CN102047551B - 同步电机运动的确定 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种确定同步电机(1)的运动的方法和装置。确定同步电机的运动的装置包括：确定同步电机的至少一个电参量(4，4’)的部件；确定(9)同步电机的转子的位置误差的部件，其适合于基于前述同步电机的至少一个电参量(4)来确定转子的位置误差(8)；以及校正(10)增量传感器的运动信号的部件，其适合于基于前述同步电机的转子的位置误差的确定(9)来校正所读取的增量传感器的运动信号(3)。

Description

同步电机运动的确定

技术领域

本发明关注一种如权利要求1的前序部分所限定的确定同步电机的运动的方法、如权利要求3的前序部分所限定的确定同步电机的运动的控制器系统，以及如权利要求5的前序部分所限定的确定施加到传送装置的所述运动的设备。

背景技术

在同步电动机调速时，通常利用测量绝对编码器(诸如，旋转变压器)来识别转子位置。旋转变压器的测量精度极低。另外，旋转变压器、以及其他绝对传感器通常必须安装在电动机的轴上，这是因为电动机的构造可能难以安装该传感器。安装在轴上的绝对传感器也可能增加电动机的轴向长度。

最近，也已经开发了不同的无传感器位置识别，其基于例如电动机磁路电感的测量以及基于电动机的源电压(source voltage)的估计。

磁路电感测量的基本原理是：将作为电压脉冲或电流脉冲的激励提供给电动机，并且测量由此引起的响应以便确定电感。电感至少在一定程度上作为电角度的函数而变化，在此情况下，可以依据电感的变化来确定转子和定子之间的位置。可以取决于将转子锁定在其位置的方法、或者也可以取决于旋转转子的方法来执行电感的确定。

在前述的各方法中，确定转子位置的精度有差异。尤其在实心转子电动机中，电感的变化通常极小，在此情况下，所确定的位置信息的不准确度增加。电感的变化在例如永磁电动机类型中也通常较小，在永磁电动机中，永磁体被固定到转子的表面作为表面磁体。

为了测量电感，将被提供到电动机的激励信号与电动机的实际供电电压相加。这是作为以下情况：激励信号减小了电动机的供电电压的幅度的最大值。例如在利用具有中间电压电路的变频器向电动机供电时，这可能导致减小电动机的运行速度范围。

可以例如基于定子电流和定子电压的测量来估计电动机的源电压。源电压估计的精度随着电动机速度降低而降低，而且零速的估计通常是不可能的。

出版物US5057759公开了通过状态观测器确定交流电动机的转子的转子角度和转子角速度。此外，文献JP 9047066A示出了一种为同步电机确定极位置检测误差的控制器。基于该误差，校正所检测的实际极位置。这通过使用感应的电压波形来进行。文献DE 10315784又示出了一种利用增量位置传感器确定同步电机的转子的位置。这是由于以下原理而实现的：以往复的正弦方式向转子或定子施加具有小幅度的电流，使得在电流和转子的小的机械摆动运动之间存在相位相关性，借助该相位相关性可以确定转子的位置。

发明内容

本发明的目的是解决上面在现有技术描述中所呈现的问题以及下面在本发明描述中所公开的问题。在此情况下，在本发明中公开了比现有技术更精确的、对于同步电机的运动的确定。在该确定中，在关于转子运动的测量反馈中，仅仅使用增量传感器。本发明还公开了使用前述的对于同步电机的运动的确定的、对于传送装置的运动的确定，在此情况下，也可以比以前更精确地确定传送装置的运动。

根据本发明的、用于确定同步电机的运动的方法的特征在于权利要求1的特征部分中公开的特征。根据本发明的、用于确定同步电机的运动的控制器的特征在于权利要求3的特征部分中公开的特征。根据本发明的、用于确定传送装置的运动的设备的特征在于权利要求5的特征部分中公开的特征。本发明的其他特征的特征在于其他权利要求中公开的特征。

在本申请的说明部分中还讨论了一些发明性实施例。尤其如果依据表达或明确的子任务、或者从所实现的优点或者优点类别的视点来考虑本发明，则发明内容还可以由若干单独的发明组成。在此情况下，从单独的发明构思的视点来看，在权利要求中包含的一些特征可能是冗余的。

在根据本发明的用于确定同步电机的运动的方法中，读取增量传感器的运动信号；确定同步电机的至少一个电参量，即，电机的源电压；基于前述同步电机的源电压确定同步电机的转子的位置误差；以及还基于前述同步电机的转子的位置误差的确定，校正所读取的增量传感器的运动信号。

由于在增量传感器的运动信号中通常出现累积误差，因此在具有苛刻精度需求的应用中使用增量传感器通常是难以使用的。要求精度的这些类型的应用包括例如：同步电动机的矢量控制、或者传送装置的运动的测量和监控。由于基于同步电机的转子的位置误差的确定、根据本发明来校正所读取的增量传感器的运动信号，因此增量传感器也可以用于要求精度的这些应用中。

根据本发明，可以基于同步电机的至少一个电参量，即源电压，来确定同步电机的转子的位置误差，在此情况下，可以无需单独的绝对传感器来执行前述的位置误差确定，并且简化了测量布置。

可以例如经由摩擦轮(friction wheel)将根据本发明的增量传感器安装到同步电机的任何运动部分的表面上。该传感器可以安装到例如同步电机的转子的外缘、或者例如安装到电梯电机的牵引滑轮的外缘。在此情况下，传感器的安装布置比现有技术解决方案中的安装布置更简单且在空间更高效，在现有技术解决方案中绝对传感器被同心地安装在同步电机的轴上。

根据本发明，使用由同步电机的电流和电压所传达的、关于同步电机的源电压的信息，来确定同步电机的转子的位置误差。

在本发明的一个实施例中，基于前述的同步电机的转子的位置误差的确定，确定同步电机在相当低速下的最大允许行进距离。

根据本发明的用于确定同步电机的运动的系统包括：增量传感器的运动信号的输入端；确定同步电机的至少一个电参量(即源电压)的部件；确定同步电机的转子的位置误差的部件，其适合于基于前述同步电机的至少一个电参量，即源电压，来确定转子的位置误差；以及校正增量传感器的运动信号的部件，其适合于基于前述同步电机的转子的位置误差的确定来校正所读取的增量传感器的运动信号。

根据本发明，该系统包括：确定同步电机的转子的位置误差的部件，其适合于使用由前述同步电机的至少一个电参量传达的、关于同步电机的源电压的信息来确定同步电机的转子的位置误差。使用由同步电机的电流和电压传达的、关于同步电机的源电压的信息来确定同步电机的转子的位置误差。

在本发明的一个实施例中，该系统包括：确定同步电机在相当低速下的最大允许行进距离的部件，其适合于基于前述同步电机的转子的位置误差的确定、确定同步电机在相当低速下的最大允许行进距离。

根据本发明的用于确定传送装置的运动的设备包括：用于使传送装置运动的同步电动机以及上述的控制器系统。

当基于增量传感器的校正后的运动信号、根据本发明来确定传送装置的运动时，提高了确定传送装置的运动的精度，诸如确定传送装置的位置的改变的精度。同时，例如也提高了传送装置的停车精度。

根据本发明，该设备包括：确定同步电动机的转子的位置误差的部件，其适合于使用由前述同步电动机的至少一个电参量传达的、关于同步电动机的源电压的信息来确定同步电动机的转子的位置误差

在本发明的一个实施例中，该装置包括：确定传送装置在相当低速下的最大允许行进距离的部件，其适合于基于前述同步电动机的转子的位置误差的确定来确定传送装置在相当低速下的最大允许行进距离。

由于基于同步电机的转子的位置误差的确定来确定同步电机在相当低速下的最大允许行进距离，因此可以将同步电机在相当低速下的运动限制到允许范围。例如当在停靠楼层附近或在电梯井(elevator hoistway)的末端区域以相当低速驱动电梯轿厢时、或者当在没有电梯轿厢的位置信息的情况下将电梯轿厢定位到电梯井的某个参考点时，这在电梯系统中是有利的。在此情况下，最大允许行进距离的限制值可以被设置为电梯轿厢在相当低速下的行进距离，并且当超过前述限制值时可以防止电梯轿厢的运动，在该情况下提高了电梯系统的安全性。为了在此情况下重新开始行程，可以要求利用某一现有技术方法(诸如基于磁路电感的测量)来确定转子的初始角度。

在本发明的一个实施例中，传送装置包括电梯轿厢。

根据本发明的同步电机可以是例如同步电动机或同步发电机。在此情况下，可以利用例如转子绕组或永磁体来对同步电机进行励磁。同步电机还可以是无刷直流电机。同步电机可以是旋转的，或者其也可以适合于在直线电动机原理下运行。

在本发明中，增量传感器意味着直接或间接地例如基于速度或加速度的测量来表示转子位置的改变的传感器。这些类型的传感器是例如编码器、转速计、和加速度传感器。

在本发明的一个实施例中，同步电动机适合于使传送系统的传送装置运动。这种类型的传送系统可以是例如电梯系统、自动扶梯系统、自动人行道(travelator)系统、起重机系统或车辆系统。如果同步电动机被安装到电梯系统，则电动机驱动装置还可以包括连接到电梯的提升绳(hoisting rope)或提升带的牵引滑轮。同步电动机驱动装置可以包括齿轮，但是其也可以是无齿轮的。

同步电机的电角度指代由在同步电机中旋转的磁通的周期长度(cyclelength)确定的角度值。在本发明的一个实施例中，磁通的周期长度在这里对应于同步电机中360度的电角度。

在本发明的一个实施例中，确定同步电机的电参量的部件包括电流传感器。该电流传感器可以包括例如电流互感器、霍尔传感器、磁阻传感器或测量电阻器。

在本发明的一个实施例中，确定同步电机的电参量的部件包括电压传感器。在此情况下，该电压传感器包括例如测量互感器、线性或数字光隔离器、或测量电阻器。

在本发明中，同步电机的运动意味着例如转子位置的改变，以及也意味着转子的速度信息和加速度信息。传送装置的运动对应地意味着例如传送装置的位置或定位的改变、以及传送装置的速度信息和加速度信息。

在本发明的一个实施例中，使用增量传感器的校正后的运动信号来监控传送装置的运动。在此情况下，增加的运动信号的精度也提高了运动监控的精度和可靠度。

根据本发明的变频器可以是例如具有电流中间电路的变频器、具有电压中间电路的变频器。以及矩阵变换器。

源电压意味着由励磁的转子的运动在定子绕组中感应的电压。

根据本发明的固态开关可以是例如IGBT晶体管、MOSFET晶体管或晶闸管。

附图说明

下面，将参考附图通过本发明的实施例的一些示例来更详细地描述本发明，其中

图1表示变频器，其包括根据本发明的用于确定同步电机的运动的装置。

图2表示根据本发明的同步电机的控制设备。

图3将根据本发明的同步电机的运动的第一可能确定表示为框图。

图4将根据本发明的同步电机的运动的第二确定表示为框图。

图5表示电梯系统，在该电梯系统中安装根据本发明的用于确定电梯轿厢的运动的设备。

图6表示根据本发明的编码器信号的校正电路的缩放因子。

图7表示确定同步电机的转子位置的部件。

图8表示在转子位置确定期间同步电机的电参数。

图9表示作为同步电机的电角度的函数的、交流响应信号的幅度。

具体实施方式

图1表示变频器7，其包括根据本发明的用于确定同步电机的运动的装置。变频器7适合于在同步电机1和电网19之间提供电力。变频器包括连接到同步电机的定子绕组的负载桥5。变频器的控制部件14适合于控制负载桥5的固态开关，以形成至同步电机的定子绕组的各相的可变幅度和可变频率的控制电压。经由摩擦轮将编码器2安装到同步电机的转子的外缘，在该情况下，当转子旋转时，被固定到摩擦轮的编码器的旋转轴也经由摩擦轮旋转。编码器包括表示同步电机的转子的运动的运动信号3的输出端。

用于确定同步电机的运动的装置被作为变频器的控制部件14的一部分而集成。控制部件14在此情况下包括用于编码器的运动信号3的输入端。控制部件还测量同步电机的定子绕组的电流4。控制部件14适合于基于所测量的定子绕组的电流4、以及基于从负载桥5的固态开关的切换参考确定的定子电压4’来确定同步电机的转子的位置误差8。控制部件还适合于基于前述确定同步电机的转子的位置误差的部件9来校正所读取的编码器的运动信号3。

依据编码器的摩擦轮的直径与同步电机的转子外缘的直径之比来确定编码器2的传动比(transmission ratio)。从而可以依据编码器的运动信号3来确定转子的运动，前述传动比必须是已知的。摩擦轮的公差和转子外缘的公差等引起传动比的误差，而且，例如摩擦轮的磨损引起传动比的改变。当根据本发明基于转子的位置误差的确定9校正编码器的运动信号3时，可以补偿由传动比的变化引起的前述测量误差，在此情况下，也可以依据运动信号3比现有技术中更精确地确定转子位置的改变。

图2表示根据本发明的同步电机的控制设备。利用变频器7以受控方式向同步电机1供电。以矢量控制20进行变频器7的控制。同步电机的控制设备还包括用于确定同步电机的运动的装置。测量同步电机的定子电流4，依据通过矢量控制20形成的定子电压的电压参考来估计定子电压4’。基于所测量的和所估计的定子电流和定子电压、借助于源电压来确定同步电机的转子的位置误差。读取同步电机的增量传感器的运动信号3，并且基于前述同步电机的转子的位置误差的确定9来校正所读取的运动信号。将表示同步电机的转子位置的改变的、校正后的运动信号25代入同步电机的矢量控制20，并且在利用现有技术方法的情况下将其用作矢量控制的角度反馈。该校正后的运动信号25还用于同步电机的运动的监控22。

基于同步电机的转子的位置误差的确定9来确定12同步电机在相当低速下的最大允许行进距离位置。

图3表示作为框图的根据本发明的同步电机的运动的第一可能确定。以采样频率Δ测量同步电机的三相定子电流4，并且根据公式(1)利用克拉克(Clarke)变换21将所测量的三相电流i_A、i_B、i_C转换为定子坐标的两分量参考系(reference frame)I_α，I_β：

$\left[\begin{array}{c}{u}_{\mathrm{\α}}\\ u_{\mathrm{\β}}\end{array}\right]=\sqrt{2/3}\left[\begin{array}{ccc}1& -1/2& -1/2\\ 0& \sqrt{3}/2& -\sqrt{3}/2\end{array}\right]\left[\begin{array}{c}{u}_A\\ u_B\\ u_C\end{array}\right]---\left(1\right)$

对于同步电机的定子绕组的供电电压，形成变频器的三相供电电压参考4’的估计u_A、u_B、u_C，并且以对应方式将该估计描述为定子坐标的两分量参考系u_α、u _β。

$\left[\begin{array}{c}{u}_{\mathrm{\α}}\\ u_{\mathrm{\β}}\end{array}\right]=\sqrt{2/3}\left[\begin{array}{ccc}1& -1/2& -1/2\\ 0& \sqrt{3}/2& -\sqrt{3}/2\end{array}\right]\left[\begin{array}{c}{u}_A\\ u_B\\ u_C\end{array}\right]---\left(2\right)$

在本发明的该实施例中，使用在公开“Digital sliding mode based referenceslimitation law for sensorless control of an electromechanical system；SergeyRyvkin，Dimitri lzosimov和Eduardo Palomar-Lever，International Conference onControl and Synchronization of Dynamical systems，Journal of Physics，Conference Series 23(2005)192-201”中呈现的公式(3)来对于定子坐标系中转子磁极的位置θ确定9估计：

$\mathrm{\θ}=-\arctan \frac{i_{\mathrm{\α}}^{n+1}-i_{\mathrm{\α}}^n-\frac{\mathrm{\Δ}}{L}(u_{\mathrm{\α}}^n-{\mathrm{ri}}_{\mathrm{\α}}^n)}{i_{\mathrm{\β}}^{n+1}-i_{\mathrm{\β}}^n-\frac{\mathrm{\Δ}}{L}(u_{\mathrm{\β}}^n-{\mathrm{ri}}_{\mathrm{\β}}^n)}---\left(3\right)$

将转子磁极的角度θ确定为电角度，在该情况下，通过将所确定的磁极位置θ除以电动机的极对数来获得转子的对应位置角度。

编码器信号13是每个通道包括脉冲的双通道，其数目n与编码器的旋转轴的位置角度的改变成比例。编码器的旋转轴的位置角度的改变Δε因此可以依据公式(4)确定，其中在旋转轴完整旋转2π的情况下编码器的通道的脉冲数目为R：

$\mathrm{\Δ\ϵ}=\frac{n*2\mathrm{\π}}{R}---\left(4\right)$

经由摩擦轮将编码器安装到同步电机的转子外缘，在该情况下，摩擦轮位置的改变和同步电机的转子位置的改变以由摩擦轮的直径和转子外缘的直径所确定的传动比10而彼此相对应。这里，摩擦轮同心地安装到编码器的旋转轴上。利用计数器26读取双通道编码器信号3，计数器26对到达脉冲的数目进行计数。根据编码器的旋转轴的旋转方向来选择计数器的计数方向。基于第一和第二通道的脉冲样式的相位差，依据双通道编码器信号来确定旋转轴的旋转方向。

通过编码器2的摩擦轮与同步电机的转子外缘之间的传动比来缩放利用计数器26读取的编码器信号。通过公式(3)将读取并缩放的编码器信号13与关于转子的位置角度而确定9的信息进行比较，并且基于该比较9，确定同步电机的转子的位置误差8。

编码器13信号的校正电路29以如下方式起作用：利用低通滤波器30对位置误差8进行滤波，并且基于滤波后的位置误差，通过重复地将与位置误差8的量值成比例的校正项加到27编码器信号13来校正编码器信号13。编码器信号的校正电路29包括缩放因子28，作为转子速度v的函数来确定其值。在图6中表示了缩放因子28。在转子零速的环境下，将该缩放因子的值确定为零。在缩放因子的值为零时，不利用校正电路29校正前述编码器信号。换句话说，编码器信号的校正电路29适合于仅在转子速度与零不同而超过所设置的限制值时才校正编码器信号13。这是因为基于公式(3)确定的转子磁极的位置信息是基于由定子电压和定子电流的测量所传达的、关于同步电机的源电压的信息的。由于源电压与转子速度成比例，因此位置信息的确定精度随着转子速度降低而降低。在此情况下，基于该位置信息而确定的转子位置误差的确定精度也降低。

基于位置误差8，确定12同步电机在相当低速下的最大允许行进距离。前述同步电机的相当低速意味着当在其中运行时不对编码器信号13进行校正的速度范围。例如在前述缩放因子28接收零值时不对编码器信号13进行校正。行进距离意味着沿旋转转子的外缘的方向的运动。

在本发明的该实施例中，按如下进行在相当低速下的最大允许行进距离的确定：使同步电机在编码器信号的校正电路29适合于校正编码器信号的速度下运动。在此情况下，校正电路29的缩放因子28的值偏离零。依据编码器信号13，确定在前述运动期间同步电机的转子位置的改变θ_r。另外，确定在前述运动期间转子的位置误差θ_e8。

θ_e＝θ_r-θ                                    (5)

在该情况下，依据公式(6)获得传动误差S_e。

$S_e=\frac{{\mathrm{\θ}}_e}{{\mathrm{\θ}}_r}---\left(6\right)$

传动误差产生依据编码器信号确定的转子位置数据中的累积误差。例如可以使用同步电机的转子的位置测量的以电角度的度数形式表示的最大允许角度误差Δγ作为准则，来为误差量值设置允许的最大值。前述转于的位置测量的角度误差在同步电机调速中引起同步电机定子电流的增加和同步电机的转矩的削弱两者。在此情况下，可以通过电动机的极对数p、编码器的传动误差S_e、最大允许角度误差Δγ和转子直径D_r，来确定在相当低速下的最大允许行进距离Δl：

$\mathrm{\Δl}=\frac{\mathrm{\Δr}*D_r}{S_e*p}---\left(7\right)$

通过根据公式(6)确定的编码器的传动误差S_e，根据公式(8)来校正缩放的缩放因子K₀，在此情况下，校正后的缩放K的传动误差降低。

K＝K₀(1-S_e)                    (8)

图4将根据本发明的同步电机的运动的第二确定部件表示为框图。将编码器读取的运动信号3进行缩放以对应于转子位置的改变。基于同步电机的所测量的电流4和供电电压4’，确定9同步电机的源电压。使用现有技术的帕克(Park)变换，将源电压确定为与转子一起在所应用的d、q参考系中旋转。通过校正后的运动信号25来进行参考系的应用。源电压包括与转子磁极的位置误差成比例的分量E_d，以及基于与磁极的位置误差成比例的源电压的分量E_d来改变编码器的运动信号的缩放10。

图5表示电梯系统，将根据本发明的用于确定电梯轿厢16的运动的设备安装到该电梯系统中。电梯电动机在这里是同步电机1，其转子由永磁体励磁。利用变频器7从电网19向电动机的供电。牵引滑轮被同心地集成在电梯电动机的转子中，而电梯电动机适合于经由连接到牵引滑轮的电梯绳来在电梯井中移动电梯轿厢16。编码器2经由摩擦轮被安装到电梯电动机的牵引滑轮的外缘，读取编码器的运动信号3，并且使用根据上述实施例示例之一的运动信号3的校正，基于电梯电动机的转子的位置误差的确定9，来校正所读取的运动信号。

电梯系统还包括确定电梯轿厢16的运动，其适合于基于前述编码器的校正后的运动信号25来确定电梯轿厢16的运动。由于电梯轿厢的运动是经由电梯绳从电梯电动机的牵引滑轮传送而来的，因此在本发明的该实施例中直接基于电梯电动机的牵引滑轮的运动的确定来确定电梯轿厢的运动。使用用于该确定的编码器2的校正后的运动信号25来确定电梯电动机的牵引滑轮的运动。例如根据图3或图4的实施例来执行牵引滑轮的运动的确定。

在本发明的该实施例中，电梯系统还包括确定电梯轿厢在相当低速下的最大允许行进距离的部件12。根据图3的实施例示例，电梯轿厢的相当低速意味当电梯电动机的转子以相当低速运动时电梯轿厢运动的速度。在此情况下，依据电梯电动机相当低速下的转子的最大允许行进距离来确定电梯轿厢在相当低速下的最大允许行进距离。

由于根据本发明依据增量传感器的运动信号来确定转子的运动，因此也必须利用某种现有技术方法来确定转子的初始位置。例如在出版物“Peter B.Schmidt，Michael L.Gasperi，Glen Ray，Ajith H.Wijenayake：Initial Rotor AngleDetection of A Non-Salient Pole Permanent Magnet Synehronous Machine”IEEEIndustry Application Society，Annual Meeting，New Orleans，Louisiana，October5-9，1997中呈现了一种这样的方法。

也可以例如以在专利申请FI20080318中呈现的方式来确定转子的初始位置。图7将根据专利申请FI20080318的同步电机的转子的初始位置的一种确定表示为框图。在确定转子的初始位置期间，阻止同步电机1的转子的运动。变换块依据幅度参考以及依据同步电机的电角度参考θ来形成同步电机的三相供电电压参考U_R、U_S、U_T，在此情况下，作为电角度参考θ的函数来形成三相供电电压参考。在此情况下，R相的供电电压参考U_R是的形式。负载桥的控制部件31根据前述三相供电电压参考U_R、U_S、U_T来控制负载桥5的固态开关，从而形成同步电机的第一三相交流电压激励信号37。电角度参考θ的值逐渐改变，在此情况下，供电电压参考的旋转速度以及同时交流电压激励信号37、38的旋转速度是恒定的。作为同步电机的电角度参考θ的函数，测量由第一三相交流电压激励信号在同步电机的绕组中产生的第一三相交流电流响应信号I_R、I_S、I_T 4。利用某种现有技术方法(例如，通过形成用于三相交流电流响应信号的电流矢量的旋转指示)来确定32所测量的第一三相交流电流响应信号33、35的幅度。同步电机的磁路电感的变化引起所测量的第一交流电流响应信号33、35的幅度也作为电角度参考θ的函数变化。磁路的阻抗也引起在所供应的第一交流电压激励信号37和所测量的第一交流电流响应信号33、35之间形成相位差。为了补偿该相位差，通过提供作为电角度参考θ的函数的第二交流电压激励信号38来重复上述测量。选择第二交流电压激励信号38的旋转方向与第一交流电压激励信号37的旋转方向相反，在此情况下，与第二交流电压激励信号38和第二交流电流响应信号34、36之间的相位差相比，沿相反方向形成第一交流电压激励信号37和第一交流电流响应信号33、35之间的相位差。图8表示连续形成的R相的第一交流电压激励信号37和R相的第二交流电压激励信号38。交流电压激励信号的幅度另外是恒定的，而在开始时减小第二交流电压激励信号38的幅度。这是因为，交流电压激励信号的旋转方向的改变引起影响同步电机的绕组的电流的改变现象，通过暂时降低交流电压激励信号38的电压的幅度来尝试补偿该改变现象。图8还表示作为电角度参考的函数对应于第一交流电压激励信号37的第一交流电流响应信号35的幅度、以及类似的作为电角度参考的函数对应于第二交流电压激励信号38的第二交流电流响应信号36的幅度。图9更详细地表示同步电机的电角度参考θ的电角度的0...360度的周期长度上第一33交流电流响应信号和第二34交流电流响应信号的幅度。作为电角度参考θ41的函数的幅度的变化是由因磁路的局部饱和等缘故而变化的同步电机的磁路电感所引起的。这里，局部饱和指代磁路的饱和现象的类型，其与同步电机的电角度相关地变化。这种局部饱和由转子的永磁体等引起，在此情况下，可以利用局部饱和来确定转子的永磁体的初始位置。另一方面，磁路的几何形状的变化，诸如同步电机的气隙长度的变化，也引起同步电机的磁路电感的局部变化。这种类型的气隙长度的变化例如在凸极式同步电机中出现。上述类型的由电机磁路的几何形状的变化引起的磁路电感的局部变化也可以用于转子的初始位置的确定。

上面借助于本发明实施例的一些示例描述了本发明。对于本领域技术人员而言明显的是：本发明不限于上述实施例，而且在由权利要求限定的发明构思的范围之内可以有许多其他应用。

Claims (6)

1.一种不使用绝对传感器来确定同步电机(1)的运动的方法，在该方法中：

读取增量传感器的运动信号(3)；

其特征在于：

测量定子电流并且确定同步电机的定子电压；

确定由所述电流和电压的数据传达的同步电机的源电压(4’)；

通过使用同步电机的源电压的信息来确定同步电机的转子的位置误差(8)；

基于前述同步电机的转子的位置误差(8)的确定(9)，校正(25)所读取的增量传感器的运动信号(3)，其中在同步电机的矢量控制期间校正所述运动信号的累积误差，

其中，经由摩擦轮将增量传感器安装到同步电机的运动部分的表面，以检测所述运动部分的表面的相对运动。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于：

基于前述同步电机的转子的位置误差(8)的确定(9)，来确定(12)同步电机(1)的相当低速时的最大允许行进距离，所述同步电机的相当低速是指不对增量传感器的运动信号进行校正的速度范围。

3.一种不使用绝对传感器来确定同步电机的运动的控制器系统，其包括：

增量传感器，经由摩擦轮安装到同步电机的运动部分的表面，以检测所述运动部分的表面的相对运动，输出具有转子的同步电机的运动部分的运动信号(3)，经由编码器(2)向控制部件(14)输入所述运动信号的数据；

其特征在于该系统包括：

电流传感器，测量定子电流；

确定同步电机的定子电压的部件；

将定子电压和定子电流的数据输入给控制部件(14)；

基于从前述的同步电机的定子电流数据和定子电压数据传达的源电压，通过控制部件(14)确定(9)同步电机的转子的位置误差(8)的部件；

控制部件(14)的校正电路(29)，接收前述的同步电机的转子的位置误差(8)，执行增量传感器的运动信号(3)的校正，其中在同步电机的矢量控制期间校正所述运动信号的累积误差。

4.如权利要求3所述的系统，其特征在于其包括：

基于前述同步电机的转子的位置误差的确定(9)来确定(12)同步电机在相当低速时的最大允许行进距离的部件，所述同步电机的相当低速是指不对增量传感器的运动信号进行校正的速度范围。

5.一种确定传送装置的运动的设备，该设备包括：

用于移动传送装置的同步电动机(1)；

连同同步电动机一起安装的增量传感器(2)；

其特征在于该设备包括根据权利要求3或4中一项所述的控制器系统。

6.如权利要求5所述的设备，其特征在于前述传送装置包括电梯轿厢(16)。