CN104201947A - 电机驱动方法和装置、电器 - Google Patents

Abstract

本发明适用于电机领域，提供了电机驱动方法和装置、电器。电机的转子转动时，在当前时刻通过霍尔传感器检测转子的当前角度，在所述当前时刻检测电机的相反电动势，在所述当前时刻检测电机的相电流；根据所述相反电动势，以相反电动势-转矩系数关系模型确定目标转矩系数；根据检测到的相电流，以相电流-转矩系数关系模型确定当前转矩系数；如果当前转矩系数与目标转矩系数的差值不属于第一误差区间，则根据转子角度补偿模型确定补偿角度；以所述补偿角度对所述当前角度进行补偿并得到调整角度；根据所述调整角度，以磁场定向技术调整对电机的供电，能够降低电机驱动同样的负载转矩所需的有功功率，相应地降低电机所需的相电流。

Description

电机驱动方法和装置、电器

技术领域

本发明属于电机领域，尤其涉及电机驱动方法和装置、电器。

背景技术

永磁同步电机，具有功率密度大、调速性能好等优点，得到各种电器设备的广泛采用。

目前，电器设备成为日常生活的必需品，大量电器设备的耗电量与日俱增；其中，电器设备消耗的电能，电机要占绝大部分；为节省电机的耗电量，目前FOC(Field Oriented Control-磁场定向控制)技术来控制对电机的供电。

在采用FOC技术控制对电机的供电时，需实时获知转子位置，现有技术常采用位置传感器检测转子位置。在众多的位置传感器中，霍尔传感器因其具有可靠性高、造价低、安装方便等优点，使其得以大量应用。

然而，受到制造、安装工艺所限，霍尔传感器在安装时难免存在安装误差，致使霍尔传感器检测到的转子位置与实际的转子位置存在一定的误差，这个误差会影响FOC技术对电机的控制精度，造成电机效率降低，起动失败甚至反转起动等异常现象。

目前，针对霍尔传感器的安装误差，主要补偿手段是：根据霍尔传感器输出信号与永磁同步电机的相反电动势的相位关系，人工检测检测并确定霍尔安装误差，对该误差进行补偿。该补偿手段效率低、人工成本高。

发明内容

本发明的目的在于提供电机驱动方法和装置、电器，以解决人工检测霍尔传感器的安装误差并进行误差补偿，效率低下且人工成本高的问题。

第一方面，本发明提供一种电机驱动方法，所述电机驱动方法包括：

电机的转子转动时，在当前时刻通过霍尔传感器检测转子的当前角度，在所述当前时刻检测电机的相反电动势，在所述当前时刻检测电机的相电流；

根据所述相反电动势，以相反电动势-转矩系数关系模型确定目标转矩系数；

根据检测到的相电流，以相电流-转矩系数关系模型确定当前转矩系数；

如果当前转矩系数与目标转矩系数的差值不属于第一误差区间，则根据转子角度补偿模型确定补偿角度；

以所述补偿角度对所述当前角度进行补偿并得到调整角度；

根据所述调整角度，以磁场定向技术调整对电机的供电。

第二方面，本发明提供一种电机驱动装置，所述电机驱动装置包括角度检测模块、相反电动势检测模块、相电流检测模块和调整模块；

所述角度检测模块用于：电机的转子转动时，在所述当前时刻通过霍尔传感器检测转子的当前角度；

所述相反电动势检测模块用于：电机的转子转动时，在所述当前时刻检测电机的相反电动势；

所述相电流检测模块用于：电机的转子转动时，在所述当前时刻检测电机的相电流；

所述调整模块包括目标转矩系数确定单元、当前转矩系数确定单元、补偿角度确定单元、调整角度得到单元和供电调整单元：

所述目标转矩系数确定单元用于：根据所述相反电动势检测模块检测到的所述相反电动势，以相反电动势-转矩系数关系模型确定目标转矩系数；

所述当前转矩系数确定单元用于：根据所述相电流检测模块检测到的相电流，以相电流-转矩系数关系模型确定当前转矩系数；

所述补偿角度确定单元用于：如果当前转矩系数与目标转矩系数的差值不属于第一误差区间，则根据转子角度补偿模型确定补偿角度；

所述调整角度得到单元用于：以所述补偿角度对所述角度检测模块检测到的当前角度进行补偿并得到调整角度；

所述供电调整单元用于：根据所述调整角度，以磁场定向技术调整对电机的供电。

第三方面，本发明提供一种使用电机的电器，所述电器包括上述的电机驱动装置和电机。

本发明的有益效果：在电机上电工作，电机的转子转动时，在当前时刻同时检测转子的当前角度、检测电机的相反电动势、检测电机的相电流；以所述相反电动势为参数，根据相反电动势-转矩系数关系模型确定目标转矩系数；以检测到的相电流为参数，根据相电流-转矩系数关系模型确定当前转矩系数；如果当前转矩系数与目标转矩系数的差值不属于第一误差区间，代表当前角度与目标角度(在霍尔传感器的安装不存在误差的情况下，通过霍尔传感器检测到的转子的角度)存在误差，则需要根据转子角度补偿模型确定补偿角度，以该补偿角度对当前角度进行补偿并得到调整角度；该调整角度相对于该当前角度，更加接近该目标角度；进而以该调整角度为参数并采用FOC技术调整对电机的供电，能够降低电机驱动同样的负载转矩所需的有功功率，相应地降低电机所需的相电流。并且即使霍尔传感器存在错误安装，也不需要人为重新调整该霍尔传感器，节省人力物力。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的电机驱动方法的实现流程图；

图2是图1中步骤A14的一种实现流程图；

图3是图1中步骤A14的又一种实现流程图；

图4是本发明实施例提供的电机驱动装置的组成结构图；

图5是本发明实施例提供的电机驱动装置的一种优化组成结构图；

图6是本发明实施例提供的电机驱动装置的又一种优化组成结构图；

图7是本发明实施例提供的电机驱动装置的又一种优化组成结构图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。为了说明本发明所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。

在本发明实施例中，电机中转子的位置是采用霍尔传感器检测并确定的。进而在持续通过霍尔传感器确定转子的过程中，可确定一段时间内转子的转速。

需强调的是，本发明实施例采用磁场定向技术(Field Oriented Control，FOC)控制对电机的供电时所采用的转子的角度这一参数，是通过该霍尔传感器检测并确定的。在本发明实施例中，可用于FOC技术的FOC控制策略包括但不限于：直轴电流设定为零的控制策略、恒磁链控制策略、弱磁控制策略等。

但对于霍尔传感器的电机，采用FOC技术控制对电机的供电时需使用通过该霍尔传感器检测到的转子的角度，如果霍尔传感器的安装存在误差(例如，在需以120度间隔安装三个霍尔传感器时，没有实现120度的等间隔安装)，则影响FOC技术对电机供电的控制精度。

鉴于霍尔传感器可能存在安装误差，本发明实施例在采用FOC技术控制对电机的供电时，通过对转子的角度进行角度补偿的方式逐步逼近目标角度；该目标角度为：在霍尔传感器的安装不存在误差的情况下，通过霍尔传感器检测到的转子的角度；以该目标角度为参数采用FOC技术控制对电机的供电，电机需要的有功功率是最小的。

作为本发明实施例一具体实施方式，所述电机选用永磁同步电机实现。

本发明实施例通过对转子的角度进行角度补偿、采用FOC技术控制对电机的供电的具体方法参见图1，图1示出了本发明实施例提供的电机驱动方法的实现流程，为了便于描述，仅示出了与本发明实施例相关的部分。

本发明实施例提供的电机驱动方法，如图1所示，所述电机驱动方法包括步骤A11、步骤A12、步骤A13、步骤A14、步骤A15和步骤A16。

步骤A11，电机的转子转动时，在当前时刻通过霍尔传感器检测转子的当前角度，在所述当前时刻检测电机的相反电动势，在所述当前时刻检测电机的相电流。

在本发明实施例中，通过FOC技术控制对电机的供电，电机上电工作，电机的转子转动；电机上设有霍尔传感器，通过该霍尔传感器检测转子的位置。

对于某一时刻，根据转子的位置可确定转子的在该时刻的角度；例如：对于当前时刻，可根据霍尔传感器检测到在当前时刻的位置，确定转子在当前时刻转子所在的角度，将该角度作为转子的当前角度。

对于在某段时间，可根据霍尔传感器确定该段时间内的不同时间点该转子的角度，进而根据不同时间点的该转子的角度，计算出转子在该段时间的转速。

在本发明实施例中，在转子转动时检测电机的相反电动势，对于采用何种方式检测电机的相反电动势，在此不做限定。

在本发明实施例中，在转子转动时检测电机的相电流，对于采用何种方式检测电机的相电流，在此不做限定。优选的，在检测电机的相电流时，可检测电机的任一相的电流，将检测到的电流作为本发明实施例所述的电机的相电流。

在本发明实施例中，电机上电工作后，电机转子转动，执行步骤A11；具体对于执行步骤A11的要求，需在当前时刻进行检测；即，在该当前时刻通过霍尔传感器检测转子的当前角度，同时在该当前时刻检测电机的相反电动势，同时在该当前时刻检测电机的相电流。

以当前时刻检测到的电机的相反电动势，执行步骤A12；以当前时刻检测到的电机的相电流，执行步骤A13。

步骤A12，根据所述相反电动势，以相反电动势-转矩系数关系模型确定目标转矩系数。

在本发明实施例中，所述相反电动势-转矩系数关系模型为：在电机领域，电机的相反电动势与电机的转矩系数之间的数学模型。因此，本发明实施例对相反电动势-转矩系数关系模型为基于电机的哪一种具体的数学模型，在此不做限定。

由于该相反电动势-转矩系数关系模型确定了电机相反电动势与电机的转矩系数之间的数学关系，如果检测到电机的相反电动势，可根据该相反电动势-转矩系数关系模型计算出电机的转矩系数。

作为本发明实施例一实施方式，所述电机驱动方法还包括：电机的转子转动时，在所述当前时刻通过霍尔传感器检测转子的转速。在本实施方式中，转子的转速也是通过霍尔传感器检测的。对于在包含当前时刻的某段较短时间，可根据霍尔传感器确定该段较短时间内的不同时间点该转子的角度，进而根据不同时间点的该转子的角度，计算出转子在该段较短时间的转速，将计算出的转速作为转子在当前时刻的转速。

对应地，对于步骤A12，所述根据所述相反电动势以相反电动势-转矩系数关系模型确定目标转矩系数这一步骤具体为：

根据所述相反电动势和所述转速，以第一转矩系数模型确定所述目标转矩系数；其中，所述第一转矩系数模型为：

$K_T=\frac{3}{2}\×\frac{E}{n}\×\frac{60}{2\mathrm{\π}}---\left(1\right),$

所述K_T为所述目标转矩系数，所述E为所述相反电动势的峰值，所述n为所述转子的转速。

在本实施例中，在当前时刻检测电机的相反电动势，同时在该当前时刻检测转子的转速。根据相反电动势的峰值和当前时刻的转速，以相反电动势系数模型确定当前时刻的相反电动势系数K_e，该相反电动势系数模型为：

$K_e=\frac{E}{n}---\left(2\right),$

所述E为所述相反电动势的峰值，所述n为所述转子的转速。

进而根据相反电动势系数与电机的转矩系数的关系模型计算转矩系数，该相反电动势系数与电机的转矩系数的关系模型为：

$K_T=\frac{3}{2}\×K_e\×\frac{60}{2\mathrm{\π}}---\left(3\right);$

这样，在确定当前时刻的相反电动势系数K_e之后，可根据公式(3)确定电机在当前时刻的转矩系数。

即在本实施方式中，结合公式(2)所示的相反电动势系数模型和相反电动势系数与公式(3)所示的电机的转矩系数的关系模型，得到公式(1)所示的第一转矩系数模型，在确定所述相反电动势E的峰值、检测出转子在当前时刻的转速n之后，可根据第一转矩系数模型(1)计算出当前时刻的目标转矩系数K_T。

步骤A13，根据检测到的相电流，以相电流-转矩系数关系模型确定当前转矩系数。

在本发明实施例中，所述相电流-转矩系数关系模型为：在电机领域，电机的相电流与电机的转矩系数之间的数学模型。因此，本发明实施例对相电流-转矩系数关系模型为基于电机的哪一种具体的数学模型，在此不做限定。

待在当前时刻检测到的电机的相电流之后，执行步骤A13，以相电流-转矩系数关系模型，计算出电机在当前时刻的转矩系数，将计算出的转矩系数作为所述当前转矩系数。

作为本发明实施例一实施方式，所述相电流-转矩系数关系模型为；

$K_T^{\′}=\frac{T}{I}---\left(4\right),$

所述K'_T为所述当前转矩系数，所述T为预先加载的负载转矩，所述I为电机的所述相电流的峰值。

在本实施方式中，对于当前时间的负载转矩T是可以检测的，例如通过电机的负载转矩观测器检测出。

在本实施方式中，由于已预先检测出负载转矩T，进而在检测出电机在当前时刻的相电流之后，取该相电流的峰值以公式(4)所示的相电流-转矩系数关系模型计算出当前时刻的当前转矩系数K'_T。

步骤A14，如果当前转矩系数与目标转矩系数的差值不属于第一误差区间，则根据转子角度补偿模型确定补偿角度。

在本发明实施例中，预先确定第一误差区间，确定该第一误差区间的具体方法，在此不做限定，可人为设定，也可根据实验数据确定。由于当前转矩系数是几乎不会持续等于目标转矩系数；本发明实施例作如下定义：如果当前转矩系数与目标转矩系数的差值属于第一误差区间，则认为所述当前转矩系数与所述目标转矩系数近似相等。

因此，如果所述当前转矩系数与所述目标转矩系数的差值不属于所述第一误差区间，则不能将所述当前转矩系数与所述目标转矩系数认定为近似相等，确定为所述当前转矩系数与所述目标转矩系数存在误差。

由于在目标角度(在霍尔传感器的安装不存在误差的情况下，通过霍尔传感器检测到的转子的角度)下，即在所述当前转矩系数与所述目标转矩系数相等的情况下，电机需克服同样的负载转矩所需的有功功率是最小的，因此，在采用FOC技术控制对电机的供电时，需对转子的当前角度进行补偿，以使得补偿得到的调整角度逐渐趋近于或逼近于该目标角度，这时对于同一负载转矩，电机所需的有功功率时最小的，即电机所需的相电流也是最小的。

在本发明实施例中，如果当前转矩系数与目标转矩系数的差值不属于第一误差区间，是根据转子角度补偿模型确定补偿角度的。对用于确定补偿角度的转子角度补偿模型，本发明实施例不做限定，只要满足以下条件即可，该条件为：根据该转子角度补偿模型确定的补偿角度，以该补偿角度补偿该当前角度得到的调整角度，该调整角度相对于该当前角度逐渐趋近于或逼近于目标角度。

图2示出了步骤A14的一种实现流程，为了便于描述，仅示出了与本发明实施例相关的部分。

在本发明实施例一实施方式中，参见图2，对于步骤A14，所述如果当前转矩系数与目标转矩系数的差值不属于第一误差区间，则根据转子角度补偿模型确定补偿角度这一步骤包括步骤A141、步骤A142和步骤A143。

步骤A141，判断所述当前转矩系数和所述目标转矩系数是否满足转矩系数误差模型，所述转矩系数误差模型为：

$\left|\frac{K_T^{\′}-K_T}{K_T}\right|\≤\mathrm{\ϵ}---\left(5\right),$

所述ε由所述第一误差区间确定；在本实施方式中，在确定所述第一误差区间的情况下，根据所述第一误差区间确定的ε会包含满足所述当前转矩系数与目标转矩系数的差值属于第一误差区间这一条件的所有取值。

优选地，所述ε的取值为5％。

步骤A142，如果满足，则将所述当前角度作为所述调整角度。

在本实施方式中，如果当前时刻的当前转矩系数和当前时刻的目标转矩系数满足公式(5)所示的转矩系数误差模型，则判定为：

霍尔传感器的安装误差较小，该当前角度已趋近于或逼近于目标角度，可判定为当前转矩系数与所述目标转矩系数近似相等；

或者，如果是已结合上次的补偿角度(根据当前时刻之前的时刻所确定的补偿角度)得到上次的调整角度，并根据该上次的调整角度以FOC技术调整对电机的供电之后，对于所述目标转矩系数和在当前时刻确定的当前转矩系数，如果当前转矩系数和所述目标转矩系数满足公式(5)，则认为该当前角度已趋近于或逼近于目标角度，可判定为当前转矩系数与所述目标转矩系数近似相等。

在本实施方式中，在当前时刻的当前转矩系数和当前时刻的目标转矩系数满足公式(5)所示的转矩系数误差模型时，不需要对当前角度继续进行角度补偿，即不需要根据所述转子角度补偿模型确定补偿角度，在当前时刻直接将所述当前角度作为所述调整角度。

步骤A143，如果不满足，则根据所述转子角度补偿模型确定补偿角度。

在本实施方式中，如果当前时刻的当前转矩系数和当前时刻的目标转矩系数不满足公式(5)所示的转矩系数误差模型，则判定为：

该当前角度与该目标角度之间还存在误差，需要继续确定补偿角度，以该补偿角度对当前角度进行角度补偿，以使得根据调整角度(结合该补偿角度对当前角度计算出的)以FOC技术调整对电机的供电之后，下次确定的转矩系数和所述目标转矩系数满足公式(5)；或者，下次确定的转矩系数和所述目标转矩系数仍不满足公式(5)，但下次确定的转矩系数逼近于或趋近于所述目标转矩系数(即下次检测到的角度趋近于或逼近于目标角度)。

图3示出了步骤A14的又一种实现流程，为了便于描述，仅示出了与本发明实施例相关的部分。

在本发明实施例一具体实施方式中，参见图3，对于步骤A14，所述根据转子角度补偿模型确定补偿角度这一步骤，具体包括步骤A144、步骤A145和步骤A146。

步骤A144，判断所述当前转矩系数与所述目标转矩系数的差值是否属于第二误差区间。

在本实施案例中，不但确定了第一误差区间，还确定了第二误差区间，所述第二误差区间包含所述第一误差区间。

由于在执行步骤A14时，已确定当前转矩系数与目标转矩系数的差值不属于第一误差区间，需要根据转子角度补偿模型确定补偿角度，进而本实施方式进一步执行步骤A1431进行更大误差范围的判断，判断所述当前转矩系数与所述目标转矩系数的差值是否属于第二误差区间；

如果所述当前转矩系数与所述目标转矩系数的差值不属于第二误差区间，则执行步骤A145确定补偿角度，根据步骤A145确定的补偿角度的角度值较大，根据该步骤A145确定的较大的补偿角度进行较大角度的补偿，以使得结合步骤A145确定的补偿角度和当前角度而得到的调整角度，该调整角度逐渐大角度快速逼近于或趋近于所述目标角度；

如果所述当前转矩系数与所述目标转矩系数的差值属于第二误差区间但不属于第一误差区间，则执行步骤A146确定补偿角度，根据步骤A146确定的补偿角度的角度值小，根据该步骤A146确定的较小的补偿角度进行较小角度的补偿，以使得结合步骤A146确定的补偿角度和当前角度而得到的调整角度，该调整角度逐渐小角度逼近于或趋近于所述目标角度。

步骤A145，如果所述差值不属于所述第二误差区间，以第一转子角度补偿模型确定所述补偿角度θ_i，所述第一转子角度补偿模型为：

θ_i＝2ⁱ×Δ       (6)，

所述θ_i为第i次的补偿角度，所述i大于1，所述Δ为单位角度。

在本实施方式中，预先人为设定单位角度Δ，或根据实验数据确定所述单位角度Δ。

在本实施方式中，如果当前时刻的当前转矩系数与当前时刻的目标转矩系数的差值不属于第二误差区间时，对当前时刻检测到的当前角度进行角度补偿，对当前时刻检测到的当前角度进行的角度补偿为第i次的补偿角度。

由于第i次的补偿角度是第i-1次的补偿角度的两倍，使得转子的角度大角度快速逼近于或趋近于所述目标角度。

步骤A146，如果所述差值属于所述第二误差区间，以第二转子角度补偿模型确定所述补偿角度θ_i，所述第二转子角度补偿模型为：

${\mathrm{\θ}}_i=\frac{1}{2}\×\left(\right|{\mathrm{\θ}}_{i-1}-{\mathrm{\θ}}_{i-2}\left|\right)---\left(7\right),$

所述θ_i为第i次的补偿角度，所述θ_i-1为第i-1次的补偿角度，所述θ_i-2为第i-2次的补偿角度。

在本实施方式中，如果当前时刻的当前转矩系数与当前时刻的目标转矩系数的差值属于第二误差区间但不属于第一误差区间时，对当前时刻检测到的当前角度进行角度补偿，对当前时刻检测到的当前角度进行的角度补偿为第i次的补偿角度。

在本实施方式中，如果当前时刻的当前转矩系数与当前时刻的目标转矩系数的差值属于第二误差区间但不属于第一误差区间时，逐渐减小补偿角度；以当前次为例，当前次确定的补偿角度θ_i，该补偿角度θ_i为：第i-1次的补偿角度θ_i-1与第i-2次的补偿角度θ_i-2的差值的绝对值的二分之一。这样逐渐减小补偿角度，以使得转子的角度逐渐小角度趋近于目标角度；进而，电机所需的有功功率会趋近于在目标角度采用FOC技术所需的有功功率，电机的相电流会趋近于在目标角度采用FOC技术时所检测到的相电流。

作为本发明实施例一实施方式，结合图2和图3，执行所示的步骤A141判断所述当前转矩系数和所述目标转矩系数是否满足转矩系数误差模型，如果满足，执行步骤A142，如果不满足，执行步骤A144；

在执行步骤A144时判断所述当前转矩系数与所述目标转矩系数的差值是否属于第二误差区间；如果所述差值不属于所述第二误差区间，以第一转子角度补偿模型确定所述补偿角度θ_i，如果所述差值属于所述第二误差区间但不属于第一误差区间，以第二转子角度补偿模型确定所述补偿角度θ_i。

在本实施方式的一实施案例中，通常情况下，一开始时，所述当前转矩系数与所述目标转矩系数的差值不属于第二误差区间，执行步骤A145确定较大的补偿角度，以较大的补偿角度补偿转子角度，以使得转子角度快速逼近于或趋近于所述目标角度，电机所需的有功功率会大幅度减小，电机的相电流也会大幅度减小；一次或多次以较大的补偿角度使得转子角度快速逼近于或趋近于所述目标角度之后，所述当前转矩系数与所述目标转矩系数的差值属于第二误差区间但不属于第一误差区间，执行步骤A146确定的较小的补偿角度，以较小的补偿角度补偿转子角度，以使得转子角度小角度逼近于或趋近于所述目标角度，电机所需的有功功率会小幅度减小，电机的相电流也会小幅度减小；一次或多次以较小的补偿角度使得转子角度小角度逼近于或趋近于所述目标角度之后，电机所需的有功功率会趋近于在目标角度采用FOC技术所需的有功功率，电机的相电流会趋近于在目标角度采用FOC技术时所检测到的相电流。

步骤A15，以所述补偿角度对所述当前角度进行补偿并得到调整角度。

在本发明实施例中，在满足以下条件时确定所述调整角度，该条件为：以所述当前角度采用FOC技术调整对电机的供电时所检测的相电流，小于或等于以所述调整角度采用FOC技术调整对电机的供电时所检测的相电流。

作为本发明实施例一具体实施方式，在将所述当前角度加上所述补偿角度的和值作为调整角度时，如果该调整角度满足该条件，则将所述当前角度加上所述补偿角度的和值作为所述调整角度；反之，在将所述当前角度减去所述补偿角度的差值作为调整角度时，如果该调整角度满足该条件，则将所述当前角度减去所述补偿角度的差值作为所述调整角度。

作为本发明实施例一具体实施方式，在将所述当前角度加上所述补偿角度的和值作为调整角度时，如果当次检测到的相电流(在当前时刻检测到的相电流)的峰值小于或等于下次检测到的相电流(在当前时刻之后的某时刻检测到的相电流)的峰值，则将所述当前角度加上所述补偿角度的和值作为调整角度；反之，如果当次检测到的相电流的峰值大于下次检测到的相电流的峰值，则将所述当前角度减去所述补偿角度的差值作为所述调整角度。

作为本发明实施例又一具体实施方式，在将所述当前角度减去所述补偿角度的差值作为调整角度时，如果当次检测到的相电流(在当前时刻检测到的相电流)的峰值小于或等于下次检测到的相电流(在当前时刻之后的某时刻检测到的相电流)的峰值，则将所述当前角度减去所述补偿角度的差值作为调整角度；反之，如果当次检测到的相电流的峰值大于下次检测到的相电流的峰值，则将所述当前角度加上所述补偿角度的和值作为所述调整角度。

步骤A16，根据所述调整角度，以磁场定向技术调整对电机的供电。

在本发明实施例中，待确定当前时刻的调整角度之后，根据该调整角度将对电机供电的供电电流调整为直轴电流和交轴电流，根据所述直轴电流和所述交轴电流以磁场定向技术调整对对电机的供电。

作为步骤A16的一具体实施方式，采用坐标变换模型将三相电机的供电电流调整为直轴电流和交轴电流；所述坐标变换模型为：

$\left[\begin{array}{c}{I}_u\\ I_v\\ I_w\end{array}\right]=\sqrt{\frac{2}{3}}\left[\begin{array}{cc}\cos \mathrm{\θ}& -\sin \mathrm{\θ}\\ \cos (\mathrm{\θ}-\frac{2\mathrm{\π}}{3})& -\sin (\mathrm{\θ}-\frac{2\mathrm{\π}}{3})\\ \cos (\mathrm{\θ}+\frac{2\mathrm{\π}}{3})& -\sin (\mathrm{\θ}+\frac{2\mathrm{\π}}{3})\end{array}\right]\left[\begin{array}{c}{I}_d\\ I_q\end{array}\right]---\left(8\right),$

所述I_u、I_v、I_w分别为对三相电机的三相的供电电流，所述θ为调整角度，所述I_d为电机的直轴电流，所述I_q为电机的交轴电流；所述调整角度θ为：以所述补偿角度对所述当前角度进行补偿而得到的角度。

进而电机的直轴电流I_d和电机的交轴电流I_q，以磁场定向技术调整对对电机的供电。

本领域普通技术人员还可以理解，实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可以在存储于一计算机可读取存储介质中，所述的存储介质，包括ROM/RAM、磁盘、光盘等。

需要说明的是，本发明实施例提供的电机驱动方法与本发明实施例提供的电机驱动装置相互适用。图4示出了本发明实施例提供的电机驱动装置的组成结构，为了便于描述，仅示出了与本发明实施例相关的部分。

本发明实施例提供的一种电机驱动装置，参见图4，所述电机驱动装置包括角度检测模块61、相反电动势检测模块62、相电流检测模块63和调整模块64。

对于所述电机驱动装置包括的角度检测模块61，所述角度检测模块61用于：电机的转子转动时，在当前时刻通过霍尔传感器检测转子的当前角度。

在本发明实施例中，该角度检测模块61包括该霍尔传感器，该霍尔传感器用于检测转子的位置；进而，该角度检测模块61可根据当前时刻检测到的转子的位置确定转子的当前角度。

对于所述电机驱动装置包括的相反电动势检测模块62，所述相反电动势检测模块62用于：电机的转子转动时，在所述当前时刻检测电机的相反电动势。

在本发明实施例中，电机的转子转动时，通过相反电动势检测模块62检测电机的相反电动势；本发明实施例对于相反电动势检测模块62不做限定，对该相反电动势检测模块62的内部电路、所包含的器件以及内部结构均不做限定，只要能够实现对电机的相反电动势进行检测即可，例如：采用现有技术提供的检测器实现。

对于所述电机驱动装置包括的相电流检测模块63，所述相电流检测模块63用于：电机的转子转动时，在所述当前时刻检测电机的相电流。

在本发明实施例中，本发明实施例对于相电流检测模块63不做限定，对该相电流检测模块63的内部电路、所包含的器件以及内部结构均不做限定，只要能够实现对电机的相电流进行检测即可。值得说明的是，在检测电机的相电流时，可以检测电机任一相的电流，将检测到的电流作为电机的相电流。

所述调整模块64包括目标转矩系数确定单元641、当前转矩系数确定单元642、补偿角度确定单元643、调整角度得到单元644和供电调整单元645；

所述目标转矩系数确定单元641用于：根据所述相反电动势检测模块62检测到的所述相反电动势，以相反电动势-转矩系数关系模型确定目标转矩系数；

所述当前转矩系数确定单元642用于：根据所述相电流检测模块63检测到的相电流，以相电流-转矩系数关系模型确定当前转矩系数；

所述补偿角度确定单元643用于：如果当前转矩系数与目标转矩系数的差值不属于第一误差区间，则根据转子角度补偿模型确定补偿角度；

所述调整角度得到单元644用于：以所述补偿角度对所述角度检测模块61检测到的当前角度进行补偿并得到调整角度；

所述供电调整单元645用于：根据所述调整角度，以磁场定向技术调整对电机的供电。

作为本发明实施例一实施方式，所述调整模块64采用单片机、可编程逻辑器件(例如：复杂可编程逻辑器件(Complex Programmable Logic Device，CPLD)、或者现场可编程门阵列(Field－Programmable Gate Array，FPGA))、ARM处理器等具有处理器功能和存储功能的器件。

图5示出了本发明实施例提供的电机驱动装置的一种优化组成结构，为了便于描述，仅示出了与本发明实施例相关的部分。

作为本发明实施例一具体实施方式，参见图5，所述电机驱动装置包括转速检测模块65；在本发明实施例中，该转速检测模块65包括该霍尔传感器，该霍尔传感器用于检测转子的位置；进而，该转速检测模块65可根据一段时间内检测到的转子的位置变化，确定转子的转速。优选地，转速检测模块65和角度检测模块61采用同一模块实现。

所述转速检测模块65用于：电机的转子转动时，在所述当前时刻通过霍尔传感器检测转子的转速；

所述目标转矩系数确定单元641具体用于：根据所述相反电动势检测模块62检测到的相反电动势和所述转速检测模块65检测到的转速，以第一转矩系数模型确定所述目标转矩系数；

其中，所述第一转矩系数模型为：所述K_T为所述目标转矩系数，所述E为所述相反电动势的峰值，所述n为所述转子的转速。

作为本发明实施例一具体实施方式，所述相电流-转矩系数关系模型为；所述K'_T为所述当前转矩系数，所述T为预先检测或计算出的负载转矩，所述I为电机的所述相电流的峰值。

图6示出了本发明实施例提供的电机驱动装置的又一种优化组成结构，为了便于描述，仅示出了与本发明实施例相关的部分。

作为本发明实施例一具体实施方式，参见图6，所述调整模块64还包括第一判断单元646和作为单元647；

所述第一判断单元646用于：判断所述当前转矩系数和所述目标转矩系数是否满足转矩系数误差模型，所述转矩系数误差模型为所述ε由所述第一误差区间确定；

所述作为单元647用于：如果所述当前转矩系数和所述目标转矩系数满足转矩系数误差模型，则将所述当前角度作为所述调整角度；

所述补偿角度确定单元643具体用于：如果所述当前转矩系数和所述目标转矩系数不满足转矩系数误差模型，则根据所述转子角度补偿模型确定补偿角度。

图7示出了本发明实施例提供的电机驱动装置的又一种优化组成结构，为了便于描述，仅示出了与本发明实施例相关的部分。

作为本发明实施例一具体实施方式，参见图7，所述补偿角度确定单元643具体包括第二判断单元648、第一补偿角度确定单元649和第二补偿角度确定单元66；

所述第二判断单元648用于：判断所述当前转矩系数与所述目标转矩系数的差值是否属于第二误差区间；

所述第一补偿角度确定单元649用于：如果所述差值不属于所述第二误差区间，以第一转子角度补偿模型确定所述补偿角度θ_i，所述第一转子角度补偿模型为θ_i＝2ⁱ×Δ，所述θ_i为第i次的补偿角度，所述i大于1，所述Δ为单位角度；

所述第二补偿角度确定单元66用于：如果所述差值属于所述第二误差区间，以第二转子角度补偿模型确定所述补偿角度θ_i，所述第二转子角度补偿模型为所述θ_i为第i次的补偿角度，所述θ_i-1为第i-1次的补偿角度，所述θ_i-2为第i-2次的补偿角度。

本领域技术人员可以理解为本发明实施例提供的电机驱动装置所包括的各个单元只是按照功能逻辑进行划分的，但并不局限于上述的划分，只要能够实现相应的功能即可；另外，各功能单元的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本发明的保护范围。

本发明实施例还提供一种使用电机的电器，所述电器包括上述的电机驱动装置和电机。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下做出若干等同替代或明显变型，而且性能或用途相同，都应当视为属于本发明由所提交的权利要求书确定的专利保护范围。

Claims (11)

1.一种电机驱动方法，其特征在于，所述电机驱动方法包括：

电机的转子转动时，在当前时刻通过霍尔传感器检测转子的当前角度，在所述当前时刻检测电机的相反电动势，在所述当前时刻检测电机的相电流；

根据所述相反电动势，以相反电动势-转矩系数关系模型确定目标转矩系数；

根据检测到的相电流，以相电流-转矩系数关系模型确定当前转矩系数；

如果当前转矩系数与目标转矩系数的差值不属于第一误差区间，则根据转子角度补偿模型确定补偿角度；

以所述补偿角度对所述当前角度进行补偿并得到调整角度；

根据所述调整角度，以磁场定向技术调整对电机的供电。

2.如权利要求1所述的电机驱动方法，其特征在于，所述电机驱动方法还包括：

电机的转子转动时，在所述当前时刻通过霍尔传感器检测转子的转速；

所述根据所述相反电动势以相反电动势-转矩系数关系模型确定目标转矩系数这一步骤具体为：

根据所述相反电动势和所述转速，以第一转矩系数模型确定所述目标转矩系数；

其中，所述第一转矩系数模型为：所述K_T为所述目标转矩系数，所述E为所述相反电动势的峰值，所述n为所述转子的转速。

3.如权利要求1或2所述的电机驱动方法，其特征在于，所述相电流-转矩系数关系模型为；所述K'_T为所述当前转矩系数，所述T为预先加载的负载转矩，所述I为电机的所述相电流的峰值。

4.如权利要求3所述的电机驱动方法，其特征在于，所述如果当前转矩系数与目标转矩系数的差值不属于第一误差区间，则根据转子角度补偿模型确定补偿角度这一步骤包括：

判断所述当前转矩系数和所述目标转矩系数是否满足转矩系数误差模型，所述转矩系数误差模型为所述ε由所述第一误差区间确定；

如果满足，则将所述当前角度作为所述调整角度；

如果不满足，则根据所述转子角度补偿模型确定补偿角度。

5.如权利要求1所述的电机驱动方法，其特征在于，所述根据转子角度补偿模型确定补偿角度这一步骤，具体包括：

判断所述当前转矩系数与所述目标转矩系数的差值是否属于第二误差区间；

如果所述差值不属于所述第二误差区间，以第一转子角度补偿模型确定所述补偿角度θ_i，所述第一转子角度补偿模型为θ_i＝2ⁱ×Δ，所述θ_i为第i次的补偿角度，所述i大于1，所述Δ为单位角度；

如果所述差值属于所述第二误差区间，以第二转子角度补偿模型确定所述补偿角度θ_i，所述第二转子角度补偿模型为所述θ_i为第i次的补偿角度，所述θ_i-1为第i-1次的补偿角度，所述θ_i-2为第i-2次的补偿角度。

6.一种电机驱动装置，其特征在于，所述电机驱动装置包括角度检测模块、相反电动势检测模块、相电流检测模块和调整模块；

所述角度检测模块用于：电机的转子转动时，在所述当前时刻通过霍尔传感器检测转子的当前角度；

所述相反电动势检测模块用于：电机的转子转动时，在所述当前时刻检测电机的相反电动势；

所述相电流检测模块用于：电机的转子转动时，在所述当前时刻检测电机的相电流；

所述调整模块包括目标转矩系数确定单元、当前转矩系数确定单元、补偿角度确定单元、调整角度得到单元和供电调整单元：

所述目标转矩系数确定单元用于：根据所述相反电动势检测模块检测到的所述相反电动势，以相反电动势-转矩系数关系模型确定目标转矩系数；

所述当前转矩系数确定单元用于：根据所述相电流检测模块检测到的相电流，以相电流-转矩系数关系模型确定当前转矩系数；

所述补偿角度确定单元用于：如果当前转矩系数与目标转矩系数的差值不属于第一误差区间，则根据转子角度补偿模型确定补偿角度；

所述调整角度得到单元用于：以所述补偿角度对所述角度检测模块检测到的当前角度进行补偿并得到调整角度；

所述供电调整单元用于：根据所述调整角度，以磁场定向技术调整对电机的供电。

7.如权利要求6所述的电机驱动装置，其特征在于，所述电机驱动装置包括转速检测模块；

所述转速检测模块用于：电机的转子转动时，在所述当前时刻通过霍尔传感器检测转子的转速；

所述目标转矩系数确定单元具体用于：根据所述相反电动势检测模块检测到的相反电动势和所述转速检测模块检测到的转速，以第一转矩系数模型确定所述目标转矩系数；

其中，所述第一转矩系数模型为：所述K_T为所述目标转矩系数，所述E为所述相反电动势的峰值，所述n为所述转子的转速。

8.如权利要求7所述的电机驱动装置，其特征在于，所述相电流-转矩系数关系模型为；所述K'_T为所述当前转矩系数，所述T为预先检测或计算出的负载转矩，所述I为电机的所述相电流的峰值。

9.如权利要求8所述的电机驱动装置，其特征在于，所述调整模块还包括第一判断单元和作为单元；

所述第一判断单元用于：判断所述当前转矩系数和所述目标转矩系数是否满足转矩系数误差模型，所述转矩系数误差模型为所述ε由所述第一误差区间确定；

所述作为单元用于：如果所述当前转矩系数和所述目标转矩系数满足转矩系数误差模型，则将所述当前角度作为所述调整角度；

所述补偿角度确定单元具体用于：如果所述当前转矩系数和所述目标转矩系数不满足转矩系数误差模型，则根据所述转子角度补偿模型确定补偿角度。

10.如权利要求6所述的电机驱动装置，其特征在于，所述补偿角度确定单元具体包括第二判断单元、第一补偿角度确定单元和第二补偿角度确定单元；

所述第二判断单元用于：判断所述当前转矩系数与所述目标转矩系数的差值是否属于第二误差区间；

所述第一补偿角度确定单元用于：如果所述差值不属于所述第二误差区间，以第一转子角度补偿模型确定所述补偿角度θ_i，所述第一转子角度补偿模型为θ_i＝2ⁱ×Δ，所述θ_i为第i次的补偿角度，所述i大于1，所述Δ为单位角度；

所述第二补偿角度确定单元用于：如果所述差值属于所述第二误差区间，以第二转子角度补偿模型确定所述补偿角度θ_i，所述第二转子角度补偿模型为所述θ_i为第i次的补偿角度，所述θ_i-1为第i-1次的补偿角度，所述θ_i-2为第i-2次的补偿角度。

11.一种使用电机的电器，其特征在于，所述电器包括权利要求7至10任一项所述的电机驱动装置和电机。