CN105409109A - 用于确定永磁式升降机电动机的位置的方法及装置 - Google Patents
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Abstract
一种用于确定同步电动机的角位置的系统,该系统包括编码器,该编码器具有与电动机的旋转表面接合的摩擦轮。该摩擦轮通过电动机的旋转而旋转,并且编码器产生与摩擦轮的角位置对应的信号。设置有独立传感器以当电动机每转一圈时产生一次脉冲。该独立传感器检测电动机的旋转表面上的目标对象的存在,并且该独立传感器在目标对象接近于传感器时产生脉冲。控制器接收与摩擦轮的角位置对应的信号以及独立传感器所产生的脉冲以确定电动机的角位置。每当产生脉冲时,控制器对电动机的角位置进行补偿以矫正累积的位置误差。
Description
技术领域
本文中公开的主题涉及确定电动机的位置的方法,更具体地,本文中公开的主题涉及对同步电动机的电动机驱动装置中的累积的位置误差进行补偿的方法。
背景技术
如现有技术中已知的,同步电动机设计成使得转子以与定子中建立起的旋转磁场相同的速度旋转。在永磁式(PM)同步电动机中,转子嵌入有或安装有磁体,并且所述磁体在转子中建立起磁场。当给定子提供交流(AC)电压时,定子中建立起磁场。PM电动机所产生的转矩的大小是存在于定子和转子中的磁场的角度对准的函数。由于转子磁场一直存在,因此期望知道转子的角位置以及转子磁场对于转子的角位置的关系,使得可以在恰当的电角度处对定子施加AC电压。PM电动机可以安装有编码器以提供所述角位置的测量。
使用PM同步电动机的一个应用是用以对升降机轿厢的操作进行控制。以往用于对升降机轿厢进行控制而所使用的电动机主要有直流(DC)电动机或AC感应电动机。这些电动机安装在机房中,机房通常在建筑的屋顶上,位于升降机井上方。电动机通过齿轮箱连接至槽轮,升降机轿厢的绳索绕所述槽轮延伸。然而,PM电动机提供较大的转矩密度,从而使得物理上比DC电动机或AC电动机更小的电动机能够控制具有相当容量的升降机轿厢。除了提供较大的转矩密度之外,用于对升降机轿厢进行控制的PM电动机设计成提供较小的占地面积。这些PM电动机可以包括高极数、径向通量构造及外转子。所述电动机的半径通常大于轴向长度,并且所述电动机还可以包括槽轮,该槽轮安装至转子,提供升降机轿厢的直接驱动。改进的转矩密度和物理构造也可以允许PM电动机安装在升降机井中,从而省去机房,继而这又能够减少费用并且能够提高建筑的美观性。
然而,PM电动机的物理构造会影响将编码器安装至电动机的能力。由于外转子,PM电动机不可以包括中央旋转构件。如果PM电动机例如为包括中央旋转构件的双转子电动机,然而所不期望的是包括可以安装有编码器的轴向延伸的轴。该轴会增加PM电动机的轴向长度,而这对于安装有轴的PM电动机来说会进一步突出到升降机井中。因此,PM电动机可以安装有这样的编码器,该编码器包括摩擦轮,该摩擦轮在径向上远离PM电动机安装,并且该摩擦轮构造成与外转子的表面接合。
然而,利用摩擦轮以与转子接合的编码器具有各种缺点。所述编码器是由摩擦轮驱动而不是由转子直接驱动的。因而,编码器产生与摩擦轮的角位置对应的角位置信号。摩擦轮的直径可以比其所接合的旋转表面的直径小数倍。为了确定转子的角位置,必须使用摩擦轮的直径与旋转表面的直径之间的比值。转子的角位置的值的误差可以根据所述比值的精度等级而累积。另外,摩擦轮会抵着所述旋转表面滑动,而这会导致编码器所产生的角位置信号与转子的角位置之间进一步的位置误差。由于PM电动机可以具有高极数,因此在确定转子的角位置时的少量的误差会导致施加于定子的电压的电角度的误差很大。
近来,已经研发出对所述角位置进行补偿以矫正所累积的位置误差的方法。这些方法利用无传感器技术来确定电动机的预估的角位置。无传感器技术利用电信号的指令值或测量值——比如给电动机提供的电压或电流——来确定电动机的角位置。从指令值或测量值中提取电信号的角度,并且基于电动机的性能和电动机将会如何响应于电信号的知识来确定电动机的角位置。然而,这些无传感器技术通常依赖于不太好确定或受到低速的电噪音影响的电信号。因而,这些无传感器技术不能够补偿例如低于三分之一额定速度的累积的位置误差。因而,所期望的是提供这样的一种系统,该系统能够补偿电动机的整个全运行范围中的累积的位置误差。
发明内容
本文中公开的主题描述了一种用于确定同步电动机的角位置的系统。具有摩擦轮的编码器与电动机的旋转表面接合。摩擦轮通过电动机的旋转而旋转,并且编码器产生与摩擦轮的角位置对应的信号。设置有独立传感器,比如近程传感器,以在电动机每转一圈时产生一次脉冲。独立传感器检测固定至电动机的旋转表面或与电动机的旋转表面一体地形成的目标对象的存在,并且独立传感器在目标接近于传感器时产生脉冲。控制器接收与摩擦轮的角位置对应的信号以及独立传感器所产生的脉冲以确定电动机的角位置。每当产生脉冲时,控制器对电动机的角位置进行补偿,用于矫正例如由于摩擦轮的滑动所产生的位置误差。
根据本发明的一个实施方式,公开了一种用于确定对升降机轿厢进行控制的永磁式(PM)电动机的角位置的系统。PM电动机包括具有至少一个外部旋转表面的转子。该系统包括摩擦轮,该摩擦轮构造成与外部旋转表面中的一个外部旋转表面接合以使摩擦轮响应于转子的旋转而旋转。编码器操作性地连接至摩擦轮,并且编码器配置成产生与摩擦轮的旋转对应的至少一个信号。外部旋转表面中的一个外部旋转表面上设置有目标对象,并且PM电动机安装有非接触式传感器。非接触式传感器配置成产生与位于距非接触式传感器的检测距离内的目标对象对应的信号。电动机驱动装置配置成控制PM电动机。电动机驱动装置包括第一输入端、第二输入端、存储器装置和处理器,其中,第一输入端配置成接收与摩擦轮的旋转对应的信号,第二输入端配置成接收来自非接触式传感器的信号,存储器装置配置成存储程序,处理器配置成执行所述程序。处理器执行所述程序以根据与摩擦轮的旋转对应的信号来确定PM电动机的未补偿的角位置,以及以根据未补偿的角位置并且根据来自非接触式传感器的信号来确定PM电动机的补偿的角位置。
根据本发明的另一方面,目标对象位于基准位置处。该基准位置存储在存储器装置中,并且根据该基准位置进一步确定PM电动机的未补偿的角位置。目标对象可以与旋转表面一体地形成,并且非接触式传感器可以为但不限于磁式近程传感器或光学近程传感器。
根据本发明的又一方面,摩擦轮具有第一直径,同步电动机的旋转表面具有第二直径,并且处理器进一步配置成根据第一直径与第二直径之间的比值来确定PM电动机的未补偿的角位置。
根据本发明的另一实施方式,用于确定同步电动机的角位置的系统包括具有摩擦轮的编码器,摩擦轮操作性地联接至编码器。编码器配置成产生与摩擦轮的角位置对应的信号,并且摩擦轮的外表面构造成与同步电动机的旋转构件接合。目标对象位于同步电动机的旋转构件上,并且接近于同步电动机的旋转构件固定地安装有传感器。该传感器配置成当目标对象经过传感器时产生脉冲,并且电动机驱动装置配置成控制同步电动机的操作。电动机驱动装置包括第一输入端、第二输入端、存储器装置和处理器,其中,第一输入端配置成接收来自编码器的信号,第二输入端配置成接收来自传感器的脉冲,存储器装置配置成存储程序,处理器配置成执行所述程序以根据来自编码器的信号来确定同步电动机的角位置,以及以在第二输入端处接收到脉冲时对同步电动机的角位置进行补偿。传感器可以为配置成当目标对象位于距传感器的检测距离内时产生脉冲的非接触式传感器。
根据本发明的又一实施方式,公开了一种对配置成控制同步电动机的电动机驱动装置中的位置误差进行补偿的方法。该方法包括以下步骤:安装具有摩擦轮的编码器使得摩擦轮与同步电动机的旋转表面接合;接近于同步电动机的旋转表面将传感器安装至同步电动机;以及将目标对象固定至同步电动机的旋转表面使得同步电动机每转一圈目标对象便经过传感器一次。通过编码器产生与摩擦轮的角位置对应的信号,并且该信号被传输至电动机驱动装置中的处理器。每当目标对象经过传感器时,通过传感器产生脉冲,并且该脉冲被传输至电动机驱动装置中的处理器。根据来自编码器的信号,在处理器中确定同步电动机的角位置,并且每当接收到来自传感器的脉冲时,对同步电动机的角位置进行补偿。
根据详细描述和附图,本发明的这些及其它目的、优点和特征对于本领域技术人员来说将变得明显。然而,应当理解的是,在表示本发明的优选实施方式的同时,详细描述和附图是通过说明的方式给出的,而不具有限制性。在不脱离本发明的精神的情况下,可以在本发明的范围内进行许多改变和改型,并且本发明包括所有的这种改型。
附图说明
附图中示出了本文中公开的主题的各种示例性实施方式,其中,在附图中,相同的附图标记始终表示相同的部件,并且在附图中:
图1是示例性升降机井,该升降机井包括电动机和电动机驱动装置,并且该升降机井利用根据本发明的一个实施方式的位置检测系统;
图2是图1中的位置检测系统的局部等轴侧视图;
图3是图1中的电动机、电动机驱动装置及位置检测系统的框图;以及
图4是在图1中的电动机驱动装置中执行的示例性电动机控制模块的框图。
在对附图中示出的本发明的优选实施方式进行描述时,为了清楚起见将会使用特定术语。然而,并不意在本发明限于所选用的特定术语,而是应当理解的是,每个特定术语包括以相似的方式进行操作而完成相似目的的所有等效的技术方案。例如,常常使用用词“连接”、“附接”或与这些用词相似的术语。这些术语不限于直接连接,而是还包括通过其它元件而实现的连接,其中,本领域技术人员认为这种连接是等效的。
具体实施方式
参照以下描述中详细描述的非限制性实施方式更充分地说明本文中公开的主题的各个特征和有利细节。
首先参照图1,示出了包括本发明的一个实施方式的示例性升降机10。升降机井12包括轿厢14,轿厢14构造成沿井12上下移动。轿厢14例如包括这样的滚轮,该滚轮构造成与沿着井12的每一侧竖向延伸的轨道16接合,以保持轿厢14在井12内的水平对准。围绕安装至轿厢14的顶部的槽轮或滑轮18延伸的缆绳20用于提升和降下井12内的轿厢14。根据示出的实施方式,缆绳20的第一端固定地安装至井12的顶部处的第一位置,并且向下行进且围绕安装至轿厢14的顶部的槽轮18。然后,缆绳20行进经过安装至电动机70的槽轮78。缆绳20继续围绕安装至配重30的一个或更多个槽轮32并且返回至井12的顶部处的第二位置。所设想的是,在不背离本发明的范围的情况下,可以根据应用要求而利用缆绳20、槽轮18和缆绳路线的各种其它构型。
根据示出的实施方式,电动机70安装在位于升降机井12上方的机房中。可选地,电动机70可以安装在升降机井12中。电动机70为带有安装至转子的槽轮78的轴向磁通永磁式(PM)同步电动机。壳体72的顶部安装有接线盒74。接线盒74与电动机驱动装置40之间延伸有一个或更多个电导体76。电导体76可以是单导体电缆、多导体电缆或单导体电缆和多导体电缆的组合,其在电动机驱动装置40与电动机70之间传导信号。所述信号包括但不限于传导至电动机、制动控制装置和位置反馈装置的电力。
接下来参照图2,根据本发明的一个实施方式的位置反馈系统包括编码器80和传感器90,编码器80和传感器90各自安装至电动机70的壳体72。编码器80包括摩擦轮82,摩擦轮82构造成与电动机70的旋转表面71接合。编码器80的本体84包括换能器,该换能器操作性地连接至摩擦轮82以将摩擦轮82的旋转运动转换成电子信号。编码器80的本体84还包括电子电路,该电子电路配置成通过编码器线缆86将来自换能器的电信号传输至控制器。安装支架88将编码器80的本体84固定至电动机70的壳体72,并且安装支架88定位成使得摩擦轮82与电动机70的旋转表面71接合。
根据本发明的一个实施方式,传感器90为非接触式传感器。非接触式传感器90包括本体92,本体92具有检测表面94。安装支架98将非接触式传感器90固定至电动机70的壳体72,并且安装支架98将检测表面94定位在电动机70的旋转表面71附近。目标对象91固定至旋转表面71,使得目标对象91经过非接触式传感器90的检测表面94。可选地,多个目标对象91可以固定至旋转表面71,或者可以使用与旋转表面71物理接触的传感器90。根据本发明的其他实施方式,目标对象91可以与旋转表面71整合在一起,并且目标对象91例如可以是旋转表面上的凸起的构件或是绘制在旋转表面71上的图案。非接触式传感器90可以是但不限于为分别检测含铁目标对象或反射性目标对象的磁式传感器或光学传感器。非接触式传感器90包括这样的电子电路,该电子电路配置成当目标对象91位于非接触式传感器90处或位于距非接触式传感器90小于检测距离时产生信号。所述信号可以是脉冲93,其中,当目标对象处于距传感器90的检测距离内时,所述信号导通,而在目标对象处于检测距离外时,所述信号被切断,并且脉冲93经由线缆96被传输至控制器。
根据示出的实施方式,旋转表面71为大致柱状表面。旋转表面71可以是外转子,其中,旋转表面71内至少部分地封装有定子绕组。可选地,旋转表面71例如可以是这样的鼓筒的外周,该鼓筒具有限定旋转表面71的外周以及限定外周内的表面的至少一个侧部。鼓筒的侧部可以安装至转子使得鼓筒与转子一起旋转。根据本发明的一个实施方式,旋转表面71构造成被制动片接合以使电动机70停止。可选地,所述侧部可以延伸超出旋转表面71的外周以形成盘体,夹钳式制动器构造成与该盘体接合以使电动机停止。可以设想的是,编码器80可以直接安装至电动机70或者安装至另外的刚性结构,使得摩擦轮82可以与旋转表面71、盘体、从电动机70轴向向外安装的槽轮78、或构造成随电动机70的旋转一起旋转的任何其它适合的外表面接合。
此外参照图3,电动机驱动装置40包括能量转换部分43。能量转换部分43将输入功率21转换成输出端22处的期望的电压。根据示出的实施方式,能量转换部分43包括整流器部分42和逆变器部分46,用于将固定不变的AC(交流)输入21转换成幅值可变且频率可变的AC(交流)输出22。可选地,可以根据应用要求而包括能量转换部分43的其它构型。整流器部分42电连接至功率输入端21。整流器部分42可以是无源的,比如为二极管电桥,或者可以是有源的,包括比如晶体管的受控的功率电子装置。整流器部分42将AC电压输入21转换成存在于DC总线44上的DC电压。DC总线44可以包括横跨DC总线44连接的总线电容48,以使存在于DC总线44上的DC电压的电平变平滑。如在现有技术中已知的,根据电动机驱动装置40的额定功率,总线电容48可以包括单个电容器或以串联的方式、以并联的方式或以串联和并联组合的方式布置的多个电容器。根据开关信号62,逆变器部分46将DC总线44上的DC电压转换成输出端22处的用于电动机70的期望的电压。
电动机驱动装置40还包括处理器50,处理器50连接至存储器装置52。可以设想的是,处理器50可以是单个处理器,或者可以是协同运行的多个处理器。还可以设想的是,处理器50可以部分或整体地在现场可编程门阵列(FPGA)、专用集成电路(ASIC)、逻辑电路或它们的组合上实现。存储器装置52可以是单个电子装置,或者可以是多个电子装置包括静态存储器、动态存储器或它们的组合。存储器装置52优选地存储电动机驱动装置40的参数以及一个或更多个程序,所述一个或更多个程序包括能够在处理器50上执行的指令。参数表可以包括标识符和每个参数的值。参数例如可以配置电动机驱动装置40的操作或存储电动机驱动装置40随后要使用的数据。
处理器50配置成使如图4中示出的电动机控制模块100生效。处理器50接收分别来自传感器54和56的反馈信号55和57。传感器54和56可以包括分别与存在于DC总线44处或存在于电动机驱动装置40的输出端22处的电压和/或电流的幅值对应的一个或更多个传感器产生信号55和57。可以通过接收来自处理器50的基准信号的专用集成电路60来确定开关信号62,或者可选地可以直接通过执行所存储的指令的处理器50来确定开关信号62。例如根据处理器50处接收到的反馈信号55和57而产生开关信号62。
处理器50还配置成产生与使电动机70以期望的基准速度101运行所需的幅值和频率对应的电动机70的基准电压111。该系统包括位置传感器80,比如编码器或分解器,其安装至电动机70并且通过电连接装置86被连接至电动机驱动装置40,以向处理器50提供位置反馈信号95。编码器80由摩擦轮82驱动以产生位置反馈信号95。该系统还包括传感器90,传感器90安装至电动机70并且通过电连接装置96被连接至电动机驱动装置40,以在目标对象91每当经过传感器90时向处理器50提供脉冲93。位置反馈信号95和脉冲93都作为输入提供给反馈模块120。反馈模块120包括增益块122和补偿器124,增益块122将位置反馈信号95转换成电动机70的未补偿的角位置,补偿器124在每当脉冲93被输入至反馈模块120时对电动机70的角位置进行矫正(correct)。补偿的位置作为输入被提供给导数块126,以确定与电动机70的角速度对应的速度反馈信号103。
根据示出的实施方式,电动机控制模块100接收基准速度101,并且电动机控制模块100在求和点102处将基准速度101与速度反馈信号103进行比较。基准速度101与速度反馈信号103之间的差值作为输入被提供给速度调节器104。速度调节器104可以是任何适合的控制器,比如比例(P)控制器、比例积分(PI)控制器、或比例积分微分(PID)控制器。速度调节器104还可以包括过滤器、另外的增益元件、或根据性能要求的其它元件。基准转矩从速度调节器104输出,并且基准转矩作为输入提供给增益块106,增益块106将基准转矩转换成基准电流。在求和点108处,基准电流与电流反馈信号57进行了比较。基准电流与反馈电流57之间的差值作为输入被提供给电流调节器110。电流调节器110可以是任何适合的控制器,比如比例(P)控制器、比例积分(PI)控制器、或比例积分微分(PID)控制器。电流调节器110还可以包括过滤器、另外的增益元件、或根据性能要求的其它元件。电流调节器110输出基准电压111,基准电压111作为输入与补偿后的角位置113一起被提供给调制模块112。调制模块112产生开关信号62,开关信号62用于对逆变器部分46进行控制并且用于将DC总线44上的DC电压转换成输出端22处的用于电动机70的期望的电压。可以设想的是,只要电动机控制模块100利用位置反馈信号95和脉冲93来产生角位置信号113,就可以在不背离本发明的范围的情况下利用电动机控制模块100的各种其它配置来产生基准电压111。
在运行时,电动机驱动装置40使用编码器80和传感器90来确定电动机70的角位置。编码器80产生与摩擦轮82的旋转对应的位置反馈信号95。位置反馈信号95可以是但不限于为单脉冲串、偏移90度的一对脉冲串、单正弦波形、或偏移90度的一对正弦波形。随着摩擦轮82旋转,编码器80不断地产生位置反馈信号95并将位置反馈信号95传输至电动机驱动装置40。
电动机驱动装置40使用位置反馈信号95来追踪电动机70的角位置。通常,专用电路追踪脉冲串的状态转变或读取正弦波形的当前值并将位置的值存储在存储器装置52中以用于后续处理。处理器50读取所述位置的值。例如,位置反馈信号95可以是摩擦轮82每转一圈产生1024个脉冲的脉冲串。专用电路可以提供与摩擦轮的角位置对应的、从0至1023的值。处理器50读取来自存储器装置的位置以确定摩擦轮82的旋转一次整个过程中摩擦轮82的相对角位置。可以使用调试程序来指定基准点并且将该基准点与角位置的特定值相关联,使得处理器50同样知道摩擦轮82的绝对位置。根据本发明的一个实施方式,基准点可以是位于电动机70的旋转表面71上的目标对象91。可选地,专用电路是计数器电路,其在每个脉冲93沿一个方向被接收的情况下增值,而在每个脉冲93沿相反方向被接收的情况下减值。处理器50读取计数的当前数值并且将该数值与计数的之前数值进行比较,以确定摩擦轮82的当前角位置。可以设想的是,可以在不背离本发明的范围的情况下,利用对位置反馈信号95进行处理以产生摩擦轮82的角位置的各种其它方法。
处理器50将摩擦轮82的角位置转换成电动机70的角位置的未补偿值。摩擦轮82具有固定直径,并且电动机70的转子或其它旋转表面71具有固定直径。摩擦轮82和旋转表面71两者的直径的值可以存储在存储器装置52中。可选地,摩擦轮82的直径与旋转表面71的直径之间的比值可以存储在存储器中。根据上述两个直径之间的比值,处理器50将摩擦轮82的角位置转换成电动机70的未补偿的角位置值。例如,摩擦轮82的直径可以是5英寸以及旋转表面的直径可以是50英寸。处理器50确定在电动机70旋转一次期间所要求的摩擦轮82的旋转的次数。处理器50可以例如保持这样的计数器:每当摩擦轮82沿第一方向完成旋转时,该计数器增值,而每当摩擦轮82沿相反方向完成旋转时,该计数器减值。通过保持摩擦轮82的旋转圈数的累加值以及利用摩擦轮82的当前角位置,处理器50确定电动机70的未补偿的角位置。参照图4,可以设想的是,增益块122执行必要的指令以将位置反馈信号95转换成电动机70的未补偿的角位置。
在确定了电动机70的未补偿的角位置之后,处理器50进一步使补偿器124生效以矫正电动机70的未补偿的角位置的值的误差。该误差例如可以由于将摩擦轮82的角位置转换成电动机70的角位置时的内部计算而产生。在该处摩擦轮82的直径以及旋转表面71的直径是已知的精度以及在该处执行转换的精度会引入误差。另外,摩擦轮82例如由于振动和/或突然加速/减速而会相对于旋转表面71滑动。由于用于升降机的许多同步PM电动机70中的磁极的数量很多,因此PM电动机70的物理角位置中的小的误差就会导致施加于PM电动机70的定子的电压的电角度的较大的误差。传感器90设置成每当目标对象91经过传感器90时产生脉冲93。目标对象91位于已知的角位置处,从而限定电动机70上的基准点。可以设想的是,可以通过初始调试程序以及存储在存储器装置52中的值而建立起目标对象91与电动机的角位置之间的关系。每当目标对象91经过传感器90时,处理器50接收脉冲93并且将电动机70的角位置与基准值进行比较。补偿器124对电动机70的角位置进行矫正,使得电动机70的角位置与基准值配准。例如,可以通过加上或减去电动机70的角位置与基准位置之间的差值、或者通过例如使用PI控制器而逐渐改变所实施的脉冲93之间的角位置来进行矫正。使用电动机70的补偿的角位置来确定速度反馈。该速度反馈和补偿的角位置两者被提供给电动机控制模块100以产生期望的输出电压以对电动机70进行控制。
应当理解的是,本发明在其应用方面不限于本文中所阐述的构造的细节及部件的布置。本发明能够具有其它实施方式,并且能够以各种方式来实施或实现本发明。前述变型和改型均在本发明的范围内。还应当理解的是,本文中公开和限定的本发明扩展至行文和/或附图中所阐述的或者根据行文和/或附图而明显的各独立特征中的两个特征或更多个特征的所有的替代性组合。所有这些不同的组合构成本发明的各种替代性方面。本文中描述的实施方式说明了实施本发明而所知的最佳方式,并且本文中描述的实施方式将会使其他本领域技术人员能够利用本发明。
Claims (16)
1.一种用于确定对升降机轿厢进行控制的永磁式(PM)电动机的角位置的系统,所述PM电动机包括至少一个外部旋转表面,所述系统包括:
摩擦轮,所述摩擦轮构造成与所述至少一个外部旋转表面中的一个外部旋转表面接合以使所述摩擦轮响应于转子的旋转而旋转;
编码器,所述编码器操作性地连接至所述摩擦轮,并且所述编码器配置成产生与所述摩擦轮的所述旋转对应的至少一个信号;
目标对象,所述目标对象位于所述至少一个外部旋转表面中的一个外部旋转表面上;
非接触式传感器,所述非接触式传感器安装至所述PM电动机,并且所述非接触式传感器配置成产生与位于距所述非接触式传感器的检测距离内的所述目标对象对应的信号;以及,
电动机驱动装置,所述电动机驱动装置配置成对所述PM电动机进行控制,所述电动机驱动装置包括:
第一输入端,所述第一输入端配置成接收与所述摩擦轮的所述旋转对应的所述至少一个信号;
第二输入端,所述第二输入端配置成接收来自所述非接触式传感器的所述信号;
存储器装置,所述存储器装置配置成存储程序;以及
处理器,所述处理器配置成执行所述程序,从而:
根据与所述摩擦轮的所述旋转对应的所述至少一个信号来确定所述PM电动机的未补偿的角位置,以及
根据所述未补偿的角位置并且根据来自所述非接触式传感器的所述信号来确定所述PM电动机的补偿的角位置。
2.根据权利要求1所述的系统,其中,所述目标对象位于基准位置处,所述基准位置存储在所述存储器装置中,并且根据所述基准位置进一步确定所述PM电动机的所述未补偿的角位置。
3.根据权利要求1所述的系统,其中,所述目标对象与所述旋转表面一体地形成。
4.根据权利要求1所述的系统,其中,所述非接触式传感器选自磁式近程传感器和光学近程传感器中的一者。
5.根据权利要求1所述的系统,其中,所述摩擦轮具有第一直径,所述同步电动机的所述旋转表面具有第二直径,并且所述处理器进一步配置成根据所述第一直径与所述第二直径之间的比值来确定所述PM电动机的未补偿的角位置。
6.一种用于确定同步电动机的角位置的系统,所述系统包括:
编码器,所述编码器具有可操作性地联接至所述编码器的摩擦轮,其中,所述编码器配置成产生与所述摩擦轮的角位置对应的信号,并且其中,所述摩擦轮的外表面构造成与所述同步电动机的旋转构件接合;
目标对象,所述目标对象位于所述同步电动机的所述旋转构件上;
传感器,所述传感器接近于所述同步电动机的所述旋转构件固定地安装,并且所述传感器配置成当所述目标对象经过所述传感器时产生脉冲;以及
电动机驱动装置,所述电动机驱动装置配置成控制所述同步电动机的操作,所述电动机驱动装置包括:
第一输入端,所述第一输入端配置成接收来自所述编码器的所述信号;
第二输入端,所述第二输入端配置成接收来自所述传感器的所述脉冲;
存储器装置,所述存储器装置配置成存储程序;以及
处理器,所述处理器配置成执行所述程序,以根据来自所述编码器的所述信号来确定所述同步电动机的角位置,并且以在所述第二输入端处接收到所述脉冲时对所述同步电动机的角位置进行补偿。
7.根据权利要求6所述的系统,其中,所述传感器为配置成当所述目标对象位于距所述传感器的检测距离内时产生脉冲的非接触式传感器。
8.根据权利要求7所述的系统,其中,所述传感器选自磁式近程传感器和光学近程传感器中的一者。
9.根据权利要求6所述的系统,其中,所述摩擦轮具有第一直径,所述同步电动机的所述旋转构件具有第二直径,并且所述处理器进一步配置成根据所述第一直径与所述第二直径之间的比值来确定所述同步电动机的角位置。
10.根据权利要求6所述的系统,其中,所述目标对象位于基准位置处,并且根据所述基准位置进一步确定所述同步电动机的角位置。
11.根据权利要求6所述的系统,其中,所述目标对象与所述旋转构件一体地形成。
12.一种对配置成控制同步电动机的电动机驱动装置中的位置误差进行补偿的方法,所述方法包括下述步骤:
将具有摩擦轮的编码器安装至所述同步电动机,使得所述摩擦轮与所述同步电动机的旋转表面接合;
接近于所述同步电动机的所述旋转表面安装传感器;
将目标对象固定至所述同步电动机的所述旋转表面,使得所述同步电动机每转一圈所述目标对象便经过所述传感器一次;
通过所述编码器产生与所述摩擦轮的角位置对应的信号;
将所述信号传输至所述电动机驱动装置中的处理器;
每当所述目标对象经过所述传感器时,通过所述传感器产生脉冲;
将所述脉冲传输至所述电动机驱动装置中的所述处理器;
根据来自所述编码器的所述信号,在所述处理器中确定所述同步电动机的角位置;以及
每当接收到来自所述传感器的所述脉冲时,在所述处理器中对所述同步电动机的角位置进行补偿。
13.根据权利要求12所述的方法,其中,所述传感器为配置成当所述目标对象位于距所述传感器的检测距离内时产生所述脉冲的非接触式传感器。
14.根据权利要求13所述的方法,其中,所述传感器选自磁式近程传感器和光学近程传感器中的一者。
15.根据权利要求12所述的方法,其中,所述摩擦轮具有第一直径,所述同步电动机的所述旋转表面具有第二直径,并且还根据所述第一直径与所述第二直径之间的比值来确定所述同步电动机的角位置。
16.根据权利要求12所述的方法,其中,所述目标对象位于基准位置处,并且还根据所述基准位置来确定所述同步电动机的角位置。
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