CN112713836B - 一种电机零点标定装置和方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种电机零点标定装置及标定方法,装置包括:陪测电机、扭矩传感器、通讯模块以及控制模块;陪测电机通过扭矩传感器与被测电机机械传动连接;通讯模块用于输出第一电流至陪测电机,控制陪测电机在初始设定转速转动,还输出第二电流至被测电机,以及接收控制模块发送的第三控制指令,输出第三电流至被测电机;控制模块用于在陪测电机转动时,获取被测电机的第一扭矩值,并从初始矢量角度开始调节第二电流的电流矢量角度,控制第一扭矩值趋于零变化,且在第一扭矩值满足预设条件时,获取被测电机的零点角度,确定被测电机的零点方向。本发明提供的装置和方法能够准确检测和标定电机的零点。
Description
技术领域
本发明涉及电机技术领域,尤其涉及电机零点标定装置和方法。
背景技术
新能源电机系统开发过程中,为了对永磁同步电机进行控制,我们首先要确定位置传感器与电机之间的相对零位,即确定电机的零点角度。如果不能较为准确的测量电机零点角度,就会导致控制过程中的不完全解耦。使得电流纹波加大,控制稳定性降低,电机系统效率降低。但由于硬件电路误差,采样速率限制等,会对我们的软件计算零点产生影响。特别是电机高速运行时,误差影响较大。
发明内容
本申请实施例通过提供一种电机零点标定装置和方法,能够准确检测和标定电机的零点。
本发明提供一种电机零点标定装置,包括:陪测电机、扭矩传感器、通讯模块以及控制模块;所述陪测电机通过所述扭矩传感器与被测电机机械传动连接;
所述通讯模块,与所述控制模块通讯连接,以及与所述陪测电机和所述被测电机电性连接,用于接收所述控制模块发送的第一控制指令,并根据所述第一控制指令输出第一电流至所述陪测电机,控制所述陪测电机在初始设定转速转动,当所述陪测电机转动时,还接收所述控制模块发送的第二控制指令,并根据所述第二控制指令输出第二电流至所述被测电机,以及接收所述控制模块发送的第三控制指令,输出第三电流至所述被测电机,控制所述被测电机转动;
所述控制模块,用于在所述陪测电机转动时,通过所述扭矩传感器获取所述被测电机的第一扭矩值,并从初始矢量角度开始调节所述第二电流的电流矢量角度,控制所述第一扭矩值趋于零变化,且在所述第一扭矩值满足预设条件时,获取所述被测电机的零点角度,还根据所述零点角度和第二扭矩值,确定所述被测电机的零点方向;
其中,所述第一扭矩值为所述第二电流控制所述被测电机转动时,所述被测电机的扭矩值,所述第二扭矩值为所述第三电流控制所述被测电机转动时,所述被测电机的扭矩值;
所述第二电流的初始矢量角度为0或π,所述第三电流的矢量角度α满足:0<α≤π或者π<α≤2π。
优选的,所述通讯模块,还用于接收所述控制模块发送的第四控制指令,输出第四电流至所述陪测电机,控制所述陪测电机根据设定速率从所述初始设定转速开始提升转速,且当所述陪测电机在所述初始设定转速上的每一转速转动时,还接收所述控制模块发送的第五控制指令,输出第五电流至所述被测电机,控制所述被测电机转动;
所述控制模块,还用于当所述陪测电机在所述初始设定转速上的每一转速转动时,通过所述扭矩传感器获取所述被测电机的第三扭矩值,并控制所述第三扭矩值趋于零变化,在所述第三扭矩值满足预设条件时,确定所述被测电机的零点角度,且还根据所述陪测电机在多个不同转速转动时,对应的所述被测电机的多个零点角度,计算当所述陪测电机在下一转速转动时所对应的所述被测电机的零点角度;
其中,所述所述第五电流的矢量角度为π或0,所述第三扭矩值为所述第五电流控制所述被测电机转动时,所述被测电机的扭矩值。
优选的,所述控制模块,用于将所述陪测电机的多个不同转速转与所述被测电机的多个零点角度进行线性拟合,计算当所述陪测电机在下一转速转动时,所述被测电机的理论零点角度,当所述被测电机在所述下一转速转动时,确定所述被测电机的实际零点角度,根据所述理论零点角度及所述实际零点角度对所述线性拟合进行验证;所述实际零点角度为当所述陪测电机在所述下一转速转动时,通过所述第一扭矩值或者所述第三扭矩值满足预设条件时所确定所述被测电机的零点角度。
优选的,所述控制模块,还用于当所述第二电流的初始矢量角度为π,所述第三电流的矢量角度α满足:0<α≤π时,或者当所述第二电流的初始矢量角度为0,所述第三电流的矢量角度α满足:π<α≤2π时,若所述第二扭矩值为负,则将所述被测电机的零点角度减去π,得到所述被测电机的零点方向,若所述第二扭矩值为正,则确定所述被测电机的零点角度为所述被测电机的零点方向;
所述控制模块,还用于当所述第二电流的初始矢量角度为π,所述第三电流的矢量角度α满足:π<α≤2π时,或者当所述第二电流的初始矢量角度为0,所述第三电流的矢量角度α满足:0<α≤π时,若所述第二扭矩值为正,则将所述被测电机的零点角度减去π,得到所述被测电机的零点方向,若所述第二扭矩值为负,则确定所述被测电机的零点角度为所述被测电机的零点方向。
优选的,所述控制模块,用于以固定步长的方式控制所述被测电机,使得所述第一扭矩值趋于零变化,所述固定步长的角度在π/2048~π/180之间。
本发明还提供一种电机零点标定方法,用于通过陪测电机对被测电机进行零点标定,其特征在于,包括:
控制模块发送发送第一控制指令至通讯模块,控制所述通讯模块输出第一电流至陪测电机,以控制所述陪测电机在初始设定转速转动;
所述控制模块在所述陪测电机转动时,发送第二控制指令至所述通讯模块,控制所述通讯模块输出第二电流至被测电机,以控制所述被测电机以第一转速转动,所述第二电流的初始矢量角度为0或π;
所述控制模块发送的第三控制指令至所述通讯模块,控制所述通讯模块输出第三电流至所述被测电机,以控制所述被测电机以第二转速转动,所述第三电流的矢量角度α满足:0<α≤π或者π<α≤2π;
所述控制模块在所述陪测电机转动时,通过所述扭矩传感器获取所述被测电机以第一转速转动时的第一扭矩值,并从初始矢量角度开始调节所述第二电流的电流矢量角度,控制所述第一扭矩值趋于零变化直至所述第一扭矩值满足预设条件;
所述控制模块在所述第一扭矩值满足预设条件时,获取所述被测电机的零点角度及以第二转速转动时的第二扭矩值,根据所述零点角度及所述第二扭矩值,确定所述被测电机的零点方向。
优选的,还包括:
所述控制模块发送第四控制指令至所述通讯模块,控制所述通讯模块输出第四电流至所述陪测电机,以及控制所述陪测电机根据设定速率从所述初始设定转速开始提升转速;
当所述陪测电机在所述初始设定转速上的每一转速转动时,所述控制模块发送第五控制指令至所述通讯模块,控制所述通讯模块输出第五电流至所述被测电机,以及控制所述被测电机转动;
当所述陪测电机在所述初始设定转速上的每一转速转动时,所述控制模块通过所述扭矩传感器获取所述被测电机的第三扭矩值,并控制所述第三扭矩值趋于零变化,在所述第三扭矩值满足预设条件时,确定所述被测电机的零点角度,且还根据所述陪测电机在多个不同转速转动时,对应的所述被测电机的多个零点角度,计算当所述陪测电机在下一转速转动时所对应的所述被测电机的零点角度;
其中,所述所述第五电流的矢量角度为π或0,所述第三扭矩值为所述第五电流控制所述被测电机转动时,所述被测电机的扭矩值。
优选的,所述根据所述陪测电机在多个不同转速转动时,对应的所述被测电机的多个零点角度,计算当所述陪测电机在下一转速转动时,所述被测电机的零点角度,包括:
所述控制模块将所述陪测电机的多个不同转速转与所述被测电机的多个零点角度进行线性拟合,计算当所述陪测电机在下一转速转动时,所述被测电机的理论零点角度,当所述被测电机在所述下一转速转动时,确定所述被测电机的实际零点角度,根据所述理论零点角度及所述实际零点角度对所述线性拟合进行验证;所述实际零点角度为当所述陪测电机在所述下一转速转动时,通过所述第一扭矩值或者所述第三扭矩值满足预设条件时所确定所述被测电机的零点角度。
优选的,所述根据所述零点角度及所述第二扭矩值,确定所述被测电机的零点方向,包括:
当所述第二电流的初始矢量角度为π,所述第三电流的矢量角度α满足:0<α≤π时,或者当所述第二电流的初始矢量角度为0,所述第三电流的矢量角度α满足:π<α≤2π时,若所述第二扭矩值为负,则将所述被测电机的零点角度减去π,得到所述被测电机的零点方向,若所述第二扭矩值为正,则确定所述被测电机的零点角度为所述被测电机的零点方向;
当所述第二电流的初始矢量角度为π,所述第三电流的矢量角度α满足:π<α≤2π时,或者当所述第二电流的初始矢量角度为0,所述第三电流的矢量角度α满足:0<α≤π时,若所述第二扭矩值为正,则将所述被测电机的零点角度减去π,得到所述被测电机的零点方向,若所述第二扭矩值为负,则确定所述被测电机的零点角度为所述被测电机的零点方向。
优选的,所述从所述初始矢量角度开始调节所述第二电流的电流矢量角度,控制所述第一扭矩值趋于零变化,具体为:
从所述初始矢量角度开始调节所述第二电流的电流矢量角度,并以固定步长的方式控制所述被测电机,使得所述第一扭矩值趋于零变化,所述固定步长的角度在π/2048~π/180之间。
实施本发明,具有如下有益效果:本发明提供的标定装置和标定方法,控制模块可以当被测电机在相应转速转动时,根据扭矩传感器反馈的扭矩值动态的对被测电机的零点进行在线矫正,通过下发指令至通讯模块,调节第二电流的电流矢量角度,找出被测电机零点角度,相对于静态方法检测电机零点,本发明可以提高零点角度的检测精度。通过准确检测电机零点,可以解决电机控制过程中的不完全解耦,电流波纹加大,控制稳定性降低以及电机系统效率降低的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图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是本发明提供的电机零点标定装置的示意图;
图2是本发明提供的一实施例中电机零点标定方法的流程图;
图3是本发明提供的另一实施例中电机零点标定方法的流程图。
具体实施方式
为了使本申请所属技术领域中的技术人员更清楚地理解本申请,下面结合附图,通过具体实施例对本申请技术方案作详细描述。
本发明提供一种电机零点标定装置,如图1所示,该标定装置包括:陪测电机3、扭矩传感器5、通讯模块2以及控制模块1;陪测电机3通过扭矩传感器5与被测电机4机械传动连接,保证陪测电机3的转速与被测电机4的转速相同。
通讯模块2与控制模块1通讯连接,以及与陪测电机3和被测电机4电性连接,用于接收控制模块1发送的第一控制指令,并根据第一控制指令输出第一电流至陪测电机3,控制陪测电机3在初始设定转速转动,当陪测电机3转动时,还接收控制模块1发送的第二控制指令,并根据第二控制指令输出第二电流至被测电机4,以及接收控制模块1发送的第三控制指令,输出第三电流至被测电机4,控制被测电机4转动。
在一实施例中,初始设定转速可以低于1000转/分钟,例如500转/分钟,600转/分钟等。
控制模块1用于在陪测电机3转动时,通过扭矩传感器5获取被测电机4的第一扭矩值,并从初始矢量角度开始调节第二电流的电流矢量角度,控制第一扭矩值趋于零变化,且在第一扭矩值满足预设条件时,获取被测电机4的零点角度,还根据零点角度和第二扭矩值,确定被测电机4的零点方向,根据被测电机4的零点角度和被测电机4的零点方向就可以确定被测电机4的零点了。在一实施例中,控制模块1可以是上位机。在一实施例中,第一扭矩值最接近零时,即满足预设条件。
在第一扭矩值满足预设条件时,被测电机4的零点角度只能是零点方向或者零点负方向,因此,还需要根据第二扭矩值对零点方向进行判断,判断零点方向就是零点角度对应方向还是与零点响度相差π。一般的,电机的零点方向相对固定,因此,在其他转速时,得到被测电机4的零点之后,无需再单独判断零点方向。
控制模块1可以在被测电机4在相应转速转动时,动态的根据扭矩传感器5反馈的扭矩值对被测电机4的零点进行在线矫正,通过下发指令至通讯模块2,调节第二电流的电流矢量角度,找出电机零点角度,相对于静态方法检测电机零点,本发明可以提高零点角度的检测精度。
其中,第一扭矩值为第二电流控制被测电机4转动时,被测电机4的扭矩值,第二扭矩值为第三电流控制被测电机4转动时,被测电机4的扭矩值。
第二电流的初始矢量角度为0或π,第三电流的矢量角度α满足:0<α≤π或者π<α≤2π。优选的,第二电流的初始矢量角度为π,第三电流的矢量角度为π/2。
当第二电流的初始矢量角度为0或π,被测电机4的第一扭矩值趋于零时,使得被测电机4的输出扭矩为零。
通讯模块2还用于接收控制模块1发送的第四控制指令,输出第四电流至陪测电机3,控制陪测电机3根据设定速率从初始设定转速开始提升转速,且当陪测电机3在初始设定转速上的每一转速转动时,还接收控制模块1发送的第五控制指令,输出第五电流至被测电机4,控制被测电机4转动。
在控制陪测电机3提升转速时,可以尽量缓慢,保证被测电机4的零点可以有效识别。
控制模块1还用于当陪测电机3在初始设定转速上的每一转速转动时,通过扭矩传感器5获取被测电机4的第三扭矩值,并控制第三扭矩值趋于零变化,在第三扭矩值满足预设条件时,确定被测电机4的零点角度,且还根据陪测电机3在多个不同转速转动时,对应的被测电机4的多个零点角度,计算当陪测电机3在下一转速转动时所对应的被测电机4的零点角度。
其中,第五电流的矢量角度为π或0,第三扭矩值为第五电流控制被测电机4转动时,被测电机4的扭矩值。
控制模块1用于将陪测电机3的多个不同转速转与被测电机4的多个零点角度进行线性拟合,计算当陪测电机3在下一转速转动时,被测电机4的理论零点角度,当被测电机4在下一转速转动时,确定被测电机4的实际零点角度,根据理论零点角度及实际零点角度对线性拟合进行验证;实际零点角度为当陪测电机3在下一转速转动时,通过第一扭矩值或者第三扭矩值满足预设条件时所确定被测电机4的零点角度。并将实际零点角度与理论零点角度之间的差值对线性拟合方法中的参数进行修正,使得下次计算的理论零点角度更加精确。
在一实施例中,控制模块1可以采用最小二乘法进行线性拟合,计算陪测电机3在下一转速转动时,被测电机4的理论零点角度。
当陪测电机3在基速(转速低于1000转/分钟)转动时,将陪测电机3的多个不同转速与被测电机4的多个零点角度进行线性拟合,计算出陪测电机3在高速(转速大于等于1000转/分钟)转动时,对应的理论零点角度,在陪测电机3带着被测电机4在高速转动时,根据理论零点角度控制第三扭矩值趋近于零,在理论零点角度附近找出高速转动下的被测电机4的实际零点角度,将实际零点角度与理论零点角度之间的差值,对拟合方法中的参数进行修正。
控制模块1还用于当第二电流的初始矢量角度为π,第三电流的矢量角度α满足:0<α≤π时,或者当第二电流的初始矢量角度为0,第三电流的矢量角度α满足:π<α≤2π时,若第二扭矩值为负,则将被测电机4的零点角度减去π,得到被测电机4的零点方向,若第二扭矩值为正,则确定被测电机4的零点角度为被测电机4的零点方向。
控制模块1还用于当第二电流的初始矢量角度为π,第三电流的矢量角度α满足:π<α≤2π时,或者当第二电流的初始矢量角度为0,第三电流的矢量角度α满足:0<α≤π时,若第二扭矩值为正,则将被测电机4的零点角度减去π,得到被测电机4的零点方向,若第二扭矩值为负,则确定被测电机4的零点角度为被测电机4的零点方向。
控制模块1用于以固定步长的方式控制被测电机4,使得第一扭矩值趋于零变化,固定步长的角度在π/2048~π/180之间。在一优选实施例中,固定步长为π/180。
本发明还提供一种电机零点标定方法,于通过陪测电机对被测电机进行零点标定,如图2所示,该标定方法包括:
S1、控制模块1发送发送第一控制指令至通讯模块2,控制通讯模块2输出第一电流至陪测电机3,以控制陪测电机3在初始设定转速转动;
S2、控制模块1在陪测电机3转动时,发送第二控制指令至通讯模块2,控制通讯模块2输出第二电流至被测电机4,以控制被测电机4以第一转速转动,第二电流的初始矢量角度为0或π;陪测电机3通过扭矩传感器5与被测电机4机械传动连接;
S3、控制模块1发送的第三控制指令至通讯模块2,控制通讯模块2输出第三电流至被测电机4,以控制被测电机4以第二转速转动,第三电流的矢量角度α满足:0<α≤π或者π<α≤2π;
S4、控制模块1在陪测电机3转动时,通过扭矩传感器5获取被测电机4以第一转速转动时的第一扭矩值,并从初始矢量角度开始调节第二电流的电流矢量角度,控制第一扭矩值趋于零变化直至第一扭矩值满足预设条件;在一实施例中,第一扭矩值最接近零时,即满足预设条件;
S5、控制模块1在第一扭矩值满足预设条件时,获取被测电机4的零点角度及以第二转速转动时的第二扭矩值,还根据零点角度及第二扭矩值,确定被测电机4的零点方向。
其中,第一扭矩值为第二电流控制被测电机4转动时,被测电机4的扭矩值,第二扭矩值为第三电流控制被测电机4转动时,被测电机4的扭矩值。
第二电流的初始矢量角度为0或π,第三电流的矢量角度α满足:0<α≤π或者π<α≤2π。
电机零点标定方法还包括:
控制模块1发送第四控制指令至通讯模块2,控制通讯模块2输出第四电流至陪测电机3,以及控制陪测电机3根据设定速率从初始设定转速开始提升转速;
当陪测电机3在初始设定转速上的每一转速转动时,控制模块1发送第五控制指令至通讯模块2,控制通讯模块2输出第五电流至被测电机4,以及控制被测电机4转动;
当陪测电机3在初始设定转速上的每一转速转动时,控制模块1通过扭矩传感器5获取被测电机4的第三扭矩值,并控制第三扭矩值趋于零变化,在第三扭矩值满足预设条件时,确定被测电机4的零点角度,且还根据陪测电机3在多个不同转速转动时,对应的被测电机4的多个零点角度,预测当陪测电机3在下一转速转动时所对应的被测电机4的零点角度;
其中,第五电流的矢量角度为π或0,第三扭矩值为第五电流控制被测电机4转动时,被测电机4的扭矩值。
根据陪测电机3在多个不同转速转动时,对应的被测电机4的多个零点角度,计算当陪测电机3在下一转速转动时所对应的被测电机4的零点角度,包括:
控制模块1将陪测电机3的多个不同转速转与被测电机4的多个零点角度进行线性拟合,计算当陪测电机3在下一转速转动时,被测电机4的理论零点角度,当被测电机4在下一转速转动时,确定被测电机4的实际零点角度,根据理论零点角度及实际零点角度对线性拟合进行验证;实际零点角度为当陪测电机3在下一转速转动时,通过第一扭矩值或者第三扭矩值满足预设条件时所确定被测电机4的零点角度。
根据零点角度及第二扭矩值,确定被测电机4的零点方向,包括:
当第二电流的初始矢量角度为π,第三电流的矢量角度α满足:0<α≤π时,或者当第二电流的初始矢量角度为0,第三电流的矢量角度α满足:π<α≤2π时,若第二扭矩值为负,则将被测电机4的零点角度减去π,得到被测电机4的零点方向,若第二扭矩值为正,则确定被测电机4的零点角度为被测电机4的零点方向;
当第二电流的初始矢量角度为π,第三电流的矢量角度α满足:π<α≤2π时,或者当第二电流的初始矢量角度为0,第三电流的矢量角度α满足:0<α≤π时,若第二扭矩值为正,则将被测电机4的零点角度减去π,得到被测电机4的零点方向,若第二扭矩值为负,则确定被测电机4的零点角度为被测电机4的零点方向。
从初始矢量角度开始调节第二电流的电流矢量角度,控制第一扭矩值趋于零变化,具体为:
从初始矢量角度开始调节第二电流的电流矢量角度,并以固定步长的方式控制被测电机4,使得第一扭矩值趋于零变化,固定步长的角度在π/2048~π/180之间。
在本发明提供的标定方法的另一实施例中,如图3所示,先将陪测电机3的转速调节到一个固定转速,给被测电机4一个矢量角度为π的电流,调节被测电机4的扭矩趋于零,直至被测电机4零点为零,在给被测电机4一个矢量角度为π/2的电流,判断被测电机4的扭矩是否为正,若为正,则记录被测电机4当前转速的零点角度,若为负,则记录被测电机4的零点角度为当前测量的零点角度减去π,控制陪测电机3缓慢升速,将被测电机4的零点角度进行拟合。
综上所述,本发明提供的标定装置和标定方法,控制模块1可以当被测电机4在相应转速转动时,根据扭矩传感器5反馈的扭矩值动态的对被测电机4的零点进行在线矫正,通过下发指令至通讯模块2,调节第二电流的电流矢量角度,找出被测电机4零点角度,相对于静态方法检测电机零点,本发明可以提高零点角度的检测精度。通过准确检测电机零点,可以解决电机控制过程中的不完全解耦,电流波纹加大,控制稳定性降低以及电机系统效率降低的问题。
当陪测电机3在初始设定转速上的每一转速转动时,控制模块1还根据陪测电机3的多个不同转速,以及对应的被测电机4的多个零点角度,进行线性拟合,计算陪测电机3在下一转速转动对应的被测电机4零点角度,可以通过电机基速下的多个被测电机4零点角度,计算被测电机4在高速转动时对应的理论零点角度,并且还可以根据被测电机4的理论零点角度与实际零点角度的差值,对测量的实际零点角度进行补偿,得到能适应全转速方位内的电机零点变化关系,而不是某一转速下测出的电机零点。
尽管已描述了本发明的优选实施例,但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念,则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以,所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
显然,本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样,倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内,则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (6)
1.一种电机零点标定装置,其特征在于,包括:陪测电机、扭矩传感器、通讯模块以及控制模块;所述陪测电机通过所述扭矩传感器与被测电机机械传动连接;
所述通讯模块,与所述控制模块通讯连接,以及与所述陪测电机和所述被测电机电性连接,用于接收所述控制模块发送的第一控制指令,并根据所述第一控制指令输出第一电流至所述陪测电机,控制所述陪测电机在初始设定转速转动,当所述陪测电机转动时,还接收所述控制模块发送的第二控制指令,并根据所述第二控制指令输出第二电流至所述被测电机,以及接收所述控制模块发送的第三控制指令,输出第三电流至所述被测电机,控制所述被测电机转动;
所述通讯模块,还用于接收所述控制模块发送的第四控制指令,输出第四电流至所述陪测电机,控制所述陪测电机根据设定速率从所述初始设定转速开始提升转速,且当所述陪测电机在所述初始设定转速上的每一转速转动时,还接收所述控制模块发送的第五控制指令,输出第五电流至所述被测电机,控制所述被测电机转动;
所述控制模块,还用于当所述陪测电机在所述初始设定转速上的每一转速转动时,通过所述扭矩传感器获取所述被测电机的第三扭矩值,并控制所述第三扭矩值趋于零变化,在所述第三扭矩值满足预设条件时,确定所述被测电机的零点角度,且还根据所述陪测电机在多个不同转速转动时,对应的所述被测电机的多个零点角度,计算当所述陪测电机在下一转速转动时所对应的所述被测电机的零点角度;
其中,所述第五电流的矢量角度为π或0,所述第三扭矩值为所述第五电流控制所述被测电机转动时,所述被测电机的扭矩值;
所述控制模块,用于在所述陪测电机转动时,通过所述扭矩传感器获取所述被测电机的第一扭矩值,并从初始矢量角度开始调节所述第二电流的电流矢量角度,控制所述第一扭矩值趋于零变化,且在所述第一扭矩值满足预设条件时,获取所述被测电机的零点角度,还根据所述零点角度和第二扭矩值,确定所述被测电机的零点方向;
其中,所述第一扭矩值为所述第二电流控制所述被测电机转动时,所述被测电机的扭矩值,所述第二扭矩值为所述第三电流控制所述被测电机转动时,所述被测电机的扭矩值;
所述第二电流的初始矢量角度为0或π,所述第三电流的矢量角度α满足:0<α≤π或者π<α≤2π;
所述控制模块,还用于当所述第二电流的初始矢量角度为π,所述第三电流的矢量角度α满足:0<α≤π时,或者当所述第二电流的初始矢量角度为0,所述第三电流的矢量角度α满足:π<α≤2π时,若所述第二扭矩值为负,则将所述被测电机的零点角度减去π,得到所述被测电机的零点方向,若所述第二扭矩值为正,则确定所述被测电机的零点角度为所述被测电机的零点方向;
所述控制模块,还用于当所述第二电流的初始矢量角度为π,所述第三电流的矢量角度α满足:π<α≤2π时,或者当所述第二电流的初始矢量角度为0,所述第三电流的矢量角度α满足:0<α≤π时,若所述第二扭矩值为正,则将所述被测电机的零点角度减去π,得到所述被测电机的零点方向,若所述第二扭矩值为负,则确定所述被测电机的零点角度为所述被测电机的零点方向。
2.根据权利要求1所述的电机零点标定装置,其特征在于,所述控制模块,用于将所述陪测电机的多个不同转速转与所述被测电机的多个零点角度进行线性拟合,计算当所述陪测电机在下一转速转动时,所述被测电机的理论零点角度,当所述被测电机在所述下一转速转动时,确定所述被测电机的实际零点角度,根据所述理论零点角度及所述实际零点角度对所述线性拟合进行验证;所述实际零点角度为当所述陪测电机在所述下一转速转动时,通过所述第一扭矩值或者所述第三扭矩值满足预设条件时所确定所述被测电机的零点角度。
3.根据权利要求1所述的电机零点标定装置,其特征在于,所述控制模块,用于以固定步长的方式控制所述被测电机,使得所述第一扭矩值趋于零变化,所述固定步长的角度在π/2048~π/180之间。
4.一种电机零点标定方法,用于通过陪测电机对被测电机进行零点标定,其特征在于,包括:
控制模块发送第一控制指令至通讯模块,控制所述通讯模块输出第一电流至陪测电机,以控制所述陪测电机在初始设定转速转动;
所述控制模块在所述陪测电机转动时,发送第二控制指令至所述通讯模块,控制所述通讯模块输出第二电流至被测电机,以控制所述被测电机以第一转速转动,所述第二电流的初始矢量角度为0或π;
所述控制模块发送的第三控制指令至所述通讯模块,控制所述通讯模块输出第三电流至所述被测电机,以控制所述被测电机以第二转速转动,所述第三电流的矢量角度α满足:0<α≤π或者π<α≤2π;
所述控制模块在所述陪测电机转动时,通过扭矩传感器获取所述被测电机以第一转速转动时的第一扭矩值,并从初始矢量角度开始调节所述第二电流的电流矢量角度,控制所述第一扭矩值趋于零变化直至所述第一扭矩值满足预设条件;
所述控制模块在所述第一扭矩值满足预设条件时,获取所述被测电机的零点角度及以第二转速转动时的第二扭矩值,根据所述零点角度及所述第二扭矩值,确定所述被测电机的零点方向;
所述控制模块发送第四控制指令至所述通讯模块,控制所述通讯模块输出第四电流至所述陪测电机,以及控制所述陪测电机根据设定速率从所述初始设定转速开始提升转速;
当所述陪测电机在所述初始设定转速上的每一转速转动时,所述控制模块发送第五控制指令至所述通讯模块,控制所述通讯模块输出第五电流至所述被测电机,以及控制所述被测电机转动;
当所述陪测电机在所述初始设定转速上的每一转速转动时,所述控制模块通过所述扭矩传感器获取所述被测电机的第三扭矩值,并控制所述第三扭矩值趋于零变化,在所述第三扭矩值满足预设条件时,确定所述被测电机的零点角度,且还根据所述陪测电机在多个不同转速转动时,对应的所述被测电机的多个零点角度,计算当所述陪测电机在下一转速转动时所对应的所述被测电机的零点角度;
其中,所述第五电流的矢量角度为π或0,所述第三扭矩值为所述第五电流控制所述被测电机转动时,所述被测电机的扭矩值;
所述根据所述零点角度及所述第二扭矩值,确定所述被测电机的零点方向,包括:
当所述第二电流的初始矢量角度为π,所述第三电流的矢量角度α满足:0<α≤π时,或者当所述第二电流的初始矢量角度为0,所述第三电流的矢量角度α满足:π<α≤2π时,若所述第二扭矩值为负,则将所述被测电机的零点角度减去π,得到所述被测电机的零点方向,若所述第二扭矩值为正,则确定所述被测电机的零点角度为所述被测电机的零点方向;
当所述第二电流的初始矢量角度为π,所述第三电流的矢量角度α满足:π<α≤2π时,或者当所述第二电流的初始矢量角度为0,所述第三电流的矢量角度α满足:0<α≤π时,若所述第二扭矩值为正,则将所述被测电机的零点角度减去π,得到所述被测电机的零点方向,若所述第二扭矩值为负,则确定所述被测电机的零点角度为所述被测电机的零点方向。
5.根据权利要求4所述的电机零点标定方法,其特征在于,所述根据所述陪测电机在多个不同转速转动时,对应的所述被测电机的多个零点角度,计算当所述陪测电机在下一转速转动时,所述被测电机的零点角度,包括:
所述控制模块将所述陪测电机的多个不同转速转与所述被测电机的多个零点角度进行线性拟合,计算当所述陪测电机在下一转速转动时,所述被测电机的理论零点角度,当所述被测电机在所述下一转速转动时,确定所述被测电机的实际零点角度,根据所述理论零点角度及所述实际零点角度对所述线性拟合进行验证;所述实际零点角度为当所述陪测电机在所述下一转速转动时,通过所述第一扭矩值或者所述第三扭矩值满足预设条件时所确定所述被测电机的零点角度。
6.根据权利要求4所述的电机零点标定方法,其特征在于,所述从所述初始矢量角度开始调节所述第二电流的电流矢量角度,控制所述第一扭矩值趋于零变化,具体为:
从所述初始矢量角度开始调节所述第二电流的电流矢量角度,并以固定步长的方式控制所述被测电机,使得所述第一扭矩值趋于零变化,所述固定步长的角度在π/2048~π/180之间。
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