CN113258741A - 基于线性霍尔的磁通切换电机转子角度检测方法和系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了基于线性霍尔的磁通切换电机转子角度检测方法和系统，属于发电、变电或配电的技术领域。该方法：首先选择四个线性霍尔元件分别安装在定子的四个槽口内，霍尔元件的磁敏感面均与转子凸极表面相对；第一线性霍尔元件安装于定子的任意一个槽口内，沿统一方向，第二线性霍尔距第一线性霍尔相差N ₁个槽口；N ₁为偶数且N ₁≠ks/(2p)，其中，k为任意整数，s为定子的槽口数量，p为电机极对数；第三线性霍尔距第一线性霍尔相差N ₂个槽口；N ₂为奇数且N ₂=(2k‑1)s/(2p)；第四线性霍尔距第二线性霍尔相差N ₂个槽口；然后，根据四个线性霍尔元件的电压信号计算电机转子角度。本发明实现了高紧凑性、高精度角度检测，满足高性能磁通切换电机的测角测速需求。

Description

基于线性霍尔的磁通切换电机转子角度检测方法和系统

技术领域

本发明涉及磁通切换电机转子角度检测的技术，具体公开了基于线性霍尔的磁通切换电机转子角度检测方法和系统，属于发电、变电或配电的技术领域。

背景技术

传统的三相交流磁通切换电机进行矢量控制时，需要提供精确的转子角度和旋转速度。常规的转子角度测量方法是与转轴同轴连接一个外置的角度测量装置，外置的角度测量装置通常是光电编码器、旋转变压器或者磁编码器，这种外置测量装置不可避免地占用了轴向空间，且易受电磁、振动、温度、湿度等外界环境影响。线性霍尔传感器具有体积小、灵敏度高等优点，常常将其安装于云台、油泵电机等紧凑型设备内部，通过检测电机内部永磁体的漏磁场来估算转子位置。

根据线性霍尔安装位置的不同，可将现有的内置线性霍尔传感器位置检测系统分为两种：置于定子端部以检测转子轴向漏磁场的检测系统；置于定子齿上以检测转子径向磁场的检测系统。公开号为CN108063523A的中国专利公开的一种云台电机及其转子位置角检测方法与公开号为CN108496300A的中国专利公开的一种电机位置感测方式，都将一对线性霍尔传感器安装于永磁体轴向正下方以检测漏磁场，即使线性霍尔传感器的封装已经很小，将其置于定子端部依然需要占用电机额外的轴向空间。授权公告号为CN103222167B的中国专利公开的一种三相多态伺服电机中，一个线性霍尔与另一个开关霍尔均位于定子冲片的圆周面上，且两个霍尔元件之间的电角度为90°；授权公告号为CN05811828B的中国专利公开了一种基于线性霍尔的飞轮转速控制方法，在飞轮直流无刷电机定子上空间120°对称分布安装三相线性霍尔传感器，以获得与飞轮气隙磁场强度成比例的三相模拟正弦信号。然而，为保证霍尔传感器空间分布角度为90°或120°，将不可避免地在定子齿部开槽，这对电机的原有结构造成了破坏，改变了电机的主磁路分布，同时易受到电枢反应的影响，严重降低转子位置的估计精度，同时对电机性能产生不良后果。

此外，现有的内置线性霍尔传感器位置检测技术涉及的检测对象均为传统的转子永磁同步电机，且尚未有关于采用内嵌式磁编码器检测磁通切换永磁电机转子位置的相关研究。目前，对以磁通切换永磁电机为首的定子永磁型无刷电机转子初始位置检测进行的研究较少，已有的检测方法多借鉴永磁同步电机转子位置检测方法，如高频信号注入法，借鉴的这些方法存在逆变器控制复杂、需要低通滤波器等额外硬件电路、需要高成本的现场可编程门阵列的缺陷。因此，亟待需要提出一种适用于磁通切换永磁电机转子角度检测的新方案。

发明内容

本发明的发明目的是针对上述背景技术的不足，提供基于线性霍尔的磁通切换电机转子角度检测方法和系统，在定子永磁型无刷电机内部寻找合适的磁敏元件安装位置与安装模式，并通过对磁敏元件输出的信号进行处理获取转子角度信息，实现通过内置线性霍尔传感器检测磁通切换电机转子角度的发明目的，解决尚未有采用内置线性霍尔传感器检测技术检测磁通切换电机转子角度的技术问题。

本发明为实现上述发明目的采用如下技术方案：

本发明提出的基于线性霍尔的磁通切换电机转子角度检测方法，首先，选择四个线性霍尔元件分别安装在定子的四个槽口内，四个线性霍尔元件的磁敏感面均与转子凸极表面相对；四个线性霍尔元件中，第一线性霍尔元件安装于定子的任意一个槽口内，沿顺时针或逆时针方向在其余定子槽口中依次安装第二线性霍尔元件、第三线性霍尔元件、第四线性霍尔元件，第二线性霍尔元件距第一线性霍尔元件相差N₁个槽口，第三线性霍尔元件距第一线性霍尔元件相差N₂个槽口，第四线性霍尔元件距第二线性霍尔元件相差N₂个槽口，其中，N₁为偶数且N₁≠ks/(2p)，N₂为奇数且N₂＝(2k-1)s/(2p)，k为任意整数，s为定子的槽口数量，p为电机极对数；然后，根据四个线性霍尔元件的输出电压信号计算电机转子位置所对应的角度。

优选地，根据四个线性霍尔元件的输出电压信号计算电机转子角度的方法具体为：将四个线性霍尔元件的输出电压信号转换为数字信号后进行预处理，得到两相静止坐标系下的数字信号值；根据两相静止坐标系下的数字信号计算转子角度值和转子速度值。

优选地，对四个线性霍尔元件的输出电压信号转换后的数字信号进行预处理包括：同相位信号叠加以及线性组合。

优选地，预处理的四个线性霍尔元件输出信号满足第一个线性霍尔元件与第三个线性霍尔元件的信号同相位，第二个线性霍尔元件与第四个线性霍尔元件的信号同相位的条件。对于一组同相位的信号，相位相同的一组信号分别在波峰或波谷处存在凹陷扰动。各时刻将两个值叠加，获得一对有相位差

的正弦信号：

优选地，预处理中线性组合的模型为：

其中，U_A，U_B为一对幅值为U_m且相位差为

的正弦信号(包含三次谐波ε(3θ))；U_α，U_β为两相静止坐标系下的一对正交信号(包含三次谐波)，U_β滞后U_α90°电角度；θ为转子的实际电角度。

本发明提出的基于线性霍尔的磁通切换电机转子角度检测系统，包括：第一线性霍尔元件、第二线性霍尔元件、第三线性霍尔元件和第四线性霍尔元件和数字信号处理器，按照上述安装方式将第一至第四线性霍尔元件安装在定子槽口内，数字信号处理器接收第一线性霍尔元件、第二线性霍尔元件、第三线性霍尔元件和第四线性霍尔元件的输出电压信号，输出根据第一线性霍尔元件、第二线性霍尔元件、第三线性霍尔元件和第四线性霍尔元件的输出电压信号计算的转子角度值和转子速度值。

优选地，数字信号处理器包括模数转换模块、同相位叠加模块、线性组合模块、带有三次谐波抑制能力的同步参考系锁相环；模数转换模块用于将第一线性霍尔元件、第二线性霍尔元件、第三线性霍尔元件和第四线性霍尔元件的输出电压信号转换为数字信号；同相位叠加模块对第一、第三线性霍尔元件输出电压数字信号进行叠加，对第二、第四线性霍尔元件输出电压数字信号进行叠加，输出一对幅值为U_m且相位差为

的正弦信号；线性组合模块对一对幅值为U_m且相位差为

的正弦信号进行线性组合，输出两相静止坐标系下的一对正交信号U_α和U_β；陷波滤波模块用于；带有三次谐波抑制能力的同步参考系锁相环用于根据滤除三次谐波分量的两相静止坐标系下正交信号计算转子角度值和转子速度值。

优选地，带有三次谐波抑制能力的同步参考系锁相环包括：陷波滤波器、鉴相器、环路滤波器和压控振荡器；

陷波滤波器用于将指定的三次谐波滤除，只留两相静止坐标系下正交信号的基波分量。

鉴相器的输入端接陷波滤波模块的输出端以及压控振荡器的输出端，用于根据压控振荡器反馈的转子角度值θ对滤除三次谐波后的两相静止坐标系下的U_α和U_β进行2s/2r变换，输出两相旋转坐标系下的U_d和U_q；环路滤波器的输入端连接鉴相器的输出端，对两相旋转坐标系下的q轴电压U_q进行PI调节，输出转子速度值ω；压控振荡器的输入端连接环路滤波器的输出端，对输出转子速度值ω进行积分处理后输出转子角度值θ。

本发明与现有技术相比，其显著的优点在于：

(1)本发明提出一种新颖的磁通切换电机转子角度检测方案，通过在定子槽口内安装两组输出信号同相位的磁敏元件，对磁敏元件输出的两组同相位信号进行数字计算，将这样的磁敏元件安装方式用于任意极槽配合形式的磁通切换电机，即可实现高紧凑、低成本的定子永磁型无刷电机转子位置检测，相较于现有的磁通切换电机转子角度检测方案而言，本发明无需额外硬件电路、高成本器件即可实现高效检测。

(2)本发明对内置线性霍尔传感器输出信号进行同相位信号叠加、线性组合、陷波滤波、同步参考系锁相估测转子角度和速度，数字计算的过程仅包括线性运算、2s/2r变换和闭环计算，对于数字信号处理器而言，运算量少，效率高。

(3)本发明仅需要在定子槽口内安装四个与转子凸极表面相对的线性霍尔元件，无需占用定子轴向空间，也不需要在定子上开槽，安装限制少，有利于霍尔元件的安装与信号线安装且实现了高精度的角度检测，满足高性能磁通切换电机的测角测速需求。

附图说明

图1为本发明提出的一种基于线性霍尔的磁通切换电机转子角度检测方法的流程图。

图2为本发明提出的一种基于线性霍尔的磁通切换电机转子角度检测系统的模块连接图。

图3为本发明实施例涉及的一种带有三次谐波抑制能力的同步参考系锁相环的模块图。

图4为本发明实例中磁通切换电机的结构示意图。

图5为本发明实施实例中四个线性霍尔检测点的径向磁场分布图。

图6为本发明实施实例中同相位信号叠加后的信号波形图。

图7为本发明实施实例中滤除三次谐波后的正交信号波形图。

图8为本发明实施实例中解算所得角度信号波形图。

图中标记说明：1、12槽10对极磁通切换电机，2、数字信号处理器，3、第一线性霍尔元件，4、第二线性霍尔元件，5、第三线性霍尔元件，6、第四线性霍尔元件，7、转子，8、定子，9、转动轴，10、永磁体，11、槽口，12、陷波滤波器，13、鉴相器，14、环路滤波器，15、压控振荡器。

具体实施方式

下面结合附图对发明的技术方案进行详细说明。基于线性霍尔检测如图4所示磁通切换电机转子角度的方法，包括图1所示三个步骤。

步骤A，选择四个线性霍尔元件分别安装在定子的四个槽口内，四个线性霍尔元件的磁敏感面均与转子凸极表面相对；如图4所示，四个线性霍尔元件中，第一线性霍尔元件安装于定子的任意一个槽口内，沿统一方向，第二线性霍尔元件距第一线性霍尔元件相差N₁个槽口；N₁为偶数且N₁≠ks/(2p)，其中，k为任意整数，s为定子的槽口数量，p为电机极对数；第三线性霍尔元件距第一线性霍尔元件相差N₂个槽口；N₂为奇数且N₂＝(2k-1)s/(2p)；第四线性霍尔元件距第二线性霍尔元件相差N₂个槽口。

步骤B，对四个线性霍尔元件输出的电压信号进行“同相位叠加”以及“线性组合”，得到正交信号，该正交信号带有三次谐波。

步骤C，用带有三次谐波抑制能力的同步参考系锁相环提取转子角度值和转速值。

如图2所示，数字信号处理器2对四个线性霍尔元件的输出电压信号进行计算得到转子角度值和转子速度值，首先对四个线性霍尔元件的输出电压信号进行模数转换以获得数字信号，然后对数字信号进行同相位叠加和线性组合得到两相静止坐标系下的一对正交信号，对两相静止坐标系下的正交信号进行三次谐波滤除的处理后，再对滤波谐波后的两相静止坐标系下的正交信号进行闭环控制。

假设以逆时针方向为正向，当转子正向匀速旋转时，第一个线性霍尔元件与第三个线性霍尔元件的信号同相位，第二个线性霍尔元件与第四个线性霍尔元件的信号同相位。第一线性霍尔元件和第二线性霍尔元件输出电压信号的电角度相位差为：

则：

其中：U₁为第一线性霍尔元件的输出电压信号经模数转换后的数字信号，U₂为第二线性霍尔元件的输出电压信号经模数转换后的数字信号，U₃为第三线性霍尔元件的输出电压信号经模数转换后的数字信号，U₄为第四线性霍尔元件的输出电压信号经模数转换后的数字信号；δ₁为第一线性霍尔元件的输出电压信号中的扰动项，δ₂为第二线性霍尔元件的输出电压信号中的扰动项，δ₃为第三线性霍尔元件的输出电压信号中的扰动项，δ₄为第四线性霍尔元件的输出电压信号中的扰动项；U_m是四个线性霍尔元件输出电压信号的幅值，由于四个线性霍尔元件距离位于同一圆周上，所以幅值相等；U_DC是四个线性霍尔元件输出电压信号的直流偏置的绝对值，由于四个线性霍尔元件位于同一圆周上，所以其直流偏置绝对值相等；θ是转子的实际电角度。

根据四个线性霍尔元件的输出电压信号计算电机转子角度的方式具体包括以下步骤：

第一步：对四个线性霍尔元件的输出电压信号转换为数字信号后再进行信号预处理，得到两相静止坐标系下的数字信号值。

具体的，对四个线性霍尔元件的输出电压信号经模数转换后获得的数字信号U₁、U₂、U₃和U₄进行预处理的模型为：

其中，U_A，U_B为一对幅值为U_m且相位差为

的正弦信号(包含三次谐波)；U_α，U_β为一对正交信号(包含三次谐波)；所述信号U_β滞后所述信号U_α90°电角度。

第二步：根据两相静止坐标系下的数字信号计算转子角度值和转子速度值。

具体地，如图3所示，带有三次谐波抑制能力同步参考系锁相环包括：陷波滤波器12，鉴相器13、环路滤波器14和压控振荡器15。

陷波滤波器用于将指定的三次谐波滤除，只留两相静止坐标系下正交信号的基波分量U_α1，U_β1。

鉴相器的输入端接两相静止坐标系下的U_α1和U_β1，鉴相器的输入端还连接压控振荡器的输出端，环路滤波器的输入端连接鉴相器的输出端，压控振荡器的输入端连接环路滤波器的输出端。即，鉴相器、环路滤波器和压控振荡器构成闭环。

鉴相器用于对两相静止坐标系下的数字信号U_α1和U_β1以及压控振荡器输出的转子角度值θ进行2s/2r变换，将两相静止坐标系下的数字信号U_α1和U_β1转换为两相旋转坐标系下的数字信号U_d和U_q。具体地，鉴相器以矩阵形式表示为：

其中：

是两相旋转坐标系下的d轴方向分量，d轴方向与转子直轴方向一致；

是两相旋转坐标系下的q轴方向分量，且是鉴相器的输出信号，q轴方向与转子交轴方向一致且超前d轴方向电角度90°；S是2s/2r变换；

是压控振荡器的输出信号，且是转子的电角度估测值。

以下根据权利要求所包含的内容举例说明。

实施例1

如图4所示，本实施例提供的一种基于线性霍尔的磁通切换电机转子角度检测方法和系统应用于一台三相12槽、10对极定子永磁型磁通切换电机1。图4所示，12槽10对极磁通切换电机1包括：转子7、定子8、转动轴9、永磁体10，转子7通过过盈方式或键槽方式装配在转动轴9上，定子8沿着圆周方向均匀布局，相邻两个定子8之间嵌入永磁体10，相邻两个永磁体10的充磁方向相反，定子8和永磁体10间隔布局形成的环状定子结构装配在转子7的径向外侧。

匀速转动时，永磁体的充磁方式使定子槽口处的空载气隙磁通密度波形为近似正弦分布。定子包括十二个槽口11，且槽口宽度至少为4.5mm，可以容纳SIP-3封装的线性霍尔元件。如图4所示，第一线性霍尔元件3安装于任意一个定子8的槽口，四个线性霍尔元件中，第一线性霍尔元件3安装于定子的任意一个槽口内，沿统一方向，第二线性霍尔元件4距第一线性霍尔元件3相差2个槽口，满足N₁为偶数且N₁≠ks/(2p)，其中，k为任意整数，s为定子的槽口数量12，p为电机极对数10；第三线性霍尔元件5距第一线性霍尔元件3相差3个槽口，满足N₂为奇数且N₂＝(2k-1)s/(2p)；第四线性霍尔元件6距第二线性霍尔元件4相差3个槽口。四个线性霍尔元件的磁敏感面均与所述转子凸极表面相对。

以逆时针方向为正向，当转子正向匀速旋转时：第一线性霍尔元件3和第二线性霍尔元件4输出电压信号的电角度相位差

第一线性霍尔元件3和第三线性霍尔元件5输出电压信号同相位，第二线性霍尔元件4和第四线性霍尔元件6输出电压信号同相位。

四个线性霍尔元件的输出电压信号分别连接至数字信号处理器2，数字信号处理器2的供电电压为3.3伏特。在数字信号处理器内将四个线性霍尔元件的输出电压信号转化为三相原始数字信号：

其中：U₁为第一线性霍尔元件的输出电压信号经模数转换后的数字信号，U₂为第二线性霍尔元件的输出电压信号经模数转换后的数字信号，U₃为第三线性霍尔元件的输出电压信号经模数转换后的数字信号，U₄为第四线性霍尔元件的输出电压信号经模数转换后的数字信号；δ₁为第一线性霍尔元件的输出电压信号中的扰动项，δ₂为第二线性霍尔元件的输出电压信号中的扰动项，δ₃为第三线性霍尔元件的输出电压信号中的扰动项，δ₄为第四线性霍尔元件的输出电压信号中的扰动项；U_m是四个线性霍尔元件输出电压信号的幅值，由于四个线性霍尔元件距离位于同一圆周上，所以幅值相等；θ是所述转子的实际电角度。

数字信号处理器2对四个线性霍尔元件的输出电压信号进行同相位信号叠加处理，得到两相正弦信号的数字信号值：

数字信号处理器2对两相正弦信号的数字信号值进行线性组合，得到两相静止坐标系下的数字信号值：

其中，U_A，U_B为一对幅值为1V且相位差为60°的正弦信号；U_α，U_β为一对正交信号；所述信号U_β滞后所述信号U_α90°电角度。

如图3所示，本实施例中，利用同步参考系锁相环，从两相静止坐标系下的数字信号中提取转子位置值和转子速度值；同步参考系锁相环包括：陷波滤波器12，鉴相器13，环路滤波器14，压控振荡器15；陷波滤波器12采用二阶复因数滤波器，用于将指定的三次谐波滤除，只留基波分量；鉴相器13是以基波分量和压控振荡器15的输出信号为输入信号的2s/2r变换模块；2s/2r变换是将两相静止坐标系下的数字信号转换到两相旋转坐标系下的数字信号的过程；鉴相器13的输出作为环路滤波器14的输入；环路滤波器14的输出

作为压控振荡器15的输入，且是转子速度的估测值；鉴相器13、环路滤波器14和压控振荡器15构成闭环。

鉴相器13以矩阵形式表示为：

其中：

是两相旋转坐标系下的d轴方向分量，d轴方向与转子直轴方向一致；

是两相旋转坐标系下的q轴方向分量，且是鉴相器的输出信号，q轴方向与转子交轴方向一致且超前d轴方向电角度90°；S是2s/2r变换；

是压控振荡器的输出信号，且是转子的电角度估测值。

综合图3和上式得出如下结论：

1)

由负反馈系统调节为0，即

收敛到0，即代表估计的角度值对实际角度值的跟随；

2)当

接近于0时，

呈线性表现，即

3)当

接近0时，

接近1，得出

即

表示三相霍尔元件信号的幅度；

环路滤波器14采用传统的PI控制器，为满足系统的快速性能，比例系数K_p＝100和积分系数K_i＝5000。

压控振荡器15采用积分模块。

图5给出了设定转速为3000r/min时四个线性霍尔检测点的径向磁场，图6为同相位信号叠加后得到的一对正交信号的波形图，图7为滤除三次谐波后的正交信号波形图，图8为解算得到的转子角度估测值。可以看到本发明实现了高精度的角度检测，满足高性能磁通切换电机的测角测速需求。

以上所述仅为本发明的较佳具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在看到本发明揭露的技术方案后，根据本发明的发明构思对技术方案做出的等同替换或改变都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.基于线性霍尔的磁通切换电机转子角度检测方法，其特征在于，在磁通切换电机的四个定子槽口内依据第一线性霍尔元件和第三线性霍尔元件输出信号同相位且第二线性霍尔元件和第四线性霍尔元件输出信号同相位的原则依次安装第一线性霍尔元件、第二线性霍尔元件、第三线性霍尔元件、第四线性霍尔元件，对两组相位相同的输出信号分别进行叠加得到一对正弦信号，对所述一对正弦信号进行线性组合得到两相静止坐标系下的一对正交信号，根据转子角度估计值对两相静止坐标系下的一对正交信号进行闭环控制。

2.根据权利要求1所述基于线性霍尔的磁通切换电机转子角度检测方法，其特征在于，所述第一线性霍尔元件安装在磁通切换电机的任意定子槽口内，第二线性霍尔元件的安装槽口距离第一线性霍尔元件安装槽口相差N₁个槽口，第三线性霍尔元件的安装槽口距离第一线性霍尔元件安装槽口相差N₂个槽口，第四线性霍尔元件的安装槽口距离第二线性霍尔元件安装槽口相差N₂个槽口，其中，N₁为偶数且N₁≠ks/(2p)，N₂为奇数且N₂＝(2k-1)s/(2p)，k为任意整数，s为定子槽口的数量，p为电机极对数。

3.根据权利要求1所述基于线性霍尔的磁通切换电机转子角度检测方法，其特征在于，对两组相位相同的输出信号分别进行叠加得到一对正弦信号的表达式为

其中，U_A、U_B为一对幅值为U_m且相位差为

的正弦信号，U₁、U₂、U₃、U₄为第一、第二、第三、第四线性霍尔元件的输出信号，θ为转子的实际电角度，ε(3θ)为三次谐波。

4.根据权利要求3所述基于线性霍尔的磁通切换电机转子角度检测方法，其特征在于，对所述一对正弦信号进行线性组合得到两相静止坐标系下的一对正交信号的表达式为

其中，U_α、U_β为两相静止坐标系下的一对正交信号。

5.实现权利要求1至4中任意一项所述基于线性霍尔的磁通切换电机转子角度检测方法的系统，其特征在于，包括：

依次安装在磁通切换电机定子槽口内的第一线性霍尔元件、第二线性霍尔元件、第三线性霍尔元件、第四线性霍尔元件，第一线性霍尔元件和第三线性霍尔元件输出信号同相位，第二线性霍尔元件和第四线性霍尔元件输出信号同相位；及，

数字信号处理器，对两组相位相同的输出信号分别进行叠加得到一对正弦信号，对所述一对正弦信号进行线性组合得到两相静止坐标系下的一对正交信号，根据转子角度估计值对两相静止坐标系下的一对正交信号进行闭环控制。

6.根据权利要求5所述实现基于线性霍尔的磁通切换电机转子角度检测方法的系统，其特征在于，所述数字信号处理器包括：

模数转换模块，接收第一至第四线性霍尔传感元件输出的信号，输出四个线性霍尔传感元件输出信号的数字值；

同相位叠加模块，对两组相位相同的线性霍尔传感元件输出信号的数字值分别进行叠加得到一对正弦信号；

线性组合模块，对所述一对正弦信号进行线性组合得到两相静止坐标系下的一对正交信号；及，

同步参考系锁相环，根据转子角度估计值对两相静止坐标系下的一对正交信号进行闭环控制。

7.根据权利要求6所述实现基于线性霍尔的磁通切换电机转子角度检测方法的系统，其特征在于，所述同步参考系锁相环包括：

陷波滤波器，其输入端接两相静止坐标系下的正交信号，输出两相静止坐标系下正交信号的基波分量；

鉴相器，其输入端接两相静止坐标系下正交信号的基波分量，对两相静止坐标系下正交信号的基波分量进行坐标变换，输出两相旋转坐标系下的正交信号；

环路滤波器，其输入端接两相旋转坐标系下正交信号的q轴分量，输出转子速度估计值；及，

压控振荡器，其输入端接转子速度估计值，输出转子角度估计值。

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