CN1491478A - 通过测定定子铁饱和度检测同步电梯升降机绝对位置的方法和设备 - Google Patents

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Abstract

表示一种在同步马达电梯升降机中确定转子相对于定子位置的方法和设备。该方法包括将具有预定频率和预定初始相角的AC电流引入该定子的定子线圈，以及在每个该频率周期内对于该引入电流和结果电压进行预定次数的采样。接着，该方法使用离散傅里叶变换从该采样电压和电流中计算定子电感。借助于在360度周期范围内加大初始相位角预定次数并用每个加大的相角重复该引入、采样和计算，该算法提供预定数量的算得定子电感。然后从算得电感的最小值确定d轴线对于定子的位置。

Description

通过测定定子铁饱和度 检测同步电梯升降机绝对位置的方法和设备
技术领域
本发明总的涉及一种用于马达角度定位方法和设备。更具体地说，本发明涉及借助于测定定子铁饱和度计算出同步马达电梯升降机绝对角位置的技术和设备。
背景技术
用于电梯系统的永久磁体同步马达在用于给定任务所需的尺寸方面提供多项超过传统感应式电梯升降机的优点。然而，使用同步马达电梯升降机的电梯系统必需能测定转子绝对角度位置，即转子磁通d轴线相对于定子极绕组的位置和方向以便能获得最大扭矩。
当该转子位置由于例如动力中断之类事故而丢失时这是特别重要的。在电梯经历动力丧失时，电梯制动器接合以便将电梯轿厢保持就位。一旦动力恢复，当马达制动器抬起时给予该电梯升降机的扭矩必需是可提供和受控制的，以便确保处于不平衡载荷状态下的电梯轿厢的受控运动。
在现有技术电梯升降机已经使用一种带有标志脉冲的增量编码器来建立转子绝对位置。然而，这在动力丧失之后可能需要直到该电梯升降机转满一圈来找出该标志脉冲。在较大的电梯系统中，电梯升降机转满一圈可能导致电梯轿厢下降多达一米。
在一篇名为“非凸极永磁同步马达的初始转子角测定”的文章中描述一种使用定子铁的饱和效应来测定永磁同步马达定子位置的技术。该文章发布在1997年10月5-9日路易斯安那州新奥尔良的IEEE工业应用协会年度会议的商谈记录上。该文章描述一种方法，借此在定子的每个相绕组中施加适当大小和宽度的宽频带电压脉冲。然后在该时域内对于每个绕组测量单独的定子峰值电流样品并用来计算电感。由于电感会随着定子铁的部分饱和度以及归因于转子磁体位置的磁通而变化，该算法能在北极和南极之间进行识别，并因此识别该转子的绝对位置。
然而，这种技术在例如电梯系统的噪声环境中具有固有的采样问题，这限制了结果的可重复性。这是由于产生的电压脉冲固有地包括宽频率带。因此，在该电压脉冲频率带内的任何噪声，例如在该电梯的交流变频驱动装置内的晶体三极管开关率，或其任何谐波均影响读出精度。还有，在这种技术情况下，转子位置从单独的电感测量进行计算。因此，归因于噪声的坏样品能引人注目地影响电感计算。在该文章图6中表示的试验结果不规则曲线成为该电感测量固有错误的证据，因为预期的曲线应该是平滑的正弦波曲线。
另外，为了获得使用这种技术的适当信号噪声比，需要例如等于或接近马达预定电流值的非常大数值的电压脉冲和峰值电流。这在制动系统上施加数量不符需要的扭矩。为了校正该扭矩，立即按照该单相电压脉冲引发沿着相反方向的电压脉冲以便迫使该相电流返回到零。这驱动自由回转电流到零并促进该扭矩施加到马达上的时间最小化。
因此对于用来测定同步马达转子相对于定子绕组绝对角位置的方法来说，存在改进的需要。
发明内容
借助于提供同步马达电梯升降机在动力丧失后的绝对角度位置测定方法，本发明可提供超越现有技术的多种优点和替代物。将适当的AC电流以预定频率引入该马达的定子绕组，以便确定该定子电感。由于由永久磁体造成的磁通，定子护铁的饱和度使算法能确定转子磁通d轴线的位置和方向，并因而能确定转子相对于该同步马达定子的绝对位置。借助于使用多种傅里叶分析来计算定子电感，这种方法对于在诸如电梯系统之类的噪声环境内经常产生的重复和随意干扰均具有高度的抗扰性。此外，该方法的高信噪比允许引入电流与该马达的额定电流相比相对较小，因而在该电梯的制动系统上施加最低的扭矩。
在本发明示范实施例中上述和其它优点借助于提供在同步马达内确定转子相对于定子的位置的方法来实现。该方法包括将具有单独预定频率和预定初始相角的AC电流引入该定子的定子线圈，以及在每个该频率周期对于该引入电流和作为结果的电压进行预定次数的采样。接着，该方法使用离散傅里叶变换(DFT)从该采样电压和电流中计算定子电感。借助于在360度周期范围内加大初始相位角预定次数并用每个加大的相角重复该引入、采样和计算，该算法提供预定数量的算得定子电感。然后从算得电感的最小值确定d轴线对于定子的位置。
在本发明替代实施例中，在已经计算多个定子电感之后将DC补偿电流引入定子绕组。然后计算单独的定子电感，并从算得的定子电感确定d轴线的方向。
在另一本发明实施例中，DC补偿电流与AC电流一起引入定子绕组，然后从算得的定子电感最小值确定d轴线的方向。
附图说明
图1是具有本发明同步马达电梯升降机的电梯系统示意透视图；
图2是图1同步马达在沿着正d轴线的磁通与A相定子绕组对准锁定和耦合情况下的图解表示；
图3是图1同步马达在沿着q轴线的磁通与A相定子绕组对准锁定和耦合情况下的图解表示；
图4是图1同步马达在沿着负d轴线的磁通与A相定子绕组对准锁定和耦合情况下的图解表示；
图5是在没有DC补偿电流施加到根据本发明的定子绕组情况下，作为转子电相位角函数的定子电感变化曲线图；
图6是在有DC补偿电流施加到根据本发明的定子绕组情况下，作为转子电相位角函数的定子电感变化曲线图；
图7是本发明算法的流程图，该算法用来测定相对于定子的转子绝对角度位置(转子d轴线)；
图8是另一本发明实施例同步马达实施例的图解表示，该同步马达具有埋入转子铁的多块磁体；
图9是又本发明实施例同步马达实施例的图解表示，该同步马达具有在q轴线而不是d轴线上对中的多块磁体；而
图10是另一本发明实施例同步马达实施例的图解表示，该同步马达具有凸极电气绕线转子。
具体实施方式
参见图1，根据本发明的电梯系统示范实施例总体地以10表示。该电梯系统包括电梯井道12，它具有布置在其内以便垂直运动的电梯轿厢14。电梯轿厢14悬挂和连接在配重16上以便通过一组电梯钢索18与其相对运动。轿厢导轨20和配重导轨22提供多根“T”形轨道，该轨道装置分别引导电梯轿厢14和配重16通过井道12。由三相四极永磁同步马达26驱动的电梯升降机24安置在电梯升降机房28内并提供机械动力以便吊起电梯轿厢14和乘客。
电梯控制系统29包括交流变频(ACVF)驱动装置30以及电梯控制装置34。马达26用的电动力源用ACVF驱动装置30通过传输线32供应。因而同步马达26的速度用改变ACVF驱动装置30输出频率的方法进行控制。电梯控制装置34通过传输线36接纳表示电梯功能的数据，例如控制电梯轿厢14所需的电梯轿厢荷载、速度以及在井道内的位置。该控制装置34处理该数据并通过传输线38为ACVF驱动装置30提供控制信号。ACVF驱动装置30包括固态动力源和相关控制电路，并可包括储存可执行程序用的记忆电路，该程序用来测定在同步马达内转子相对于定子的位置。驱动装置30的控制电路还能精确测定施加的马达电压和检测的马达电流。连接在马达26的轴上的编码器(未表示)还将轴位置数据传输给ACVF驱动装置30，以便使电梯控制系统29在正常工作期间能精确地跟踪转子的位置。
如同所有同步马达特有的那样，马达26的旋转速度或机械频率(ωR)等于电动力源频率(ωS)或者是后者的整约数。在马达内的极数P(对于马达26来说P＝4)与电频率ωS对机械频率ωR之比有关，它遵循P＝2*(ωS/ωR)。作为实例，在四极同步马达26中，如果动力源电频率为每秒60周或者说每分钟3600周，那末该马达的实际旋转速度将为每分钟1800转。因此，对于同步马达来说，在电角度和机械度之间存在差别。对于这种情况下的四极同步马达来说，电角度90意味着该马达机械度仅为45的旋转。
参见图2，同步马达26包括定子40，它具有如同众所周知的那样呈三相A、B和C布线的定子绕组。尽管马达26是三相马达，为了清楚起见只表示单相A定子绕组42。通过A相绕组42的DC电流的方向用下法描述：箭头尖端44指示电流从页面向外朝读者行进，而箭头尾端4 6指示电流离开读者进入页面。该定子还包括定子护铁48。A相定子绕组围绕着它进行缠绕。定子护铁48具有高磁导率，它提供由该线圈绕组42相内的该DC电流产生的磁通50(用虚线表示)即定子电流磁通的传导通路。
马达26还包括转子52，它与定子40对中安装并位于后者内部，而且两者之间具有空气隙54。该转子包括铁转子芯56，它具有安装在其外表面的一对永久磁体南极58和一对永久磁体北极60。北极磁体也产生磁通，它从北极径向向外传导如同向外指向的实线箭头62所示。该磁通与空气隙54相交，并通过定子护铁48传导，然后沿径向向内朝南极58传导如同向内指向的实线箭头54所示。
每对北极60具有正轴线(d轴线)66，而每对南极58具有负轴线67，它们分别与每个极的联合磁通方向即磁相量对准。每对极58和60还具有与磁体生成的最小磁通量方向对准的正交轴线(q轴线)68。q轴线68可规定为对于d轴线而言刚好90电角度。在大多数但非所有情况下，d轴线刚好通过磁体中心而q轴线通过北极和南极磁体之间的空间。
在正常作业期间，ACVF驱动装置30用监测从安装在马达轴上的编码器产生的标志脉冲的方法精确地跟踪转子52相对于定子40的位置。然而在一次动力中断之后，转子52的该位置暂时丢失，而转子52，与它的相关d轴线一起，无论如何在它旋转360°范围内能电梯10的安全制动器锁定。由于马达26的最大扭矩功率随转子52相对于定子40的位置而变化，在安全制动器释放之前能测定出这一位置是十分重要的。
电梯马达26在零速度时具有扭矩功率，它通常至少两倍于支承最大载荷不平衡状态所需的扭矩功率以便克服提升惯性。在零速度时，对于给定驱动电流极限值而言的峰值扭矩功率在定子电流磁通50和最大空气隙磁通方向即d轴线66、67间的90电角度的扭转角情况下达到。换句话说，是在定子电流磁通50沿着q轴线68对准以及空气隙磁极磁通62和64分别沿着d轴线67、66对准情况下达到。离开90电角度峰值扭转角的任何位置偏差θ会根据sin(90-θ)＝cos(θ)的因素使峰值扭矩功率降低，其中θ是电角度的绝对位置误差。将θ限制到±30电角度确保峰值扭矩功率不会跌落到sin(60)＝0.886或者说13％的减少量以下。
通过改变在马达26三相绕组内A、B和C相的大小和/或相角，ACVF驱动装置30无论如何能在其360度周期范围内使定子电流和定子电流磁通对准。因此，知道在±30电角度范围内绝对位置误差θ就会确保总是有足够的扭矩来允许该系统进行受控运动以便在一次动力丢失后查出标志脉冲。一旦查出标志脉冲而且恢复动力，就能由控制系统29跟踪转子的精确位置。
在图2中，转子52表示为在一次动力中断之后北极60之一锁定在与A相定子绕组42对准状态。由于该极的正d轴线66大致对准绕组42的中心，大多数北极磁通62耦合到绕组42上并通过在绕组42内部的定子护铁48传导。在这个转子52位置，来自该北极磁体60的磁通62对于使定子护铁48饱和来说足够大。
参见图3，该图表示转子52锁定在位置，在该位置来自北极的磁通62和来自南极的相等数量磁通64耦合到绕组42上。在这种情况下q轴线68大致对准绕组42的中央。因此，该北极磁通62和南极磁通64彼此相对地工作并且定子护铁48不饱和。
参见图4，该图表示转子52锁定在南极58之一与绕组42对准的位置。在这个位置，该极的负d轴线大致对准绕组42的中心而且大多数南极磁通64耦合到绕组42上。在这种情况下来自该南极磁体58的磁通64对于磁饱和定子护铁48来说足够大。由于在定子铁48饱和时绕组42的电感减小，在图2和4中该线圈电感最小而在图3中电感最大。
参见图5，借助于将小AC电流引入该定子绕组并测量作为结果的电压，可获得作为转子52电角函数的定子40电感变化曲线图70。在这种情况下不施加DC定子电流，也就是说应从图2、3和4取消电流指示箭头44和46，因而没有定子电流磁通50出现。图2和4的有关转子位置用图5的最小点72和74表示，而图3的转子位置用在两者之间的最大点76表示。由于没有DC电流来诱发定子磁通50，曲线图70的最小点72和74等值。定子40电感(作为电角的函数测量)因此具有恒定组分加上主要包括第二谐波频率的周期性组分。这个第二谐波组分与转子52的磁性轴线精确对准，而且具有在正和负q轴线68内的多个最大值76和在正和负d轴线66、67内的多个最小值72、74。验明这个第二谐波组分相对于该定子电参考框的角偏差就能给出转子d轴线66、67的符合需要位置。
参见图6，为了适当地控制永久磁体马达，在正、负d轴线方向66、67之间加以区分也是符合需要的。作为实例，图5上的多个最小点不能区分绕组42是与北极磁体60还是与南极磁体58对准。为了完成此事，执行将DC补偿电流施加到绕组42的附加步骤(如同在图2、3和4中用方向箭头44和46指示的那样)以便提供定子电流磁通50。
如曲线图80所示，当北极60与绕组42对准时，由该DC电流在绕组42内产生的磁通50附加到来自该北极磁体60的磁通62上从而增大定于饱和度。这稍微减小在如同图5所示的无定子电流磁通50情况下曾经出现的电感从而提供最小点82。而当南极58与绕组42对准时，来自绕组42的DC电流磁通50与该南极磁通64相对从而减小定子饱和度。这稍微增大在无定子电流磁通50情况下曾经出现的电感从而提供与最小点82不同值的最小点84。由于绕组42的电感对于北极60和南极58不同，人们能区分出与绕组42对准的转子极的极性，并因此识别正、负d轴线66、67的方向。
作为替代，借助于测量在定子中除了AC电流外还引入DC补偿电流情况下的电感，d轴线66、67的位置和方向均能在步骤中测定。由于这个附加DC的激励，该铁会取决于磁通轴线66、67的方向而更多或较少地磁性饱和，因而电感在正磁通轴线方向比在负方向表示出更小的最小值。
因此定子电感(作为电角的函数进行测量)具有恒定组分加上主要由电角的第一和第二谐波构成的周期性组分。第二谐波组分能用来如同前文描述地测定磁通轴线的位置。而第一谐波组分能用来测定该磁通轴线的正向。
除了电感测量需用的AC组分之外还施加DC电流的另一显著优点是：防止逆变器内的空载时间效应影响电感测量。如果只有AC电流用于电感测量，该马达相电流在测量频率时穿过零电流。开关装置的空载时间加上来自该穿过零值的频率处指令电压的附加电压组分。如果该电压指令用于电抗计算(这是符合需要的)，这个附加电压组分能对电感测量产生严重影响。借助于将DC组分加到电流指令上，该相电流就能不穿过零值，这明显地改善电感测量的精度。
在ACVF驱动装置30连接到PM同步马达26上的情况下，该驱动装置动力部分和控制电子线路能用来测量该马达定子电感从而确定转子磁通轴线即d轴线66、67的位置。做此事的一种方法(算法)是施加小正弦波电流波动并观察产生该电流所需的电压。如同在后文更加详细描述的那样，选择单独的预定频率是重要的，所述频率会产生对于精确测量而言足够高的信号水平。然后能用一种离散傅里叶变换(DFT)来计算复数定子阻抗，其虚部就是感抗。借助于测量在电周期内的一些(例如20)点的定子电感，一种DFT方法能用来精确地引出该第二电感谐波的相位，甚至在出现噪声或较高谐波组分的情况下也如此。这些电感测量能在低激励水平和在没有补偿偏压的情况下进行，因而不会产生可能使该升降机移动通过制动器的净扭矩。然后施加DC偏流的附加步骤能用来测定d轴线方向。
作为替代，电感测量能用施加在该AC电流上的DC补偿电流来进行，以便在步骤中确定d轴线的位置和方向两者。重要的是，该DC组分基本上等于或者大于该AC组分的波幅，以便防止该相电流穿过零。DC组分相对较小也是重要的，因而由该DC电流产生的马达扭矩不会不适当地加载于制动装置或者造成转子的任何运动。通常该AC电流和DC电流各自具有马达峰值约10％的波幅，从而导致约为该马达峰值20％的联合引入AC和DC峰值电流。然而，由于计算阻抗的DFT方法的抗扰性，电感测量能以低激励水平进行并仍然产生精确的结果。
参见图7，该图表示用来确定转子磁通轴线(d轴线)的算法流程图。该算法可作为电梯控制系统29，即ACVF驱动装置30或控制装置32的存储器内的程序来实施。在开始框100内的程序之后，在框102中，要从ACVF驱动装置30生成的小正弦波电流相角θ预置为零。由于将相角θ设置为0以及将它增加到360电角度，电感测量能围绕定子护铁48的圆周滑过。
在框104中，命令ACVF驱动装置30以单独预定频率ω以及电角θ引入小AC电流，以便用于d轴线位置和d轴线方向的两步骤测定。可任选的是，如果要在步骤中测定d轴线位置和方向，附加的DC补偿电流可同时引入。
考虑到在一些频率处可能存在反复生成的噪声，选择适当的频率ω是重要的。作为实例，在ACVF驱动装置30内的晶体三极管开关频率可能会是反复噪声源。如果选择预定频率，以致于不存来自该晶体三极管开关频率或其它噪声生成频率的谐波或混淆影响，那末信噪比会较高并且电感测量会更加精确。
进行到框106，每周期内对引入电流和作为结果的电压进行N次采样。然后用例如DFT的傅里叶分析来测量在该引入频率ω处施加电流的复数大小和方向即电流相量I(ω)，以及作为结果的电压的复数大小和方向即电压相量V(ω)。尽管在这个实施例中使用DFT，也可使用其它傅里叶分析技术，例如傅里叶变换或者快速傅里叶变换。
该DFT用下述公式来确定：
DFT＝X(ω)＝1/NΣx(nT)*e-jωnT(对于n＝0至N-1而言)＝a-jb，
其中，X(ω)是在角θ处的电流相量I(ω)或电压相量V(ω)；
N是在频率ω的每个时间周期内对于引入电流或作为结果的电压进行采样的次数；
T是采样时间；
n是从1至N的整数；
x(nT)是采样时间为nT的电流或电压的大小；以及
a和b为复数X(ω)的实数和虚数笛卡尔坐标。
DFT固有地含有显著的抗扰性，因此电感测量能以低激励水平进行而且仍然产生精确的结果。这是由于DFT包括许多N样品来用于每次计算。因此，没有源于噪声的坏样品能引人注目地影响电感计算。
进行到框108，确定在相角θ处的定子电感。在转子锁定情况下，复数阻抗正好相当于电阻R(θ)和电感L(θ)，
其中，V(ω)/I(ω)＝R(θ)+jωL(θ)。其中ωL(θ)等于V(ω)/I(ω)的虚部。
因此L(θ)＝(1/ω)(aVbI-aIbV)/((aI)2+(bI)2)，
其中，L(θ)是作为角θ函数的定于护铁的电感；
aV和bV是复数V(ω)的实数和虚数笛卡尔坐标；以及
aI和bI是复数I(ω)的实数和虚数笛卡尔坐标。
在框110中，增大引入电流的相角θ并返回到框104以便重复该过程直至θ＝360度为止。因而能围绕定子护铁48的圆周测量电感L(θ)。然后该程序或者在未引入DC补偿电流情况下去到框112，或者在已引入DC补偿电流情况下去到框116。
步进到框112，如果DC补偿电流未与该AC正弦波电流一起引入，那末L(θ)将具有两个相隔180度的相等最小值，如同在图5中可最清楚地看出的那样，这两个最小值位于正d轴线和负d轴线位置。该绝对最小值可利用时域法进行计算或者利用频域法通过求解在电频率的第一和第二谐波处的DFT来进行计算。
一旦最小值确定，该程序就进到框114，该框用DC补偿电流重复单独的电感测量以便确定d轴线的方向。用DC补偿电流(如同在图2、3、4中用箭头44和46所示)会产生DC补偿电流磁通50(在图2、3和4中看得最为清楚)，它在该DC补偿电流磁通与永久磁体磁通相对时减小电感，并在该DC补偿电流磁通加到永久磁体磁通时加大电感。从这个信息能确定d轴线的方向，于是程序进到框118并在那里结束。
如果DC补偿电流受到前述正弦波电流的影响，该程序就阶跃到框116，在那里d轴线的位置由测得的最小电感L(θ)确定。这能通过几种技术进行计算，例如利用众所周知的时域法，或者计算在电频率的第一和第二谐波处的DFT之类的频域法。
参见图8、9和10，尽管在上文多个实施例内描述的同步马达是四极表面安装的永久磁体马达而且磁体的极在d轴线上对中，同样的方法学也能应用于其它类型的同步马达。作为图8实例是同步马达130实施例，它具有埋入转子134铁中而不是安装在转子表面上的多块永久磁体132。在替代实施例中，图9表示同步马达140，在那里磁体142在q轴线144而不是在d轴线146上对中。在这种情况下磁体142这样取向，以致于确定d轴线146大小和方向的磁通148直接垂直于q轴线144的径向。
作为替代，转子可包括电磁体而不是永久磁体，例如，图10是具有凸极缠绕转子152的同步马达150。转子152包括带有线圈156的多个凸极154，该线圈缠绕在极154上以便在需要时提供磁通。
上文已经表示和描述多个最佳实施例，在不超越本发明精神和范围的情况下可对其进行各种变形和替代。因此应该理解，本发明描述只当作说明而非限制。

Claims (28)

1.一种用来在同步马达中确定转子相对于定子的位置的方法，所述方法包括：
将具有预定频率和预定初始相角的AC电流引入所述定子的定子线圈；
在每个所述频率周期内对于所述引入电流和作为结果的电压进行预定次数的采样；
使用傅里叶分析从所述采样电压和电流中计算定子电感；以及
从算得的所述定子电感确定转子磁通d轴线相对于所述定子的位置。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述傅里叶分析还包括离散傅里叶变换。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预定频率还包括单独的预定频率。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：
在360度周期范围内将所述初始相角增大预定次数。
用每次增大的相角重复所述引入、采样和计算以便提供预定数量的算得定子电感；以及
从所述算得定子电感确定所述d轴线相对于所述定子的位置。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，确定还包括从所述算得定子电感最小值确定所述d轴线的位置。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，还包括：
在所述定子电感已计算之后引入DC补偿电流；
再次计算单独的定子电感；以及
从所述已再次计算的定子电感确定所述d轴线的方向。
7.如权利要求5所述的方法，其特征在于，还包括：
将DC补偿电流与所述AC电流一起引入所述定子线圈；以及
从所述算得定子电感最小值确定所述d轴线的方向。
8.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述傅里叶分析还包括使用公式
DFT＝X(ω)＝1/NΣx(nT)*e-jωnT(对于n＝0至N-1)＝a-jb，
其中，X(ω)是所述引入电流在所述预定频率ω处的电流相量I(ω)，或者是所述作为结果的电压在所述预定频率ω处的电压相量V(ω)；
N是在所述频率ω的每个周期内对于所述引入电流或作为结果的电压进行采样的次数；
T是采样时间；
n是从1至N的整数；
x(nT)是采样时间为nT的所述电流或电压的大小；以及a和b为复数X(ω)的实数和虚数笛卡尔坐标。
9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，计算定子电感还包括从V(ω)/I(ω)的虚部计算所述定子电感。
10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，计算还包括使用公式
L(θ)＝(1/ω)(aVbI-aIbV)/((aI)2+(bI)2)，
其中，L(θ)是作为所述预定相角θ函数的所述定子电感；
aV和bV是所述复数V(ω)的实数和虚数笛卡尔坐标；以及
aI和bI是所述复数I(ω)的实数和虚数笛卡尔坐标。
11.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预定频率选择成使其与至少一重复生成噪声的源的频率或频率谐波无关。
12.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述引入的AC电流与所述马达的额定电流相比相对较小。
13.如权利要求12所述的方法，其特征在于，所述引入的AC和DC电流不大于所述额定电流的20％。
14.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述同步马达包括电梯升降机。
15.一种电梯系统，它包括：
电梯轿厢；
电梯升降机，它具有用来提升所述电梯轿厢的同步马达；
控制系统，它包括用来驱动所述同步马达的驱动系统，所述控制系统具有存储器，它又包括用于可编程序的存储器，所述可编程序通过将具有预定频率和预定初始相角的AC电流引入所述定子的定子线圈来确定在所述同步马达内转子相对于定子的位置；
在每个所述频率周期内对所述引入电流和作为结果的电压进行预定次数的采样；
利用傅里叶分析从所述采样电压和电流计算定子电感；以及
从算得的所述定子电感确定转子磁通d轴线相对于所述定子的位置。
16.如权利要求15所述的电梯系统，其特征在于，所述傅里叶分析还包括离散傅里叶变换。
17.如权利要求15所述的电梯系统，其特征在于，所述预定频率还包括单独的预定频率。
18.如权利要求15所述的电梯系统，其特征在于，还包括：
在360度周期范围内将所述初始相角增大预定次数；
用每次增大的相角重复所述引入、采样和计算以便提供预定数量的算得定子电感；以及
从所述算得定子电感确定所述d轴线相对于所述定子的位置。
19.如权利要求18所述的电梯系统，其特征在于，测定还包括从所述算得定子电感最小值确定所述d轴线的位置。
20.如权利要求19所述的电梯系统，其特征在于，还包括：
在所述定子电感已计算之后引入DC补偿电流；
再次计算单独的定子电感；以及
从所述已再次计算的定子电感确定所述d轴线的方向。
21.如权利要求19所述的电梯系统，其特征在于，还包括：
将DC补偿电流与所述AC电流一起引入所述定子线圈；以及
从所述算得定子电感最小值确定所述d轴线的方向。
22.如权利要求16所述的电梯系统，其特征在于，所述傅里叶分析还包括使用公式
DFT＝X(ω)＝1/NΣx(nT)*e-jωnT(对于n＝0至N-1)＝a-jb，
其中，X(ω)是所述引入电流在所述预定频率ω处的电流相量I(ω)，或者是所述作为结果的电压在所述预定频率ω处的电压相量V(ω)；
N是在所述频率ω的每个周期内对于所述引入电流或作为结果的电压进行采样的次数；
T是采样时间；
n是从1至N的整数；
x(nT)为采样时间为nT的所述电流或电压的大小；以及
a和b是复数X(ω)的实数和虚数笛卡尔坐标。
23.如权利要求22所述的电梯系统，其特征在于，计算还包括从V(ω)/I(ω)的虚部计算所述定子电感。
24.如权利要求23所述的电梯系统，其特征在于，计算还包括使用公式
L(θ)＝(1/ω)(aVbI-aIbV)/((aI)2+(bI)2)，
其中，L(θ)是作为所述预定相角θ函数的所述定子电感；
aV和bV是所述复数V(ω)的实数和虚数笛卡尔坐标；而
aI和bI是所述复数I(ω)的实数和虚数笛卡尔坐标。
25.如权利要求15的电梯系统，其特征在于，所述预定频率选择成使其与至少一重复生成噪声的源的频率或频率谐波无关。
26.如权利要求15所述的电梯系统，其特征在于，所述引入的AC电流与所述马达的额定电流相比相对较小。
27.如权利要求26所述的电梯系统，其特征在于，所述引入的AC和DC电流不大于所述额定电流的20％。
28.如权利要求15所述的电梯系统，其特征在于，所述驱动系统还包括交流变频驱动装置。
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