JP2013502894A - ロータ位置予測が行われる電子整流式電動機、および方法 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電子整流式電動機に関する。電子整流式電動機は、ステータと、とりわけ永久磁石型のロータとを有する。このような電動機は制御ユニットも備えており、該制御ユニットは前記ステータと有効接続され、該ステータがロータを回転運動させるための回転磁界を生成するように該ステータの転流を行うための制御信号を生成するように構成されている。この電動機はまた、少なくとも1つのロータ位置センサも備えており、該ロータ位置センサは、ロータのロータ位置、とりわけ角度位置を検出し、該ロータ位置を表すロータ位置信号を生成するように構成されている。前記制御ユニットは、前記ロータ位置信号に依存して制御信号を生成するように構成されている。
本発明では、冒頭に述べた形式の電子整流式電動機の制御ユニットは、ロータ位置信号をサンプリングおよび量子化し、デジタルの予測ロータ位置信号を生成するように構成される。このデジタル予測ロータ位置信号は時間的なデータストリームを形成する。この時間的なデータストリームは、サンプリングおよび量子化されたロータ位置信号に相当し、該ロータ位置信号より時間的に後の将来の少なくとも1つまたは複数のロータ位置値を含む。このように形成された予測ロータ位置信号により、有利には現在のロータ位置が得られるか、または電動機の転流を行うための将来のロータ位置が得られる。さらに有利には、たとえばアナログのロータ位置信号がデジタルロータ位置信号に変換された後に前記ロータ位置センサ、とりわけ角度センサがこの変換後のロータ位置信号をさらなる信号処理へ供給する前に、上述のように予測されたロータ位置を電動機の転流に使用できるようにすることができる。
ye,n(Δn)は、前記近似関数である予測器多項式であり、
nはサンプリング値であり、整数または1未満の数であり、
Taはサンプリング期間であり、
gは前記多項式の次数であり、
aは多項式係数である。
Claims (12)
- ステータ(10)と、とりわけ永久磁石型のロータ(11)と、制御ユニット(30)とを備えた、電子整流式の電動機(1)であって、
前記制御ユニット(30)は前記ステータに有効接続されており、
前記制御ユニット(30)は、前記ステータ(10,12,14,16)が前記ロータ(11)を回転運動させるための回転磁界を生成するように、該ステータ(10,12,14,16)の転流を行うための制御信号を生成するように構成されており、
前記電動機(1)は、少なくとも1つのロータ位置センサ(18)を有し、
前記ロータ位置センサ(18)は前記ロータ(11)のロータ位置を検出し、該ロータ位置を表すロータ位置信号を生成するように構成されており、
前記制御ユニット(30)は、前記制御信号を前記ロータ位置信号に依存して生成するように構成されている電動機(1)において、
前記制御ユニット(30)は、前記ロータ位置信号をサンプリングおよび量子化して(27)、時間的なデータストリームを形成するデジタル予測ロータ位置信号(95,100,102,104,106,108,110,112)を生成するように構成されており、
前記データストリームは、前記サンプリングおよび量子化されたロータ位置信号に相当し、前記ロータ位置信号より時間的に後の少なくとも1つまたは複数の将来のロータ位置値(108,110,112)を含む
ことを特徴とする、電動機。 - 前記制御ユニット(30)は、前記ロータ位置センサ(18)によって検出された別のロータ位置に依存して、前記デジタル予測ロータ位置信号(95,100,102,104,106,108,110,112)を補正するように構成されている、
請求項1記載の電動機。 - 前記制御ユニット(30)は、元の関数としての前記ロータ位置信号(100,102,104,106)に依存して、近似関数を用いて、前記デジタル予測ロータ位置信号(95,100,102,104,106,108,110,112)を生成するように構成されている、
請求項2記載の電動機。 - 前記近似関数は、とりわけ少なくとも2次の多項式である、
請求項3記載の電動機。 - 前記制御ユニット(30)はタイミングジェネレータ(40)を有し、
前記制御ユニット(30)は、前記タイミングジェネレータ(40)によって生成されたタイミング信号と、前記デジタル予測ロータ位置信号(95)とに依存して、前記ステータの転流を行う(115,117)ように構成されている、
請求項1から4までのいずれか1項記載の電動機。 - ロータを有する電子整流式の電動機の動作方法であって、
前記電動機はとりわけ、請求項1から5までのいずれか1項に記載の電動機であり、
ロータ位置センサ(18)を用いて前記ロータ(11)のロータ位置を検出して、該ロータ位置に相当するロータ位置信号を生成し、
前記ロータ位置信号をサンプリングおよび量子化して、時間的なデータストリームを形成するデジタル予測ロータ位置信号(95,100,102,104,106,108,110,112)を生成し、
前記デジタル予測ロータ位置信号は、前記サンプリングおよび量子化されたロータ位置信号を表し、該ロータ位置信号より時間的に後の少なくとも1つまたは複数の将来のロータ位置信号を含む
ことを特徴とする、動作方法。 - 前記デジタル予測ロータ位置信号(95,100,102,104,106,108,110,112)を、前記ロータ位置センサによって検出された別のロータ位置に依存して、ファーストインファーストアウト方式で補正する、
請求項6記載の動作方法。 - 元の関数としての前記ロータ位置信号に依存して近似関数を形成することにより、前記デジタル予測ロータ位置信号を生成する、請求項6または7記載の動作方法。
- 前記近似関数は、とりわけ少なくとも2次の多項式関数である、請求項6から8までのいずれか1項記載の動作方法。
- 前記近似関数はスプライン関数である、請求項6から8までのいずれか1項記載の動作方法。
- 前記デジタル予測ロータ位置信号(95,100,102,104,106,108,110,112)に依存して、時間間隔の経過後に、有利には転流パターンを用いて前記ステータを転流させ(115,117)、
前記時間間隔の経過時点は、所定の転流時点に相当する、
請求項6から10までのいずれか1項記載の動作方法。 - 前記時間間隔の経過時点を、前記デジタル予測ロータ位置信号(95,100,102,104,106,108,110,112)の2つのロータ位置値間の線形補間によって求める、
請求項11記載の動作方法。
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