1.一种霍尔传感器不同安装方式下的偏差识别及补偿方法,其特征在于,包括如下步骤:
步骤1:采用恒压频比控制,并增加输出电压来提高输出力矩,使永磁同步电机在低频率下稳定转动;
步骤2:获取永磁同步电机三相反电动势的数值和三个霍尔传感器的上升沿或下降沿信号,并记录每一相反电动势的峰值;
步骤3:当捕获到任一霍尔传感器的上升沿或下降沿信号时,记录对应相的反电动势数值以及三个霍尔传感器的电平状态,并根据所述记录的对应相的反电动势数值、反电动势的峰值计算安装偏差角度;当三个霍尔传感器的边沿信号对应的偏差角度完成计算时,霍尔传感器安装偏差识别过程结束;
步骤4:根据所述步骤3中记录的三个霍尔传感器的6个电平状态,判断霍尔传感器角度分布形式是60°还是120°;
步骤5:根据所述步骤3中所获得的三个霍尔传感器的偏差角度以及所述步骤4中所获得的霍尔传感器角度分布形式,通过调整绝对位置的方法,对正常工作时永磁同步电机的转子位置角度估算进行补偿;
所述步骤1中采用恒压频比控制使永磁同步电机在低频率下稳定转动的具体方法为:
输出频率范围为1Hz~5Hz;输出电压增加到原来输出电压的2~3倍;所述步骤3中根据所述记录的对应相的反电动势数值e、反电动势的峰值eM计算安装偏差角度Δθ,具体计算公式为:所述步骤4中根据所述步骤3中记录的三个霍尔传感器的6个电平状态判断霍尔传感器角度分布形式的具体方法为:当三个霍尔传感器的6个电平状态包含“0”、“0”、“0”和“1”、“1”、“1”两个状态时,判断霍尔传感器角度分布形式为60°;
当三个霍尔传感器的6个电平状态包含“1”、“0”、“0”和“0”、“1”、“0”两个状态时,判断霍尔传感器角度分布形式为120°;
所述步骤5中调整绝对位置的具体方法如下:在霍尔传感器角度分布形式为60°情况下:当霍尔传感器A的上升沿信号或霍尔传感器B的下降沿信号或霍尔传感器C的上升沿信号对应计算的安装偏差角度Δθ<0时,需要将绝对位置角度向前调整|Δθ|;当霍尔传感器A的上升沿信号或霍尔传感器B的下降沿信号或霍尔传感器C的上升沿信号对应计算的安装偏差角度Δθ>0时,需要将绝对位置角度向后调整|Δθ|;
在霍尔传感器A的下降沿信号或霍尔传感器B的上升沿信号或霍尔传感器C的下降沿信号对应计算的安装偏差角度Δθ<0时,需要将绝对位置向前调整角度向后调整|Δθ|;在霍尔传感器A的下降沿信号或霍尔传感器B的上升沿信号或霍尔传感器C的下降沿信号对应计算的安装偏差角度Δθ>0时,需要将绝对位置向前调整角度向前调整|Δθ|;
在霍尔传感器角度分布形式为120°情况下:当任一霍尔传感器的上升沿信号对应计算的安装偏差角度Δθ<0时,需要将绝对位置角度向前调整|Δθ|;在霍尔传感器的上升沿信号对应计算的安装偏差角度Δθ>0时,需要将绝对位置角度向后调整|Δθ|;当任一霍尔传感器的下降沿信号对应计算的安装偏差角度Δθ<0时,需要将绝对位置角度向后调整|Δθ|;在霍尔传感器的下降沿信号对应计算的安装偏差角度Δθ>0时,需要将绝对位置角度向前调整|Δθ|。
2.如权利要求1所述的霍尔传感器不同安装方式下的偏差识别及补偿方法,其特征在于,在霍尔传感器角度分布形式为60°情况下:霍尔传感器A的上升沿信号对应的绝对位置为0°,霍尔传感器C的下降沿信号对应的绝对位置为60°,霍尔传感器B的下降沿信号对应的绝对位置为120°,霍尔传感器A的下降沿信号对应的绝对位置为180°,霍尔传感器C的上升沿信号对应的绝对位置为240°,霍尔传感器B的上升沿信号对应的绝对位置为300°;在霍尔传感器角度分布形式为120°情况下:霍尔传感器A的上升沿信号对应的绝对位置为0°,霍尔传感器C的下降沿信号对应的绝对位置为60°,霍尔传感器B的上升沿信号对应的绝对位置为120°,霍尔传感器A的下降沿信号对应的绝对位置为180°,霍尔传感器C的上升沿信号对应的绝对位置为240°,霍尔传感器B的下降沿信号对应的绝对位置为300°。
3.如权利要求1所述的霍尔传感器不同安装方式下的偏差识别及补偿方法,其特征在于,所述步骤5中当霍尔传感器角度分布形式为60°时永磁同步电机的转子位置角度估算进行补偿的具体方法如下:霍尔传感器A的上升沿信号和霍尔传感器C的下降沿信号之间,转子位置角度θ1计算公式为:θ1=ω1t1+0+Δθar
其中,“ω1”代表在霍尔传感器B的上升沿信号和霍尔传感器A的上升沿信号之间的平均角速度,“t1”代表霍尔传感器A的上升沿信号和霍尔传感器C的下降沿信号之间的运行时间,“Δθar”代表霍尔传感器A的上升沿信号对应的安装偏差角度,“0+Δθar”调整后霍尔传感器A的上升沿信号对应的绝对位置的角度;
霍尔传感器C的下降沿信号和霍尔传感器B的下降沿信号之间,转子位置角度θ2计算公式为:θ2=ω2t2+60‑Δθcd
其中,“ω2”代表在霍尔传感器A的上升沿信号和霍尔传感器C的下降沿信号之间的平均角速度,“t2”代表霍尔传感器C的下降沿信号和霍尔传感器B的下降沿信号之间的运行时间,“Δθcd”代表霍尔传感器C的下降沿信号对应的安装偏差角度,“60‑Δθcd”调整后霍尔传感器C的下降沿信号对应的绝对位置的角度;
霍尔传感器B的下降沿信号和霍尔传感器A的下降沿信号之间,转子位置角度θ3计算公式为:θ3=ω3t3+120+Δθbr
其中,“ω3”代表在霍尔传感器C的下降沿信号和霍尔传感器B的下降沿信号之间的平均角速度,“t3”代表霍尔传感器B的下降沿信号和霍尔传感器A的下降沿信号之间的运行时间,“Δθbr”代表霍尔传感器B的下降沿信号对应的安装偏差角度,“120+Δθbr”调整后霍尔传感器B的下降沿信号对应的绝对位置的角度;
霍尔传感器A的下降沿信号和霍尔传感器C的上升沿信号之间,转子位置角度θ4计算公式为:θ4=ω4t4+180‑Δθad
其中,“ω4”代表在霍尔传感器B的下降沿信号和霍尔传感器A的下降沿信号之间的平均角速度,“t4”代表霍尔传感器A的下降沿信号和霍尔传感器C的上升沿信号之间的运行时间,“Δθad”代表霍尔传感器A的下降沿信号对应的安装偏差角度,“180‑Δθad”调整后霍尔传感器A的下降沿信号对应的绝对位置的角度;
霍尔传感器C的上升沿信号和霍尔传感器B的上升沿信号之间,转子位置角度θ5计算公式为:θ5=ω5t5+240+Δθcr
其中,“ω5”代表在霍尔传感器A的下降沿信号和霍尔传感器C的上升沿信号之间的平均角速度,“t5”代表霍尔传感器C的上升沿信号和霍尔传感器B的上升沿信号之间的运行时间,“Δθcr”代表霍尔传感器C的上升沿信号对应的安装偏差角度,“240+Δθcr”调整后霍尔传感器C的上升沿信号对应的绝对位置的角度;
霍尔传感器B的上升沿信号和霍尔传感器A的上升沿信号之间,转子位置角度θ6计算公式为:θ6=ω6t6+300‑Δθbd
其中,“ω6”代表在霍尔传感器C的上升沿信号和霍尔传感器B的上升沿信号之间的平均角速度,“t6”代表霍尔传感器B的上升沿信号和霍尔传感器A的上升沿信号之间的运行时间,“Δθbd”代表霍尔传感器B的上升沿信号对应的安装偏差角度,“300‑Δθbd”调整后霍尔传感器B的上升沿信号对应的绝对位置的角度。
4.如权利要求1所述的霍尔传感器不同安装方式下的偏差识别及补偿方法,其特征在于,所述步骤5中当霍尔传感器角度分布形式为120°时永磁同步电机的转子位置角度估算进行补偿的具体方法如下:霍尔传感器A的上升沿信号和霍尔传感器C的下降沿信号之间,转子位置角度θ1计算公式为:θ1=ω1t1+0+Δθar
其中,“ω1”代表在霍尔传感器B的下降沿信号和霍尔传感器A的上升沿信号之间的平均角速度,“t1”代表霍尔传感器A的上升沿信号和霍尔传感器C的下降沿信号之间的运行时间,“Δθar”代表霍尔传感器A的上升沿信号对应的安装偏差角度,“0+Δθar”调整后霍尔传感器A的上升沿信号对应的绝对位置的角度;
霍尔传感器C的下降沿信号和霍尔传感器B的上升沿信号之间,转子位置角度θ2计算公式为:θ2=ω2t2+60‑Δθcd
其中,“ω2”代表在霍尔传感器A的上升沿信号和霍尔传感器C的下降沿信号之间的平均角速度,“t2”代表霍尔传感器C的下降沿信号和霍尔传感器B的上升沿信号之间的运行时间,“Δθcd”代表霍尔传感器C的下降沿信号对应的安装偏差角度,“60‑Δθcd”调整后霍尔传感器C的下降沿信号对应的绝对位置的角度;
霍尔传感器B的上升沿信号和霍尔传感器A的下降沿信号之间,转子位置角度θ3计算公式为:θ3=ω3t3+120+Δθbr
其中,“ω3”代表在霍尔传感器C的下降沿信号和霍尔传感器B的上升沿信号之间的平均角速度,“t3”代表霍尔传感器B的上升沿信号和霍尔传感器A的下降沿信号之间的运行时间,“Δθbr”代表霍尔传感器B的上升沿信号对应的安装偏差角度,“120+Δθbr”调整后霍尔传感器B的上升沿信号对应的绝对位置的角度;
霍尔传感器A的下降沿信号和霍尔传感器C的上升沿信号之间,转子位置角度θ4计算公式为:θ4=ω4t4+180‑Δθad
其中,“ω4”代表在霍尔传感器B的上升沿信号和霍尔传感器A的下降沿信号之间的平均角速度,“t4”代表霍尔传感器A的下降沿信号和霍尔传感器C的上升沿信号之间的运行时间,“Δθad”代表霍尔传感器A的下降沿信号对应的安装偏差角度,“180‑Δθad”调整后霍尔传感器A的下降沿信号对应的绝对位置的角度;
霍尔传感器C的上升沿信号和霍尔传感器B的下降沿信号之间,转子位置角度θ5计算公式为:θ5=ω5t5+240+Δθcr
其中,“ω5”代表在霍尔传感器A的下降沿信号和霍尔传感器C的上升沿信号之间的平均角速度,“t5”代表霍尔传感器C的上升沿信号和霍尔传感器B的下降沿信号之间的运行时间,“Δθcr”代表霍尔传感器C的上升沿信号对应的安装偏差角度,“240+Δθcr”调整后霍尔传感器C的上升沿信号对应的绝对位置的角度;
霍尔传感器B的下降沿信号和霍尔传感器A的上升沿信号之间,转子位置角度θ6计算公式为:θ6=ω6t6+300‑Δθbd
其中,“ω6”代表在霍尔传感器C的上升沿信号和霍尔传感器B的下降沿信号之间的平均角速度,“t6”代表霍尔传感器B的下降沿信号和霍尔传感器A的上升沿信号之间的运行时间,“Δθbd”代表霍尔传感器B的下降沿信号对应的安装偏差角度,“300‑Δθbd”调整后霍尔传感器B的下降沿信号对应的绝对位置的角度。