CN109936315A - 一种电机转子位置检测方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种电机转子位置检测方法及装置，该方法包括：当电机的刹车电流减小至预设的电流阈值时，采集所述电机的三相电流；根据所述三相电流确定与采集所述三相电流时所述电机转子所处位置相对应的目标正切值；从预先设定的查找表中查找与所述目标正切值相匹配的第一角度值，其中，所述查找表中存储有至少两个角度值与相对应正切值之间的对应关系，且所述查找表中存储的各个所述角度值均位于0°～45°范围内；根据所述三相电流的值以及所述第一角度值，确定用于表征采集所述三相电流时所述电机转子所处位置的第二角度值；根据所述第二角度值确定停止转动后所述电机的转子位置。本方案能够提高所确定出转子位置的精度。

Description

一种电机转子位置检测方法及装置

技术领域

本发明涉及机电工程技术领域，特别涉及一种电机转子位置检测方法及装置。

背景技术

洗衣机在洗涤衣物过程中电机需要频繁进行正反转切换，而每次进行正反转切换时都需要确定电机的转子位置，进而根据转子位置控制电机正常开始转动。具体地，可以根据洗衣机上一个运行周期结束时的刹车电流来确定电机的转子位置，并将该转子位置作为电机下次启动时转子的初始位置。

目前，在采集到刹车电流后，根据采集到的刹车电流计算正切值，进而通过查找表查找与正切值相对应的角度值，之后根据查找到的角度制确定电机的转子位置。

针对目前检测电机转子位置的方法，查找表所对应角度值的范围为如果要保证所确定出转子位置的准确性，则查找表需要包括较多数量的索引点，比如为了保证查找表中相邻两个正切值所对应角度值之差小于0.5°，查找表中至少需要包括13219个索引点，但受电机控制器处理能力的限制查找表中索引点数量不能过多，为此只能减少查找表中索引点的个数，这导致所确定出转子位置的精度较低。

发明内容

本发明实施例提供了一种电机转子位置检测方法及装置，能够提高所确定出转子位置的精度。

第一方面，本发明实施例提供了一种电机转子位置检测方法，包括：

当电机的刹车电流减小至预设的电流阈值时，采集所述电机的三相电流；

根据所述三相电流确定与采集所述三相电流时所述电机转子所处位置相对应的目标正切值；

从预先设定的查找表中查找与所述目标正切值相匹配的第一角度值，其中，所述查找表中存储有至少两个角度值与相对应正切值之间的对应关系，且所述查找表中存储的各个所述角度值均位于0°～45°范围内；

根据所述三相电流的值以及所述第一角度值，确定用于表征采集所述三相电流时所述电机转子所处位置的第二角度值；

根据所述第二角度值确定停止转动后所述电机的转子位置。

可选地，所述根据所述三相电流确定与采集所述三相电流时所述电机转子所处位置相对应的目标正切值，包括：

通过如下公式组将所述三相电流转换为两相静止坐标系下的第一相电流和第二相电流；

其中，所述i_U表征所述三相电流中的U相电流，所述i_V表征所述三相电流中的V相电流，所述i_W表征所述三相电流中的W相电流，所述i_α表征所述第一相电流，所述i_β保证所述第二相电流；

将所述第二相电流与所述第一相电流的比值确定为所述目标正切值。

可选地，所述从预先设定的查找表中查找与所述目标正切值相匹配的第一角度值，包括：

如果所述目标正切值大于零，从所述查找表中查找与之间差值最小的第一正切值，并从所述查找表中获取所述第一正切值所对应的第三角度值，如果为正则将所述第三角度值确定为所述第一角度值，如果为负则将负的所述第三角度值确定所述第一角度值，其中所述K表征所述目标正切值；

如果所述目标正切值小于零，从所述查找表中查找与之间差值最小的第二正切值，并从所述查找表中获取所述第二正切值所对应的第四角度值，如果为正则将所述第四角度值确定为所述第一角度值，如果为负则将负的所述第四角度值确定为所述第一角度值。

可选地，根据所述三相电流的值以及所述第一角度值确定用于表征采集所述三相电流时所述电机转子所处位置的第二角度值，包括：

如果所述第一相电流等于零且所述第二相电流小于零，确定所述第二角度值等于270°；

如果所述第一相电流等于零且所述第二相电流大于零，确定所述第二角度值等于90°；

如果所述第一相电流小于零且所述目标正切值大于零，确定所述第二角度值等于其中所述φ表征所述第一角度值；

如果所述第一相电流大于零且所述目标正切值大于零，确定所述第二角度值等于

如果所述第一相电流小于零且所述目标正切值小于零，确定所述第二角度值等于

如果所述第一相电流大于零且所述目标正切值小于零，确定所述第二角度值等于

可选地，所述根据所述第二角度值确定停止转动后所述电机的转子位置，包括：

根据所述第二角度值，通过如下公式计算第五角度值；

θ_real＝θ+Δθ

其中，所述θ_real表征所述第五角度值，所述θ表征所述第二角度值，所述Δθ表征根据所述电机的参数和所述电流阈值所确定的角度补偿值；

将所述第五角度值确定为表征所述电机停止转动后所述转子位置的转子角度。

第二方面，本发明实施例还提供了一种电机转子位置检测装置，包括：采集单元、转换单元、查找单元、运算单元和修正单元；

所述采集单元，用于在电机的刹车电流减小至预设的电流阈值时，采集所述电机的三相电流；

所述转换单元，用于根据所述采集单元采集到的所述三相电流确定与所述采集单元采集所述三相电流时所述电机转子所处位置相对应的目标正切值；

所述查找单元，用于从预先设定的查找表中查找与所述转换单元确定出的所述目标正切值相匹配的第一角度值，其中，所述查找表中存储有至少两个角度值与相对应正切值之间的对应关系，且所述查找表中存储的各个所述角度值均位于0°～45°范围内；

所述运算单元，用于根据所述采集单元采集到的所述三相电流的值以及所述查找单元查找到的所述第一角度值，确定用于表征所述采集单元采集所述三相电流时所述电机转子所处位置的第二角度值；

所述修正单元，用于根据所述运算单元确定出的所述第二角度值确定停止转动后所述电机的转子位置。

可选地，

所述转换单元，用于通过如下公式组将所述三相电流转换为两相静止坐标系下的第一相电流和第二相电流，并将所述第二相电流与所述第一相电流的比值确定为所述目标正切值；

其中，所述i_U表征所述三相电流中的U相电流，所述i_V表征所述三相电流中的V相电流，所述i_W表征所述三相电流中的W相电流，所述i_α表征所述第一相电流，所述i_β保证所述第二相电流。

可选地，

所述查找单元，用于根据所述目标正切值的正负，执行如下处理：

如果所述目标正切值大于零，从所述查找表中查找与之间差值最小的第一正切值，并从所述查找表中获取所述第一正切值所对应的第三角度值，如果为正则将所述第三角度值确定为所述第一角度值，如果为负则将负的所述第三角度值确定所述第一角度值，其中所述K表征所述目标正切值；

如果所述目标正切值小于零，从所述查找表中查找与之间差值最小的第二正切值，并从所述查找表中获取所述第二正切值所对应的第四角度值，如果为正则将所述第四角度值确定为所述第一角度值，如果为负则将负的所述第四角度值确定为所述第一角度值。

可选地，

所述运算单元，用于根据所述第一相电流、所述第二相电流以及所述目标正切值的符号，执行如下处理：

如果所述第一相电流等于零且所述第二相电流小于零，确定所述第二角度值等于270°；

如果所述第一相电流等于零且所述第二相电流大于零，确定所述第二角度值等于90°；

如果所述第一相电流小于零且所述目标正切值大于零，确定所述第二角度值等于其中所述φ表征所述第一角度值；

如果所述第一相电流大于零且所述目标正切值大于零，确定所述第二角度值等于

如果所述第一相电流小于零且所述目标正切值小于零，确定所述第二角度值等于

如果所述第一相电流大于零且所述目标正切值小于零，确定所述第二角度值等于

可选地，

所述修正单元，用于根据所述第二角度值，通过如下公式计算第五角度值，并将所述第三角度值确定为表征所述电机停止转动后所述转子位置的转子角度；

θ_real＝θ+Δθ

其中，所述θ_real表征所述第五角度值，所述θ表征所述第二角度值，所述Δθ表征根据所述电机的参数和所述电流阈值所确定的角度补偿值。

本发明实施例提供的电机转子位置检测方法及装置，在电机转速逐渐降低的过程中监测电机的刹车电流，当电机的刹车电流减小至预设的电流阈值时采集电流的三相电流，之后根据采集到的三相电流确定与采集三相电流时电机转子所处位置相对应的目标正切值，之后从查找表中查找与目标正切值相匹配的第一角度值，之后根据第一角度值以及三相电流的值确定用于表征采集三相电流时电机转子所处位置的第二角度值，进而根据第二角度值确定电机停止转动后转子的位置。由于查找表中所存储角度值均位于0°～45°范围内，通过较少个数的索引点便可以达到较高的匹配精度，进而在通过三角函数变换将位于0°～45°范围内的第一角度值转换为表征转子实际角度的第二角度值时，可以提高对电机转子位置进行检测的精度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，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是本发明一个实施例提供的一种电机转子位置检测方法的流程图；

图2是本发明一个实施例提供的另一种电机转子位置检测方法的流程图；

图3是本发明一个实施例提供的一种电机转子位置检测装置所在设备的示意图；

图4是本发明一个实施例提供的一种电机转子位置检测装置的示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，本发明实施例提供了一种电机转子位置检测方法，该方法可以包括以下步骤：

步骤101：当电机的刹车电流减小至预设的电流阈值时，采集电机的三相电流；

步骤102：根据三相电流确定与采集三相电流时电机转子所处位置相对应的目标正切值；

步骤103：从预先设定的查找表中查找与目标正切值相匹配的第一角度值，其中，查找表中存储有至少两个角度值与相对应正切值之间的对应关系，且查找表中存储的各个角度值均位于0°～45°范围内；

步骤104：根据三相电流的值以及第一角度值，确定用于表征采集三相电流时电机转子所处位置的第二角度值；

步骤105：根据第二角度值确定停止转动后电机的转子位置。

本发明实施例提供的电机转子位置检测方法，在电机转速逐渐降低的过程中监测电机的刹车电流，当电机的刹车电流减小至预设的电流阈值时采集电流的三相电流，之后根据采集到的三相电流确定与采集三相电流时电机转子所处位置相对应的目标正切值，之后从查找表中查找与目标正切值相匹配的第一角度值，之后根据第一角度值以及三相电流的值确定用于表征采集三相电流时电机转子所处位置的第二角度值，进而根据第二角度值确定电机停止转动后转子的位置。由于查找表中所存储角度值均位于0°～45°范围内，通过较少个数的索引点便可以达到较高的匹配精度，进而在通过三角函数变换将位于0°～45°范围内的第一角度值转换为表征转子实际角度的第二角度值时，可以提高对电机转子位置进行检测的精度。

在本发明实施例中，针对角度范围控制在0°～45°的查找表，由于tan45°＝1，为了保证查找表中相邻两个正切值所对应角度值之差小于0.5°的精度要求，则需要保证arctan(1/N)＜0.5°，此时N的最小取值为114，即查找表中仅需要包括114索引点(每个正切值对应一个索引点)便可以满足上述精度要求。在实际业务实现过程中，在电机控制器处理能力允许范围内可以增加查找表中所包括索引点的个数，以进一步提升所确定出转子位置的精度，比如可以将查找表中索引点的个数增加至256个。

可选地，在图1所示电机转子位置检测方法的基础上，步骤102根据采集到的三相电流确定目标正切值时，可以先将三相电流转换成两相静止坐标系下的两相电流，进而将所转换出两相电流的比值作为目标正切值。具体可以通过如下方式来确定目标正切值：

将所采集到的三相电流包括的U相电流i_U、V相电流i_V和W相电流i_W代入如下公式组，获得两相静止坐标系下的第一相电流i_α和第二相电流i_β；

将第二相电流i_β与第一相电流i_α的比值确定为目标正切值K。

电机转速逐渐减小的过程中，电机的线圈中会出现刹车电流，刹车电流的幅值先增大后随电机转速的降低而缓慢减小，当电机完全停止转动后刹车电流为零。通过预设电流阈值，当电机的刹车电流减小至电流阈值时，此时电机即将停止转动但还未停止转动，根据此时采集到的三相电流可以确定转子此时所处的位置，进而根据转子此时所处的位置可以预测电机停止转动后转子所处的位置。

在采集到三相电流后，根据三相静止坐标系与两相静止坐标系的转换规则，可以将三相电流转换为两相静止坐标系的第一相电流i_α和第二相电流i_β，进而将第二相电流i_β与第一相电流i_β的比值确定为目标正切值K，而采集三相电流时电机转子的第二角度值从而通过采集到的三相电流可以计算出目标正切值K，之后通过反正切函数可以确定采集三相电流时电机转子所处的第二角度值θ，进而根据第二角度值θ以及采集三相电流后转子可以继续转动的角度来确定电机停止转动后转子的位置。

在电机即将停止转动的时候采集电机的三相电流，之后将采集到的三相电流转换为两相静止坐标系中的第二相电流和第二相电流，之后将第二相电流与第一相电流的比值作为目标正切值，而目标正切值即为采集三相电流是转子角度对应的正切值，从而根据目标正切值可以准确地确定采集三相电流时电机转子所处的位置，进而根据采集三相电流时电机转子所处位置可以确定电机停转后转子的位置，保证对电机转子位置进行检测的准确性。

可选地，在图1所示电机转子位置检测方法的基础上，步骤103从查找表中查找与目标正切值相匹配的第一角度值时，可以根据目标正切值的正负采用不同的方式来查找与目标正切值相匹配的第一角度值。具体地：

如果目标正切值大于零，则从查找表中查找与之间差值最小的第一正切值，进而获取查找表中第一正切值所对应的第三角度值，之后根据的符号，如果为正则将直接将第三角度值确定为第一角度值，如果为负则将负的第三角度值确定为第一角度值，其中K表征目标正切值；

如果目标正切值小于零，则从查找表中查找与之间差值最小的第二正切值，进而获取查找表中第二正切值所对应的第四角度值，之后根据的符号，如果为正则直接将第四角度值确定为第一角度值，如果为负责将负的第四角度值确定为第一角度值。

在本发明实施例中，表征采集三相电流时电机转子所处位置的第二角度值θ＝arctanK，而第二角度值θ的范围为0°～360°。如果第二角度值θ位于0°～45°范围内则可以通过查询表直接索引到与目标正切值K相对应的第二角度值θ。如果第二角度值θ大于45°，可以根据两角和的三角函数来得到，具体为：

如果目标正切值K大于零，设且则进一步可以得到

如果目标正切值K小于零，设且则进一步可以得到

根据上述可以得到在范围内的角度值φ，则可以得到在范围内的角度值进一步地根据第一相电流i_α、第二相电流i_β和目标正切值K的符号便可以得到电机在[0,2π]范围内的角度值。

在本发明实施例中，由于查找表中所存储角度值的范围为0°～45°，即查找表中所存储角度值的范围为根据目标正切值的符号选择或 在φ取值范围时可以得到范围内的角度值从而通过查找表可以确定范围内的转子角度，进而可以根据i_α和i_β的符号进行扩展而确定出[0,2π]范围内的转子角度。这样，可以将转子角度转换至范围内的角度以便于通过查找表确定具体角度值，从而可以确定转子处于任意位置时所对应的转子角度。

可选地，在图1所示电机转子角度检测方法的基础上，步骤104根据三相电流的值以及第一角度值确定第二角度值时，具体可以按照如下方式来确定第二角度值：

如果第一相电流i_α等于零且第二相电流i_β小于零，确定第二角度值θ等于270°；

如果第一相电流i_α等于零且第二相电流i_β大于零，确定第二角度值θ等于90°；

如果第一相电流i_α小于零且目标正切值K大于零，确定第二角度值θ等于其中φ表征第一角度值；

如果第一相电流i_α大于零且目标正切值K大于零，确定第二角度值θ等于

如果第一相电流i_α小于零且目标正切值K小于零，确定第二角度值θ等于

如果第一相电流i_α大于零且目标正切值K小于零，确定第二角度值θ等于

在本发明实施例中，在确定出第一角度值之后，由于第一角度值的取值范围为通过对第一角度值加减可以将角度范围扩展至进而可以根据第一相电流i_α、第二相电流i_β以及目标正切值K的符号来确定转子角度所在的象限，进而根据转子角度所在象限在第一角度值的基础上加或减的整数倍便可以获得转子角度(第二角度值)，保证所确定出第二角度值的准确性。

可选地，在图1所示电机转子位置检测方法的基础上，步骤105根据第二角度值确定电机停止转动后转子的位置时，具体可以通过如下方式进行：

将第二角度值代入如下公式计算出第五角度值，之后将第五角度值确定为表征电机停止转动后期转子所处位置的转子角度；

θ_real＝θ+Δθ

其中，θ_real表征第五角度值，θ表征第二角度值，Δθ表征根据电机的参数和电流阈值所确定的角度补偿值。

由于在采集三相电流时电机还没有完全停下来，而所确定出的第二角度值为采集三相电流时电机的转子角度，在采集三相电流后电机转子将继续转动一定角度，因此所确定出的第二角度值与电机停转后转子角度存在一个偏差，该偏差与电机参数以及预先设定的电流阈值相关。根据电机参数以及所选取的电流确定确定角度补偿值，将第二角度值与角度补偿值之和作为电机停转后的转子角度，可以进一步提升所确定出转子位置的准确性。

下面以洗衣机进行正反转切换为例，对本发明实施例提供的电机转子位置检测方法作进一步详细说明，如图2所示，该方法可以包括如下步骤：

步骤201：控制正向转动的电机开始减速。

在本发明实施例中，首先控制电机按正方向从转速为零开始，按设定加速度加速至设定转速，在最高转速运行一段时间后，使逆变器下桥臂全开，控制电机转速慢慢降下来。

步骤202：当电机刹车电流小于电流阈值时，采集电机的三相刹车电流。

在本发明实施例中，预先设定一个对应于电机刹车电流的电流阈值，当电机减速过程中刹车电流逐渐减小至电流阈值时，采样电机U、V、W三相刹车电流，记录此时的刹车电流为i_U、i_V和i_W。需要说明的是，本实施例中所述的三相刹车电流即为上述各个实施例中所述的三相电流，同时上述各个实施例中所述的三相电流即是指电机刹车过程中的三相电流。

步骤203：将三相刹车电流转换为两相静止坐标系下的电流i_α和i_β。

在本发明实施例中，将采样到的i_U、i_V和i_W进行CALARK变换，得到两相静止坐标系下的电流i_α和i_β。

步骤204：根据电流i_α和i_β确定目标正切值K。

在本发明实施例中，根据电流i_α和i_β，得到采样电流时转子的角度为 设目标正切值

步骤205：根据目标正切值K从查找表中查找相匹配的第一角度值。

在本发明实施例中，预先创建有的反正切表(查找表)，该反正切表中包括有256个索引点，其中索引值index对应0°～45°的正切值，而Angle[index]对应的角度值。

当K＞0时，从该反正切表中查找与相对应的角度，如果为正则直接将该角度确定为第一角度值，如果为负则将该角度的负数作为第一角度值。

当K＜0时，从该反正切表中查找与相对应的角度，如果为正则直接将该角度确定为第一角度值，如果为负则将该角度的负数作为第一角度值。

具体地，若K＞0，采用公式计算出的角度φ，然后由得到的角度值；若K＜0，采用公式计算出的角度φ，然后由得到的角度值。

步骤206：根据第一角度值计算第二角度值。

在本发明实施例中，在获取到第一角度值之后，根据电流i_α和i_β以及目标正切值K的符号，按如下方式确定第二角度值：

如果电流i_α等于零且电流i_β小于零，确定第二角度值θ等于270°；

如果电流i_α等于零且电流i_β大于零，确定第二角度值θ等于90°；

如果电流i_α小于零且目标正切值K大于零，确定第二角度值θ等于其中φ表征第一角度值；

如果电流i_α大于零且目标正切值K大于零，确定第二角度值θ等于

如果电流i_α小于零且目标正切值K小于零，确定第二角度值θ等于

如果电流i_α大于零且目标正切值K小于零，确定第二角度值θ等于

步骤207：对第二角度值进行补偿获得电机角度。

在本发明实施例中，在蝴蝶第二角度值之后，计算第二角度值与预先根据电机参数和电流阈值所确定的角度补偿值的和，将计算结果为电机停止转动后的转子角度。

步骤208：将获得的电机角度作为下一次洗衣机反方向运行时的初始位置，电机直接进入闭环控制。

在本发明实施例中，在确定出电机停止转动后的转子角度后，将该转子角度确定为电机下一次反向转动时的初始位置，洗衣机下一次反向转动时直接进入闭环控制，加速至设定转速进行洗涤。

如图3、图4所示，本发明实施例提供了一种电机转子位置检测装置。装置实施例可以通过软件实现，也可以通过硬件或者软硬件结合的方式实现。从硬件层面而言，如图3所示，为本发明实施例提供的电机转子位置检测装置所在设备的一种硬件结构图，除了图3所示的处理器、内存、网络接口、以及非易失性存储器之外，实施例中装置所在的设备通常还可以包括其他硬件，如负责处理报文的转发芯片等等。以软件实现为例，如图4所示，作为一个逻辑意义上的装置，是通过其所在设备的CPU将非易失性存储器中对应的计算机程序指令读取到内存中运行形成的。本实施例提供的电机转子位置检测装置，包括：采集单元401、转换单元402、查找单元403、运算单元404和修正单元405；

采集单元401，用于在电机的刹车电流减小至预设的电流阈值时，采集电机的三相电流；

转换单元402，用于根据采集单元401采集到的三相电流确定与采集单元401采集三相电流时电机转子所处位置相对应的目标正切值；

查找单元403，用于从预先设定的查找表中查找与转换单元402确定出的目标正切值相匹配的第一角度值，其中，查找表中存储有至少两个角度值与相对应正切值之间的对应关系，且查找表中存储的各个角度值均位于0°～45°范围内；

运算单元404，用于根据采集单元401采集到的三相电流的值以及查找单元403查找到的第一角度值，确定用于表征采集单元401采集三相电流时电机转子所处位置的第二角度值；

修正单元405，用于根据运算单元404确定出的第二角度值确定停止转动后电机的转子位置。

可选地，在图4所示电机转子位置检测装置的基础上，

转换单元402，用于通过如下公式组将三相电流转换为两相静止坐标系下的第一相电流和第二相电流，并将第二相电流与第一相电流的比值确定为目标正切值；

其中，i_U表征三相电流中的U相电流，i_V表征三相电流中的V相电流，i_W表征三相电流中的W相电流，i_α表征第一相电流，i_β保证第二相电流。

可选地，在图4所示电机转子位置检测装置的基础上，

查找单元403，用于根据目标正切值的正负，执行如下处理：

如果目标正切值大于零，从查找表中查找与之间差值最小的第一正切值，并从查找表中获取第一正切值所对应的第三角度值，如果为正则将第三角度值确定为第一角度值，如果为负则将负的第三角度值确定第一角度值，其中K表征目标正切值；

如果目标正切值小于零，从查找表中查找与之间差值最小的第二正切值，并从查找表中获取第二正切值所对应的第四角度值，如果为正则将第四角度值确定为第一角度值，如果为负则将负的第四角度值确定为第一角度值。

可选地，在图4所示电机转子位置检测装置的基础上，

运算单元404，用于根据第一相电流、第二相电流以及目标正切值的符号，执行如下处理：

如果第一相电流等于零且第二相电流小于零，确定第二角度值等于270°；

如果第一相电流等于零且第二相电流大于零，确定第二角度值等于90°；

如果第一相电流小于零且目标正切值大于零，确定第二角度值等于 其中φ表征第一角度值；

如果第一相电流大于零且目标正切值大于零，确定第二角度值等于

如果第一相电流小于零且目标正切值小于零，确定第二角度值等于

如果第一相电流大于零且目标正切值小于零，确定第二角度值等于

可选地，在图4所示电机转子位置检测装置的基础上，

修正单元405，用于根据第二角度值，通过如下公式计算第五角度值，并将第三角度值确定为表征电机停止转动后转子位置的转子角度；

θ_real＝θ+Δθ

其中，θ_real表征第五角度值，θ表征第二角度值，Δθ表征根据电机的参数和电流阈值所确定的角度补偿值。

需要说明的是，上述装置内的各单元之间的信息交互、执行过程等内容，由于与本发明方法实施例基于同一构思，具体内容可参见本发明方法实施例中的叙述，此处不再赘述。

本发明实施例还提供了一种可读介质，包括执行指令，当存储控制器的处理器执行所述执行指令时，所述存储控制器执行上述各个实施例提供的电机转子位置检测方法。

本发明实施例还提供了一种存储控制器，包括：处理器、存储器和总线；

所述存储器用于存储执行指令，所述处理器与所述存储器通过所述总线连接，当所述存储控制器运行时，所述处理器执行所述存储器存储的所述执行指令，以使所述存储控制器执行上述各个实施例提供的电机转子位置检测方法。

综上所述，本发明各个实施例提供的电机转子位置检测方法及装置，至少具有如下有益效果：

1、在本发明实施例中，在电机转速逐渐降低的过程中监测电机的刹车电流，当电机的刹车电流减小至预设的电流阈值时采集电流的三相电流，之后根据采集到的三相电流确定与采集三相电流时电机转子所处位置相对应的目标正切值，之后从查找表中查找与目标正切值相匹配的第一角度值，之后根据第一角度值以及三相电流的值确定用于表征采集三相电流时电机转子所处位置的第二角度值，进而根据第二角度值确定电机停止转动后转子的位置。由于查找表中所存储角度值均位于0°～45°范围内，通过较少个数的索引点便可以达到较高的匹配精度，进而在通过三角函数变换将位于0°～45°范围内的第一角度值转换为表征转子实际角度的第二角度值时，可以提高对电机转子位置进行检测的精度。

2、在本发明实施例中，在电机即将停止转动的时候采集电机的三相电流，之后将采集到的三相电流转换为两相静止坐标系中的第二相电流和第二相电流，之后将第二相电流与第一相电流的比值作为目标正切值，而目标正切值即为采集三相电流是转子角度对应的正切值，从而根据目标正切值可以准确地确定采集三相电流时电机转子所处的位置，进而根据采集三相电流时电机转子所处位置可以确定电机停转后转子的位置，保证对电机转子位置进行检测的准确性。

3、在本发明实施例中，在确定出第一角度值之后，由于第一角度值的取值范围为通过对第一角度值加减可以将角度范围扩展至进而可以根据第一相电流i_α、第二相电流i_β以及目标正切值K的符号来确定转子角度所在的象限，进而根据转子角度所在象限在第一角度值的基础上加或减的整数倍便可以获得转子角度(第二角度值)，保证所确定出第二角度值的准确性。

4、在本发明实施例中，由于在采集三相电流时电机还没有完全停下来，而所确定出的第二角度值为采集三相电流时电机的转子角度，在采集三相电流后电机转子将继续转动一定角度，因此所确定出的第二角度值与电机停转后转子角度存在一个偏差，该偏差与电机参数以及预先设定的电流阈值相关。根据电机参数以及所选取的电流确定确定角度补偿值，将第二角度值与角度补偿值之和作为电机停转后的转子角度，可以进一步提升所确定出转子位置的准确性。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个······”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同因素。

本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储在计算机可读取的存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质中。

最后需要说明的是：以上所述仅为本发明的较佳实施例，仅用于说明本发明的技术方案，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所做的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种电机转子位置检测方法，其特征在于，包括：

当电机的刹车电流减小至预设的电流阈值时，采集所述电机的三相电流；

根据所述三相电流确定与采集所述三相电流时所述电机转子所处位置相对应的目标正切值；

从预先设定的查找表中查找与所述目标正切值相匹配的第一角度值，其中，所述查找表中存储有至少两个角度值与相对应正切值之间的对应关系，且所述查找表中存储的各个所述角度值均位于0°～45°范围内；

根据所述三相电流的值以及所述第一角度值，确定用于表征采集所述三相电流时所述电机转子所处位置的第二角度值；

根据所述第二角度值确定停止转动后所述电机的转子位置。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述三相电流确定与采集所述三相电流时所述电机转子所处位置相对应的目标正切值，包括：

通过如下公式组将所述三相电流转换为两相静止坐标系下的第一相电流和第二相电流；

其中，所述i_U表征所述三相电流中的U相电流，所述i_V表征所述三相电流中的V相电流，所述i_W表征所述三相电流中的W相电流，所述i_α表征所述第一相电流，所述i_β保证所述第二相电流；

将所述第二相电流与所述第一相电流的比值确定为所述目标正切值。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述从预先设定的查找表中查找与所述目标正切值相匹配的第一角度值，包括：

如果所述目标正切值大于零，从所述查找表中查找与之间差值最小的第一正切值，并从所述查找表中获取所述第一正切值所对应的第三角度值，如果为正则将所述第三角度值确定为所述第一角度值，如果为负则将负的所述第三角度值确定所述第一角度值，其中所述K表征所述目标正切值；

如果所述目标正切值小于零，从所述查找表中查找与之间差值最小的第二正切值，并从所述查找表中获取所述第二正切值所对应的第四角度值，如果为正则将所述第四角度值确定为所述第一角度值，如果为负则将负的所述第四角度值确定为所述第一角度值。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，根据所述三相电流的值以及所述第一角度值确定用于表征采集所述三相电流时所述电机转子所处位置的第二角度值，包括：

如果所述第一相电流等于零且所述第二相电流小于零，确定所述第二角度值等于270°；

如果所述第一相电流等于零且所述第二相电流大于零，确定所述第二角度值等于90°；

如果所述第一相电流小于零且所述目标正切值大于零，确定所述第二角度值等于其中所述φ表征所述第一角度值；

如果所述第一相电流大于零且所述目标正切值大于零，确定所述第二角度值等于

如果所述第一相电流小于零且所述目标正切值小于零，确定所述第二角度值等于

如果所述第一相电流大于零且所述目标正切值小于零，确定所述第二角度值等于

5.根据权利要求1至4中任一所述的方法，其特征在于，所述根据所述第二角度值确定停止转动后所述电机的转子位置，包括：

根据所述第二角度值，通过如下公式计算第五角度值；

θ_real＝θ+Δθ

其中，所述θ_real表征所述第五角度值，所述θ表征所述第二角度值，所述Δθ表征根据所述电机的参数和所述电流阈值所确定的角度补偿值；

将所述第五角度值确定为表征所述电机停止转动后所述转子位置的转子角度。

6.一种电机转子位置检测装置，其特征在于，包括：采集单元、转换单元、查找单元、运算单元和修正单元；

所述采集单元，用于在电机的刹车电流减小至预设的电流阈值时，采集所述电机的三相电流；

所述转换单元，用于根据所述采集单元采集到的所述三相电流确定与所述采集单元采集所述三相电流时所述电机转子所处位置相对应的目标正切值；

所述查找单元，用于从预先设定的查找表中查找与所述转换单元确定出的所述目标正切值相匹配的第一角度值，其中，所述查找表中存储有至少两个角度值与相对应正切值之间的对应关系，且所述查找表中存储的各个所述角度值均位于0°～45°范围内；

所述运算单元，用于根据所述采集单元采集到的所述三相电流的值以及所述查找单元查找到的所述第一角度值，确定用于表征所述采集单元采集所述三相电流时所述电机转子所处位置的第二角度值；

所述修正单元，用于根据所述运算单元确定出的所述第二角度值确定停止转动后所述电机的转子位置。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，

所述转换单元，用于通过如下公式组将所述三相电流转换为两相静止坐标系下的第一相电流和第二相电流，并将所述第二相电流与所述第一相电流的比值确定为所述目标正切值；

其中，所述i_U表征所述三相电流中的U相电流，所述i_V表征所述三相电流中的V相电流，所述i_W表征所述三相电流中的W相电流，所述i_α表征所述第一相电流，所述i_β保证所述第二相电流。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，

所述查找单元，用于根据所述目标正切值的正负，执行如下处理：

如果所述目标正切值大于零，从所述查找表中查找与之间差值最小的第一正切值，并从所述查找表中获取所述第一正切值所对应的第三角度值，如果为正则将所述第三角度值确定为所述第一角度值，如果为负则将负的所述第三角度值确定所述第一角度值，其中所述K表征所述目标正切值；

如果所述目标正切值小于零，从所述查找表中查找与之间差值最小的第二正切值，并从所述查找表中获取所述第二正切值所对应的第四角度值，如果为正则将所述第四角度值确定为所述第一角度值，如果为负则将负的所述第四角度值确定为所述第一角度值。

9.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，

所述运算单元，用于根据所述第一相电流、所述第二相电流以及所述目标正切值的符号，执行如下处理：

如果所述第一相电流等于零且所述第二相电流小于零，确定所述第二角度值等于270°；

如果所述第一相电流等于零且所述第二相电流大于零，确定所述第二角度值等于90°；

如果所述第一相电流小于零且所述目标正切值大于零，确定所述第二角度值等于其中所述φ表征所述第一角度值；

如果所述第一相电流大于零且所述目标正切值大于零，确定所述第二角度值等于

如果所述第一相电流小于零且所述目标正切值小于零，确定所述第二角度值等于

如果所述第一相电流大于零且所述目标正切值小于零，确定所述第二角度值等于

10.根据权利要求6至9中任一所述的装置，其特征在于，

所述修正单元，用于根据所述第二角度值，通过如下公式计算第五角度值，并将所述第三角度值确定为表征所述电机停止转动后所述转子位置的转子角度；

θ_real＝θ+Δθ

其中，所述θ_real表征所述第五角度值，所述θ表征所述第二角度值，所述Δθ表征根据所述电机的参数和所述电流阈值所确定的角度补偿值。