CN109962649A - 一种电机控制装置及其控制方法 - Google Patents

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CN109962649A CN201910178227.8A CN201910178227A CN109962649A CN 109962649 A CN109962649 A CN 109962649A CN 201910178227 A CN201910178227 A CN 201910178227A CN 109962649 A CN109962649 A CN 109962649A
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Abstract

本发明实施例公开了一种电机控制装置和控制方法，包括：驱动电路，用于根据输入电压指令和定子角度得到三相输出电压以驱动电机；以及调节电路，用于根据流经电机的相电流信号和反电势角度得到超前角，并根据超前角调节定子角度，以使得相电流信号和反电势信号实现自动的同相变化，实现宽工作范围内的超前角控制。

Description

一种电机控制装置及其控制方法
技术领域
本发明涉及电机控制技术领域，更具体地涉及一种电机控制装置及其控制方法。
背景技术
无刷直流电动机(Brushless Direct Current Motor)是一种用电子换向的小功率直流电动机。在结构上相当于一台反装式直流电动机，它的电枢放置在定子上，转子为永磁体。它的电枢绕组为多相绕组，一般为三相，可接成星形或三角形。各相绕组分别与电子换向器电路中的开关管连接。
无刷直流电机的控制方式一般分为方波控制和正弦波控制。正弦波控制具有转矩波动小，噪音低的优点，正弦波控制包括：超前角调节、矢量控制(Field-OrientedControl，FOC)、直接转矩控制(Direct Torque Control，DTC)等。
其中，矢量控制和直接转矩控制需要配合特定算法，能较好的实现直流电机的效率最优。但是矢量控制和直接转矩控制不仅需要高成本的控制芯片进行复杂的计算控制和调试，而且需要***电路提供电压、电流等各种采样，提高了电机的控制成本。
现有的超前角控制方式主要有两种：一种是采用固定的超前角进行控制；另一种是根据负载电压、转速等进行超前角查表控制。上述两种方法只能实现在固定电机参数、固定负载、以及固定转速下的效率最优。但是在实际应用中，同一电机需要配合不同尺寸、不同外形的扇叶或翅片，且电机需要运行在不同的转速点。因此，传统的超前角控制方式已经无法满足现有的应用需求。
因此，需要对现有的超前角控制方式进行改进以提供一种适应范围广且控制成本低的电机控制方法。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种电机控制装置和控制方法，使得相电流信号和反电势信号自动实现同相变化，实现了宽工作范围内的超前角控制。
根据本发明实施例的第一方面提供一种电机控制装置，包括：驱动电路，用于根据输入电压指令和定子角度得到三相输出电压以驱动电机；以及调节电路，用于根据流经所述电机的相电流信号和反电势角度得到超前角，并根据所述超前角调节所述定子角度，以使得所述相电流信号和所述反电势信号同相变化。
优选地，所述调节电路包括：角度计算单元，用于获得所述反电势角度；以及超前角计算单元，用于根据所述相电流信号和所述反电势角度得到所述超前角，并根据所述超前角调节所述定子角度。
优选地，所述超前角计算单元包括：误差计算模块，用于根据所述相电流信号和所述反电势角度得到第一误差；滤波模块，用于滤除所述第一误差中的交流分量以得到第二误差；线性控制模块，用于根据所述第二误差得到所述超前角；以及加法模块，用于将所述超前角与所述反电势角度相加以得到所述定子角度。
优选地，所述超前角计算单元还包括取模运算模块，用于对所述定子角度进行取模运算。
优选地，所述第一误差Err1为：
Err1＝I/2*[sin(2θu+Δθ)-sin(Δθ)]
其中，I为相电流的幅度值，θu为所述反电势角度，Δθ为所述相电流信号和所述反电势信号之间的相位差。
优选地，所述第二误差Err2为：
Err2＝-I/2*sin(Δθ)
其中，I为相电流的幅度值，Δθ为所述相电流信号和所述反电势信号之间的相位差。
优选地，所述线性控制模块用于调节所述第二误差，以使得所述Δθ＝0。
优选地，所述线性控制模块包括PI控制器。
优选地，所述相电流信号选自u相电流、v相电流以及w相电流中的一个。
优选地，所述相电流信号选自u相电流，所述定子角度θs＝θu+θLA，所述三相输出电压分别为：
Uu＝V*sin(θu+θLA)
Uv＝V*sin(θu+θLA+120°)
Uw＝V*sin(θu+θLA+240°)
其中，V为所述输入电压指令，θu为所述反电势角度，θLA为所述超前角。
优选地，所述调节电路还包括位置传感器，用于根据所述电机的转子位置向所述角度计算单元提供反馈信息，所述角度计算单元根据所述反馈信息得到所述反电势角度。
优选地，所述位置传感器包括电磁式位置传感器、磁敏式位置传感器或者光电式位置传感器。
优选地，所述驱动电路包括：电压生成单元，用于根据所述输入电压指令和所述定子角度得到三相电压调制信号；脉宽调制单元，用于根据所述三相电压调制信号得到脉宽调制信号；以及功率单元，用于根据所述脉宽调制信号得到所述三相输出电压。
优选地，所述功率单元为三相逆变桥。
根据本发明实施例的第二方面提供一种电机控制方法，包括：根据输入电压指令和定子角度得到三相输出电压以驱动电机；以及根据流经所述电机的相电流信号和反电势角度得到超前角，并根据所述超前角调节所述定子角度，以使得所述相电流信号和所述反电势信号同相变化。
优选地，所述根据流经所述电机的相电流信号和反电势角度得到超前角，并根据所述超前角调节所述定子角度包括：根据所述相电流信号和所述反电势角度得到第一误差；滤除所述第一误差中的交流分量以得到第二误差；根据所述第二误差得到所述超前角；以及将所述超前角与所述反电动势的角度相加以得到所述定子角度。
优选地，所述根据流经所述电机的相电流信号和反电势角度得到超前角，并根据所述超前角调节所述定子角度还包括：对所述定子角度进行取模运算。
优选地，所述第一误差Err1为：
Err1＝I/2*[sin(2θu+Δθ)-sin(Δθ)]
其中，I为相电流的幅度值，θu为所述反电势角度，Δθ为所述相电流信号和所述反电势信号之间的相位差。
优选地，所述第二误差Err2为：
Err2＝-I/2*sin(Δθ)
其中，I为相电流的幅度值，Δθ为所述相电流信号和所述反电势信号之间的相位差。
优选地，所述根据所述第二误差得到所述超前角包括：调节所述第二误差以使得所述Δθ＝0。
优选地，所述相电流信号选自u相电流、v相电流以及w相电流中的一个。
优选地，所述相电流信号选自u相电流，所述定子角度θs＝θu+θLA，所述三相输出电压分别为：
Uu＝V*sin(θu+θLA)
Uv＝V*sin(θu+θLA+120°)
Uw＝V*sin(θu+θLA+240°)
其中，V为所述输入电压指令，θu为所述反电势角度，θLA为所述超前角。
优选地，步骤根据所述相电流信号和所述反电势角度得到第一误差前还包括：根据所述电机的转子位置得到反馈信息，根据所述反馈信息得到所述反电势角度。
优选地，所述根据输入电压指令和定子角度得到三相输出电压包括：根据所述输入电压指令和所述定子角度得到三相电压调制信号；根据所述三相电压调制信号得到脉宽调制信号；以及根据所述脉宽调制信号得到所述三相输出电压。
本发明实施例的电机控制装置和控制方法具有以下有益效果。
调节电路通过自动超前角计算方法根据流经电机的相电流信号和反电势角度得到超前角，并根据超前角调节定子角度，以使得相电流信号和反电势信号自动实现同相变化。不仅使得电机输出扭矩最大，有功功率最大，电机的效率最高，而且降低了电机的噪声。同时本发明实施例的电机控制装置和控制方法还实现了宽工作范围内的超前角控制，从而使得电机实现在不同负载、不同转速下实现效率最优。
此外，本发明实施例的电机控制装置和控制方法的超前角控制过程和电机中的电阻、电感等参数无关，因此本申请的控制装置及控制方法可用于控制不同参数的电机，降低了电机的控制成本；此外，这种控制方式的运算简单，不需要采用昂贵的控制芯片即可实现，进一步降低生产成本。
附图说明
通过以下参照附图对本发明实施例的描述，本发明的上述以及其他目的、特征和优点将更为清楚。
图1示出传统的电机控制装置的结构示意图；
图2示出根据传统的电机控制装置得到的相电流和反电势的波形示意图；
图3示出根据本发明第一实施例的电机控制装置的结构示意图；
图4示出根据本发明第一实施例的超前角调节矢量图；
图5示出根据本发明第一实施例的相电压、反电势以及相电流的波形示意图；
图6示出根据本发明第一实施例的超前角计算单元的结构示意图；
图7示出根据本发明第一实施例的Δθ和sin(Δθ)的关系示意图；
图8示出根据本发明第二实施例的电机控制方法的流程示意图。
具体实施方式
以下将参照附图更详细地描述本发明。在各个附图中，相同的元件采用类似的附图标记来表示。为了清楚起见，附图中的各个部分没有按比例绘制。此外，在图中可能未示出某些公知的部分。
在下文中描述了本发明的许多特定的细节，例如部件的结构、材料、尺寸、处理工艺和技术，以便更清楚地理解本发明。但正如本领域的技术人员能够理解的那样，可以不按照这些特定的细节来实现本发明。
应当理解，在以下的描述中，“电路”是指由至少一个元件或子电路通过电气连接或电磁连接构成的导电回路。当称元件或电路“连接到”另一元件或称元件/电路“连接在”两个节点之间时，它可以直接耦合或连接到另一元件或者可以存在中间元件，元件之间的连接可以是物理上的、逻辑上的、或者其结合。相反，当称元件“直接耦合到”或“直接连接到”另一元件时，意味着两者不存在中间元件。
如图1示出传统的电机控制装置的结构示意图。如图1所示，电机控制装置包括控制电路110、位置传感器120、以及功率单元130。
电机300例如为无刷直流电动机，没有传统直流电动机的电刷和换向器，因此需要由位置传感器120通过感应电机300的定子和转子之间的相对位置关系向控制电路110提供正确的换相信息，控制电路110根据位置传感器120的反馈信息向功率单元130提供脉宽调制信号(Pulse Width Modulation，PWM)，以控制功率单元130中的电子开关的导通与截止，使电动机电枢绕组中的电流随着转子位置的变化按次序换相，形成气隙中步进式的旋转磁场，最终驱动永磁转子连续不断地旋转。
位置传感器120包括电磁式位置传感器、磁敏式位置传感器或者光电式位置传感器，用于检测电机300的转子在运动过程中的位置，将转子的位置信号转换成电信号，为控制电路110提供正确的换相信息。
功率单元130包括全桥逆变器或者半桥逆变器，如图1所示，功率单元130为由电子开关SW1-SW6组成的三相全桥逆变器，用于将直流电源VDC提供的直流电转换为交流电，并通过控制电子开关SW1-SW6的导通与截止，从而控制三相交流电的导通顺序和导通时间以达到驱动电机300的转速和转向的目的。
位置传感器120输出的位置信号中携带有电机的角度信号，因此以位置传感器120输出的位置信号为参考相位。假定正弦波相电压和转子反电势具有相同的相位时，由于电机是感性元件，因此其相电流要滞后相电压一定的角度，也即功率因数角。如图2所示，亦即相电流将滞后反电势一个功率因数角Δθ，使得相电流和反电势在相位上不能很好地契合，使电机输出效率无法最优。为了使得电机以最大效率输出，需要调整相电压使得功率因数角Δθ等于0，以使得相电流和反电势同步。因此，如何提供合适的补偿角来拟合反电势与相电流之间的相位差成为超前角控制的关键所在。
如图3示出根据本发明第一实施例的电机控制装置的结构示意图。如图3所示，电机控制装置200包括驱动电路210和调节电路220。驱动电路210用于根据输入电压指令Vctrl和定子角度θs得到三相输出电压Uu、Uv和Uw以驱动电机300，其中，输入电压指令Vctrl为电压信号，等于需要输出的相电压的幅度值。电机300例如为无刷直流电动机，没有传统直流电动机的电刷和换向器。调节电路220用于根据流经所述电机300的相电流信号Iu和反电势角度θu得到超前角，并根据所述超前角调节所述定子角度θs，以使得所述相电流信号Iu和所述反电势信号同相变化。
图4和图5分别示出根据本发明第一实施例的超前角调节矢量图和相电压、反电势以及相电流的波形示意图。以下参照图4和图5对本发明实施例的超前角调节进行详细说明。
如图4所示，以转子位置信号作为参考，不做超前角调节时的相电压U、反电势E0是同相的，且相电压U和反电势E0都超前于相电流i一个功率因数角为了提高电机的输出扭矩和电压利用率，给相电压一个超前角α，也即使得驱动电路210在原控制要求的导通角的基础上提前导通α角度，相电压U和相电流i变为如图4虚线所示的位置，即相电压U’和相电流i’的位置。如图4所示，超前角调节之后相电流i和反电势E0之间的相位夹角缩小，此时相电流i和反电势E0之间的相位夹角变为且电机300的有功功率变为：
其中，θ为超前角调节后反电势E0与相电流之间的相位夹角。
由上式可以得到，反电势E0与相电流之间的相位夹角θ越小，有功功率越大，电机300的转矩也越大，也即在同样负载下电机的能量利用率越高。当相位夹角θ等于0时，此时给相电压U一个超前角φ，相电压U和相电流i变为如图4点划线所示的位置，即相电压U”和相电流i”的位置，此时反电势E0和相电流i”同相变化，如图5所示。反电势E0和相电流i”同相变化，不仅使得电机输出扭矩最大，有功功率最大，电机的效率最高，而且降低了电机的噪声。
继续参照图3，驱动电路210包括电压生成单元211、脉宽调制单元212以及功率单元213。电压生成单元211用于根据输入电压指令Vctrl和定子角度θs得到三相电压调制信号Ua、Ub和Uc。脉宽调制单元212用于根据三相电压调制信号Ua、Ub和Uc得到脉宽调制信号。功率单元213用于根据脉宽调制信号得到三相输出电压Uu、Uv和Uw以驱动电机300。
其中，功率单元213包括三相逆变桥。示例的，功率单元213为由多个电子开关组成的三相逆变桥，脉宽调制信号通过控制多个电子开关的导通与截止，从而控制三相输出电压Uu、Uv和Uw的导通顺序和导通时间以达到驱动电机300的转速和转向的目的。
调节电路220包括超前角计算单元221和角度计算单元222。角度计算单元222用于获得反电势角度θu。超前角计算单元221用于根据相电流信号Iu和反电势角度θu得到超前角，并根据超前角调节定子角度θs。
示例的，调节电路220还包括位置传感器223，位置传感器223通过感应电机300的定子和转子之间的相对位置关系以向角度计算单元222提供反馈信息，所述反馈信息可以是数字量或者模拟量的电信号，包含了转子的位置、速度等信息。角度计算单元222根据所述反馈信息得到所述反电势角度θu。位置传感器223包括电磁式位置传感器、磁敏式位置传感器或者光电式位置传感器，用于检测电机300的转子在运动过程中的位置，将转子的位置信号转换成电信号，以提供给角度计算单元222。
此外，所述相电流信号选自u相电流、v相电流以及w相电流中的一个。下面以u相电流信号为例进行说明。
图6示出根据本发明第一实施例的超前角计算单元的结构示意图。如图6所示，超前角计算单元221包括误差计算模块2211、滤波模块2212、线性控制模块2213、加法模块2214以及取模运算模块2215。
误差计算模块2211用于根据相电流信号Iu和反电势角度θu得到第一误差Err1。第一误差Err1为：
Err1＝Iu*cos(θu)＝I*sin(θu+Δθ)*cos(θu)
＝I/2*[sin(2θu+Δθ)-sin(Δθ)]
令Iu＝I*sin(θu+Δθ)*
其中，Iu为相电流的瞬时值函数，I为相电流的幅度值，θu为所述反电势角度，Δθ为所述相电流信号和所述反电势信号之间的相位差。
第一误差Err1中包含两个分量，一个是频率为2θu的交流分sin(2θu+Δθ)，另一个为直流分量sin(Δθ)。滤波模块2212例如为低通滤波器(Low-Pass Filter，LPF)，用于滤除所述第一误差Err1中的交流分量以得到第二误差Err2。
第二误差Err2为：
Err2＝-I/2*sin(Δθ)
其中，I为相电流的幅度值，Δθ为所述相电流信号和所述反电势信号之间的相位差。
如图7所示，当Δθ较小时，sin(Δθ)约等于Δθ。线性控制模块2213用于根据第二误差Err2得到超前角θLA。线性控制模块2213例如为PI控制器(Proportional IntegralController)，线性控制模块2213的反馈为第二误差Err2，参考为0，通过设置线性控制模块2213中的比例系数、积分系数、以及最大最小限幅等，使得在稳定状态下第二误差等于0，也即实现了将相电流信号和所述反电势信号之间的相位差Δθ等于0。其中，PI控制器的工作原理为本领域技术人员的公知常识，在此不再赘述。
加法模块2214用于将超前角θLA与反电势角度θu相加以得到定子角度。取模运算模块2215用于对定子角度进行取模运算。最终得到定子角度θs为：
θs＝(θu+θLA)％2π
其中，％为取模运算，主要为了将定子角度θs限定在[0～2π]，便于后续的计算。
最终功率单元213根据脉宽调制信号得到的三相输出电压Uu、Uv和Uw分别为：
Uu＝V*sin(θu+θLA)
Uv＝V*sin(θu+θLA+120°)
Uw＝V*sin(θu+θLA+240°)
其中，V为所述输入电压指令，θu为所述反电势角度，θLA为所述超前角。
图8示出根据本发明第二实施例提供的电机控制方法，如图8所示，电机控制方法包括以下步骤。
在步骤S101中，根据输入电压指令和定子角度得到三相输出电压以驱动电机。
具体地，如图3所示，电压生成单元211根据输入电压指令Vctrl和定子角度θs得到三相电压调制信号Ua、Ub和Uc。脉宽调制单元212根据三相电压调制信号Ua、Ub和Uc得到脉宽调制信号。功率单元213根据脉宽调制信号得到三相输出电压Uu、Uv和Uw以驱动电机300。
其中，功率单元213包括三相逆变桥。示例的，功率单元213为由多个电子开关组成的三相全桥逆变器，脉宽调制信号通过控制多个电子开关的导通与截止，从而控制三相输出电压Uu、Uv和Uw的导通顺序和导通时间以达到驱动电机300的转速和转向的目的。
在步骤S102中，根据流经电机的相电流信号和反电势角度得到超前角，并根据超前角调节定子角度，以使得所述相电流信号和所述反电势信号同相变化。
具体的，如图6所示，误差计算模块2211根据相电流信号Iu和反电势角度θu得到第一误差Err1。第一误差Err1为：
Err1＝Iu*cos(θu)＝I*sin(θu+Δθ)*cos(θu)
＝I/2*[sin(2θu+Δθ)-sin(Δθ)]
其中，Iu为相电流的瞬时值函数，I为相电流的幅度值，θu为所述反电势角度，Δθ为所述相电流信号和所述反电势信号之间的相位差。
第一误差Err1中包含两个分量，一个是频率为2θu的交流分sin(2θu+Δθ)，另一个为直流分量sin(Δθ)。滤波模块2212例如为低通滤波器(Low-Pass Filter，LPF)，滤除所述第一误差Err1中的交流分量以得到第二误差Err2。
第二误差Err2为：
Err2＝-I/2*sin(Δθ)
其中，I为相电流的幅度值，Δθ为所述相电流信号和所述反电势信号之间的相位差。
线性控制模块2213例如为PI控制器(Proportional Integral Controller)。线性控制模块2213的反馈为第二误差Err2，参考为0，通过设置线性控制模块2213中的比例系数、积分系数、以及最大最小限幅等，使得在稳定状态下第二误差等于0，也即实现了将相电流信号和所述反电势信号之间的相位差Δθ等于0。其中，PI控制器的工作原理为本领域技术人员的公知常识，在此不再赘述。
加法模块2214将超前角θLA与反电势角度θu。相加以得到定子角度。取模运算模块2215对定子角度进行取模运算。最终得到定子角度，定子角度θs为：
θs＝θu+θLA％2π
其中，％为取模运算，主要为了将定子角度θs限定在[0～2π]，便于后续的计算。
最终功率单元213根据脉宽调制信号得到的三相输出电压Uu、Uv和Uw分别为：
Uu＝V*sin(θu+θLA)
Uv＝V*sin(θu+θLA+120°)
Uw＝V*sin(θu+θLA+240°)
其中，V为所述输入电压指令，θu为所述反电势角度，θLA为所述超前角。
综上所述，本发明实施例的电机控制装置和控制方法包括驱动电路和调节电路。调节电路通过自动超前角计算方法根据流经电机的相电流信号和反电势角度得到超前角，并根据超前角调节定子角度，以使得相电流信号和反电势信号自动实现同相变化。不仅使得电机输出扭矩最大，有功功率最大，电机的效率最高，而且降低了电机的噪声。同时本发明实施例的电机控制装置和控制方法还实现了宽工作范围内的超前角控制，从而使得电机实现在不同负载、不同转速下实现效率最优。
此外，本发明实施例的电机控制装置和控制方法的超前角控制过程不需要电机中的电阻、电感等参数，因此用一套电路即可控制不同参数的电机，降低了电机的控制成本；此外，这种控制方式的运算简单，不需要采用昂贵的控制芯片即可实现，进一步降低生产成本。
应当说明的是，在本文中，诸如第一和第二等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要素。
依照本发明的实施例如上文所述，这些实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施例。显然，根据以上描述，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地利用本发明以及在本发明基础上的修改使用。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (24)

1.一种电机控制装置，包括：
驱动电路，用于根据输入电压指令和定子角度得到三相输出电压以驱动电机；以及
调节电路，用于根据流经所述电机的相电流信号和反电动势角度得到超前角，并根据所述超前角调节所述定子角度，以使得所述相电流信号和所述反电势信号同相变化。
2.根据权利要求1所述的电机控制装置，其中，所述调节电路包括：
角度计算单元，用于获得所述反电势角度；以及
超前角计算单元，用于根据所述相电流信号和所述反电势角度得到所述超前角，并根据所述超前角调节所述定子角度。
3.根据权利要求2所述的电机控制装置，其中，所述超前角计算单元包括：
误差计算模块，用于根据所述相电流信号和所述反电势角度得到第一误差；
滤波模块，用于滤除所述第一误差中的交流分量以得到第二误差；
线性控制模块，用于根据所述第二误差得到所述超前角；以及
加法模块，用于将所述超前角与所述反电势角度相加以得到所述定子角度。
4.根据权利要求3所述的电机控制装置，其中，所述超前角计算单元还包括取模运算模块，用于对所述定子角度进行取模运算。
5.根据权利要求3所述的电机控制装置，其中，所述第一误差Err1为：
Err1＝I/2*[sin(2θu+Δθ)-sin(Δθ)]
其中，I为相电流的幅度值，θu为所述反电势角度，Δθ为所述相电流信号和所述反电势信号之间的相位差。
6.根据权利要求5所述的电机控制装置，其中，所述第二误差Err2为：
Err2＝-I/2*sin(Δθ)
其中，I为相电流的幅度值，Δθ为所述相电流信号和所述反电势信号之间的相位差。
7.根据权利要求6所述的电机控制装置，其中，所述线性控制模块用于调节所述第二误差，以使得所述Δθ＝0。
8.根据权利要求7所述的电机控制装置，其中，所述线性控制模块包括PI控制器。
9.根据权利要求1所述的电机控制装置，其中，所述相电流信号选自u相电流、v相电流以及w相电流中的一个。
10.根据权利要求9所述的电机控制装置，其中，所述相电流信号选自u相电流，所述定子角度θs＝θu+θLA，所述三相输出电压分别为：
Uu＝V*sin(θu+θLA)
Uv＝V*sin(θu+θLA+120°)
Uw＝V*sin(θu+θLA+240°)
其中，V为所述输入电压指令，θu为所述反电势角度，θLA为所述超前角。
11.根据权利要求2所述的电机控制装置，其中，所述调节电路还包括位置传感器，用于根据所述电机的转子位置向所述角度计算单元提供反馈信息，所述角度计算单元根据所述反馈信息得到所述反电势角度。
12.根据权利要求11所述的电机控制装置，其中，所述位置传感器包括电磁式位置传感器、磁敏式位置传感器或者光电式位置传感器。
13.根据权利要求1所述的电机控制装置，其中，所述驱动电路包括：
电压生成单元，用于根据所述输入电压指令和所述定子角度得到三相电压调制信号；
脉宽调制单元，用于根据所述三相电压调制信号得到脉宽调制信号；以及
功率单元，用于根据所述脉宽调制信号得到所述三相输出电压。
14.根据权利要求13所述的电机控制装置，其中，所述功率单元包括三相逆变桥。
15.一种电机控制方法，包括：
根据输入电压指令和定子角度得到三相输出电压以驱动电机；以及
根据流经所述电机的相电流信号和反电势角度得到超前角，并根据所述超前角调节所述定子角度，以使得所述相电流信号和所述反电势信号同相变化。
16.根据权利要求15所述的电机控制方法，其中，所述根据流经所述电机的相电流信号和反电势角度得到超前角，并根据所述超前角调节所述定子角度包括：
根据所述相电流信号和所述反电势角度得到第一误差；
滤除所述第一误差中的交流分量以得到第二误差；
根据所述第二误差得到所述超前角；以及
将所述超前角与所述反电动势的角度相加以得到所述定子角度。
17.根据权利要求16所述的电机控制方法，其中，所述根据流经所述电机的相电流信号和反电势角度得到超前角，并根据所述超前角调节所述定子角度还包括：对所述定子角度进行取模运算。
18.根据权利要求16所述的电机控制方法，其中，所述第一误差Err1为：
Err1＝I/2*[sin(2θu+Δθ)-sin(Δθ)]
其中，I为相电流的幅度值，θu为所述反电势角度，Δθ为所述相电流信号和所述反电势信号之间的相位差。
19.根据权利要求18所述的电机控制方法，其中，所述第二误差Err2为：
Err2＝-I/2*sin(Δθ)
其中，I为相电流的幅度值，Δθ为所述相电流信号和所述反电势信号之间的相位差。
20.根据权利要求19所述的电机控制方法，其中，所述根据所述第二误差得到所述超前角包括：调节所述第二误差以使得所述Δθ＝0。
21.根据权利要求15所述的电机控制方法，其中，所述相电流信号选自u相电流、v相电流以及w相电流中的一个。
22.根据权利要求21所述的电机控制方法，其中，所述相电流信号选自u相电流，所述定子角度θs＝θu+θLA，所述三相输出电压分别为：
Uu＝V*sin(θu+θLA)
Uv＝V*sin(θu+θLA+120°)
Uw＝V*sin(θu+θLA+240°)
其中，V为所述输入电压指令，θu为所述反电势角度，θLA为所述超前角。
23.根据权利要求16所述的电机控制方法，其中，根据所述相电流信号和所述反电势角度得到第一误差前还包括：
根据所述电机的转子位置得到反馈信息，根据所述反馈信息得到所述反电势角度。
24.根据权利要求15所述的电机控制方法，其中，所述根据输入电压指令和定子角度得到三相输出电压包括：
根据所述输入电压指令和所述定子角度得到三相电压调制信号；
根据所述三相电压调制信号得到脉宽调制信号；以及
根据所述脉宽调制信号得到所述三相输出电压。
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