本技術(shù)涉及電機控制，特別涉及一種電機位置和轉(zhuǎn)速獲取裝置、方法、芯片及電器設備。

背景技術(shù)：

1、傳感器控制是利用傳感器對電機運動狀態(tài)進行實時監(jiān)測和反饋，然后通過控制電機的電流大小和方向來調(diào)整電機的轉(zhuǎn)速和位置。傳感器通?？梢詼y量電機轉(zhuǎn)子位置、速度和加速度等參數(shù)，常見的傳感器包括霍爾傳感器、編碼器和位移傳感器等。傳感器控制廣泛應用于需要高精度和高可靠性的場合，如醫(yī)療設備、機器人、工業(yè)自動化等領(lǐng)域。同時，傳感器控制也可以應用于調(diào)速、定位、跟蹤等場合。傳感器控制可以通過硬件和軟件兩種方式實現(xiàn)。硬件方式通常使用專用的位置傳感器，這樣會使得電機控制的成本增加；軟件方式通常使用滑膜觀測器或隆伯格無感觀測器，但是滑膜觀測器和隆伯格無感觀測器需要測量電機的相關(guān)參數(shù)，且運算比較復雜，導致電機控制芯片的算力增加。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明旨在至少在一定程度上解決相關(guān)技術(shù)中的技術(shù)問題之一。為此，本發(fā)明的第一個目的在于提出一種電機位置和轉(zhuǎn)速獲取裝置，通過在目標橋臂的死區(qū)時間內(nèi)捕獲死區(qū)電壓上升沿的第一捕獲信號和死區(qū)電壓下降沿的第二捕獲信號，可以獲取目標橋臂相電流的2個過零點的捕獲信號，由于轉(zhuǎn)子位置在過零點的時刻是確定的，因此可以得到電機轉(zhuǎn)子位置，并基于轉(zhuǎn)子位置和捕獲信號可以確定電機轉(zhuǎn)速，相較于相關(guān)技術(shù)中的傳感器控制方式，控制邏輯簡單，不會增加電機控制芯片的算力，并且不需要位置傳感器，降低了電機控制的成本。

2、本發(fā)明的第二個目的在于提出一種芯片。

3、本發(fā)明的第三個目的在于提出一種電器設備。

4、本發(fā)明的第四個目的在于提出一種電機位置和轉(zhuǎn)速獲取方法。

5、本發(fā)明的第五個目的在于提出一種計算機可讀存儲介質(zhì)。

6、為達上述目的，根據(jù)本發(fā)明第一方面實施例提出了一種電機位置和轉(zhuǎn)速獲取裝置，應用于逆變器，逆變器包括多相橋臂，每相橋臂包括上橋臂和下橋臂，上橋臂包括并聯(lián)有續(xù)流二極管的上橋臂開關(guān)管，下橋臂包括并聯(lián)有續(xù)流二極管的下橋臂開關(guān)管，裝置包括：捕獲模塊，用于在逆變器的死區(qū)時間內(nèi)，捕獲目標橋臂的死區(qū)電壓的上升沿得到第一捕獲信號和死區(qū)電壓的下降沿得到第二捕獲信號，其中，目標橋臂為死區(qū)時間內(nèi)上橋臂開關(guān)管和下橋臂開關(guān)管均斷開的橋臂，死區(qū)電壓為死區(qū)時間內(nèi)流過續(xù)流二極管的電流在相應橋臂上產(chǎn)生的電壓；控制模塊，用于基于第一捕獲信號和第二捕獲信號，確定電機轉(zhuǎn)子位置和電機轉(zhuǎn)速。

7、根據(jù)本發(fā)明實施例的電機位置和轉(zhuǎn)速獲取裝置，包括捕獲模塊和控制模塊，通過捕獲模塊在目標橋臂的死區(qū)時間內(nèi)捕獲死區(qū)電壓上升沿的第一捕獲信號和死區(qū)電壓下降沿的第二捕獲信號，死區(qū)電壓上升沿和死區(qū)電壓下降沿對應該目標橋臂的相電流的2個過零點，捕獲模塊可以獲取2個過零點的捕獲信號，由于轉(zhuǎn)子位置在過零點的時刻是確定的，因此可以得到電機轉(zhuǎn)子位置，并基于轉(zhuǎn)子位置和捕獲信號可以確定電機轉(zhuǎn)速，相較于相關(guān)技術(shù)中的軟件方式，本實施例的電機位置和轉(zhuǎn)速獲取裝置控制邏輯簡單、可靠性高、不容易出錯，并且不需要測量電機的相關(guān)參數(shù)，例如電感、電阻和磁鏈參數(shù)。另外，電機參數(shù)獲取裝置不需要復雜的三角函數(shù)運算和浮點數(shù)據(jù)，因此，可以減小電機控制芯片的算力。相較于相關(guān)技術(shù)中的硬件方式，本實施例的電機位置和轉(zhuǎn)速獲取裝置無需例如霍爾傳感器和磁編碼器的位置傳感器，從而降低了電機控制的成本。

8、根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，捕獲模塊包括對應逆變器的各相橋臂設置的捕獲器，捕獲器用于在死區(qū)時間內(nèi)，捕獲相應相橋臂作為目標橋臂時的死區(qū)電壓的上升沿得到第一捕獲信號和死區(qū)電壓的下降沿得到第二捕獲信號。

9、根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，捕獲器通過單端電壓采樣電路在死區(qū)時間內(nèi)獲取相應橋臂作為目標橋臂時的死區(qū)電壓。

10、根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，第一捕獲信號和第二捕獲信號為計數(shù)器的計數(shù)值，控制模塊具體用于根據(jù)第二捕獲信號與第一捕獲信號之間的信號差值，確定電機轉(zhuǎn)速。

11、根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，第一捕獲信號和第二捕獲信號為中斷信號，控制模塊還用于獲取接收到第一捕獲信號時的第一中斷時間和接收到第二捕獲信號時的第二中斷時間，根據(jù)第二中斷時間與第一中斷時間之間的時間差值，確定電機轉(zhuǎn)速。

12、根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，控制模塊還用于基于第一捕獲信號和第二捕獲信號，確定電機轉(zhuǎn)子位置。

13、根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，控制模塊還用于對電機轉(zhuǎn)子位置進行插值處理，得到插值后的電機轉(zhuǎn)子位置。

14、根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，控制模塊還用于采用恒壓頻比或恒流頻比對電機進行開環(huán)控制。

15、為達上述目的，根據(jù)本發(fā)明第二方面實施例提出了一種芯片，包括前述任一實施例的電機位置和轉(zhuǎn)速獲取裝置。

16、根據(jù)本發(fā)明實施例的芯片，通過采用上述的電機位置和轉(zhuǎn)速獲取裝置，通過在目標橋臂的死區(qū)時間內(nèi)捕獲死區(qū)電壓上升沿的第一捕獲信號和死區(qū)電壓下降沿的第二捕獲信號，可以獲取目標橋臂相電流的2個過零點的捕獲信號，由于轉(zhuǎn)子位置在過零點的時刻是確定的，因此可以得到電機轉(zhuǎn)子位置，并基于轉(zhuǎn)子位置和捕獲信號可以確定電機轉(zhuǎn)速，相較于相關(guān)技術(shù)中的傳感器控制方式，控制邏輯簡單，不會增加電機控制芯片的算力，并且不需要位置傳感器，降低了電機控制的成本。

17、為達上述目的，根據(jù)本發(fā)明第三方面實施例提出了一種電器設備，包括前述任一實施例的電機位置和轉(zhuǎn)速獲取裝置，或者前述的芯片。

18、根據(jù)本發(fā)明實施例的電器設備，通過采用上述的電機位置和轉(zhuǎn)速獲取裝置或芯片，通過在目標橋臂的死區(qū)時間內(nèi)捕獲死區(qū)電壓上升沿的第一捕獲信號和死區(qū)電壓下降沿的第二捕獲信號，可以獲取目標橋臂相電流的2個過零點的捕獲信號，由于轉(zhuǎn)子位置在過零點的時刻是確定的，因此可以得到電機轉(zhuǎn)子位置，并基于轉(zhuǎn)子位置和捕獲信號可以確定電機轉(zhuǎn)速，相較于相關(guān)技術(shù)中的傳感器控制方式，控制邏輯簡單，不會增加電機控制芯片的算力，并且不需要位置傳感器，降低了電機控制的成本。

19、為達上述目的，根據(jù)本發(fā)明第四方面實施例提出了一種電機位置和轉(zhuǎn)速獲取方法，應用于逆變器，逆變器包括多相橋臂，每相橋臂包括上橋臂和下橋臂，上橋臂包括并聯(lián)有續(xù)流二極管的上橋臂開關(guān)管，下橋臂包括并聯(lián)有續(xù)流二極管的下橋臂開關(guān)管，方法包括：在逆變器的死區(qū)時間內(nèi)，捕獲目標橋臂的死區(qū)電壓的上升沿得到第一捕獲信號和死區(qū)電壓的下降沿得到第二捕獲信號，其中，目標橋臂為死區(qū)時間內(nèi)上橋臂開關(guān)管和下橋臂開關(guān)管均斷開的橋臂，死區(qū)電壓為死區(qū)時間內(nèi)流過續(xù)流二極管的電流在相應橋臂上產(chǎn)生的電壓；基于第一捕獲信號和第二捕獲信號，確定電機轉(zhuǎn)子位置和電機轉(zhuǎn)速。

20、根據(jù)本發(fā)明實施例的電機位置和轉(zhuǎn)速獲取方法，通過在目標橋臂的死區(qū)時間內(nèi)捕獲死區(qū)電壓上升沿的第一捕獲信號和死區(qū)電壓下降沿的第二捕獲信號，死區(qū)電壓上升沿和死區(qū)電壓下降沿對應該目標橋臂的相電流的2個過零點，可以獲取目標橋臂相電流的2個過零點的捕獲信號，由于轉(zhuǎn)子位置在過零點的時刻是確定的，因此可以得到電機轉(zhuǎn)子位置，并基于轉(zhuǎn)子位置和捕獲信號可以確定電機轉(zhuǎn)速，相較于相關(guān)技術(shù)中的軟件方式，本實施例的電機位置和轉(zhuǎn)速獲取方法控制邏輯簡單、可靠性高、不容易出錯，并且不需要測量電機的相關(guān)參數(shù)，例如電感、電阻和磁鏈參數(shù)。另外，電機位置和轉(zhuǎn)速獲取方法不需要復雜的三角函數(shù)運算和浮點數(shù)據(jù)，因此，可以減小電機控制芯片的算力。相較于相關(guān)技術(shù)中的硬件方式，本實施例的電機位置和轉(zhuǎn)速獲取方法無需例如霍爾傳感器和磁編碼器的位置傳感器，從而降低了電機控制的成本。

21、為達上述目的，根據(jù)本發(fā)明第五方面實施例提出了一種計算機可讀存儲介質(zhì)，其上存儲有程序，該程序被處理器執(zhí)行時實現(xiàn)前述的電機位置和轉(zhuǎn)速獲取方法。

22、根據(jù)本發(fā)明實施例的計算機可讀存儲介質(zhì)，通過執(zhí)行上述電機位置和轉(zhuǎn)速獲取方法的計算機程序，通過在目標橋臂的死區(qū)時間內(nèi)捕獲死區(qū)電壓上升沿的第一捕獲信號和死區(qū)電壓下降沿的第二捕獲信號，可以獲取目標橋臂相電流的2個過零點的捕獲信號，由于轉(zhuǎn)子位置在過零點的時刻是確定的，因此可以得到電機轉(zhuǎn)子位置，并基于轉(zhuǎn)子位置和捕獲信號可以確定電機轉(zhuǎn)速，相較于相關(guān)技術(shù)中的傳感器控制方式，控制邏輯簡單，不會增加電機控制芯片的算力，并且不需要位置傳感器，降低了電機控制的成本。

23、本發(fā)明附加的方面和優(yōu)點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本發(fā)明的實踐了解到。