CN104919696B - 用于确定多相电动机的转子位置的设备 - Google Patents

Abstract

用于在多相电机内确定转子位置的设备(1)，其中该多相电机具有第一相、第二相和第三相。功率控制单元(3)给所述第一相施加第一电压并且给所述第二相施加第二电压，所述第一电压和所述第二电压在交替周期的第一部分和第二部分之间进行交替，所述第一电压和所述第二电压是相反极性的周期信号。采样单元(4)采样所述第三相的第三电压以在所述第一部分的第一时刻获得第一采样并且在所述第二部分的第二时刻获得第二采样，并且确定所述第一采样和所述第二采样之间的差值，所述差值表示了由于所述转子位置而在所述定子线圈之间产生的互感。最后，确定单元(5)基于所述差值来确定所述转子位置。

Description

用于确定多相电动机的转子位置的设备

技术领域

本发明涉及一种方法和设备，用于通过瞬时地确定转子相对于电机定子的取向和/或速度来控制处于静止状况和处于低速的多相电动机，例如无刷直流电机。在该领域，若干技术是已知的，它们通过使用附加电气设备，例如与电机的控制器连接的外部电动传感器来允许基于速度检测进行控制。

背景技术

电动机包括转子和具有多个卷绕励磁线圈的定子。如今，无刷直流电机在中速和高速范围的应用被有利地实现。无刷直流电机的类型可以是可变磁阻、或永久磁体、或它们的组合。可变磁阻无刷电机具有铁芯转子，其顺次跟随或追逐定子线圈的移位磁场，以促进转子的转动运动。永久磁体无刷电机具有被顺次供能的励磁线圈，其吸引或排斥永久磁体转子，以促进转子的转动运动。

多相电机通常包括永久磁体转子和三个电绕组。这三个电绕组与电机的三个相有关。三相电流流过电机绕组，通常相对于彼此是120电度相关系。相电流产生了转动电磁场，其导致了永久磁体转子的角运动。

无刷直流电机的控制被布置成通过给单独的相绕组供能或解除供能而给电机相施加功率。该方法被称为换向。为了将转子从启动时驱动到某一方向并且在稳定状态下保持所期望的转速和转矩，根据当前的转子位置来应用换向序列或方案。通过这一措施，适当的相绕组在适当的时候被供能，导致相绕组和转子磁极相互吸引和/或相互排斥，从而导致永久磁体转子所期望的角运动。

为了转子进行适当的转动运动，无刷直流电机的控制需要转子相对于定子绕组的位置信息。通过知道该位置，控制可能以适当的顺序给定子绕组供能，以给电机中施加旋转磁场来产生转子上所需的转动转矩。为了检测转子位置，已知的是使用由外部电动速度换能器和/或速度传感器收集的测量数据来感测转子相对于定子绕组的位置。

使用这样的换能器和/或传感器的成本高的，因为它涉及到关于电机装置本身的增加的部件数量。增加的部件数量导致电机控制的较低可靠性，这是因为在某些条件下存在故障机会。此外，这些附加部件需要电机外壳内的宝贵空间。几十年以来，一直以减少由电机结构所消耗的空间并提高成本效益为目的。为了使外部电动速度换能器和/或速度传感器成为不必要的，已经多次尝试在不使用换能器和/或传感器的情况下获得换向位置反馈。

为了测量转子相对于定子的位置和/或速度，通常使用数字无传感器反EMF(电动势)控制技术。这种技术是基于反EMF电压测量，是可靠的并且需要相对简单的实现方案，其包括作为电路的相对小的附加部件。在具有永久磁体转子和三个电绕组a、b和c的多相电机中，对应的反emf分量被假定为是转子位置、电机绕组电流和转子速度的函数。这种技术在若干应用中实现，以在中速和高速范围中操作无刷直流电机控制。反EMF技术可以从无刷直流电机的额定速度的5-10％进行使用。

然而在静止状况和低速操作时，反EMF电压幅度非常低或是零，从而转子的位置是不可测量的。美国专利6,555,977描述了一种装置和方法，用于通过浮动相或未连接相或本发明所描述的第三相的电压测量得出被部署在第一相和第二相之间的互感值，来确定在低速时和甚至零速度时转子的位置，这是因为由于互感分量，浮动相的电压是转子位置的函数。然而该专利提出的是，通过使用零交叉和/或检测所测量互感的极性变化来进行第三相的电压测量，接着是过滤出由反EMF分量导致的低频分量，接着是整流信号，以及接着是过滤出由高频激励分量导致的高频分量。

发明内容

本发明如所附权利要求所描述。

本发明的具体实施例在从属权利要求中被陈述。

根据下文中描述的实施例，本发明的这些或其它方面将会很容易理解并且被阐述。

附图说明

根据附图，仅仅通过举例的方式，本发明的进一步细节、方面和实施例将被描述。在附图中，类似的符号被用于表示相同的或功能相似的元素。为了简便以及清晰，附图中的元素不一定按比例绘制。

图1示意性地显示了设备的实施例的一个例子，该设备包括功率控制单元、采样单元和用于确定转子位置的确定单元。

图2示意性地显示了电动机的实施例的一个例子，该电动机包括多相电动机的第一相、第二相和第三相，具有转子和定子，该转子具有相对于定子的第一位置。

图3示意性地显示了根据图2的实施例的一个例子，该转子具有相对于定子的第二位置。

图4是电动机的第一相上的第一电压的电信号。

图5是电动机的第二相上的第二电压的电信号。

图6是第三相上的第三电压的电信号，其对应于当所述转子处于第一位置时的互感。

图7是第三相上的第三电压的电信号，其对应于当所述转子处于第二位置时的互感。

图8是第三相上的第三电压的电信号，其对应于当所述转子处于图6的第一位置和图7的第二位置之间的位置时的互感。

图9示意性地显示了根据本发明的方法的实施例的一个例子，该方法包括施加第一电压和第二电压、采样第三电压以及基于所述第三电压来确定转子位置。

具体实施方式

参照附图描述了本发明，其中在附图中类似的参考符号表示相似的部件。本发明涉及图1中所示的设备1以及图9中所示的方法100，用于无传感器检测多相电动机2，例如无刷直流电机2内的转子位置，其中所述电机具有如图2和图3中所示的永久磁体。

设备1包括功率控制单元3、采样单元4和确定单元5。图1显示了这种设备1，其包括存储器单元6和同步单元7，会在下文中描述。图2显示了电动机2，其具有定子线圈26、27、28，并且包括第一相21、第二相22和第三相23。设备1被布置成确定转子9的位置或转子位置，例如在转子9的零速度和/或至少低速时的位置。

在这个例子中，电动机2的转子9包括具有北极91和南极92的永久磁体。转子9能够围绕在附图纸面中横向取向的虚拟中心线25进行转动。转子9被布置成相对于定子外壳转动，其中线圈26、27、28安装在定子外壳上。图2显示了一种情况，其中转子9的北极91朝向被连接在第一相21的线圈26。图3显示了另一种情况，其中转子9的北极91朝向被连接在第二相22的线圈27。

注意，用于确定转子位置的系统可以同样适用于具有多于三个线圈部分的多相电机，其重复地生成第一、第二和第三相磁定子场和具有多个极性的对应转子。

确定转子位置是基于电动机2的绕组之间的互感的电特性的，这是由于互感根据转子位置而变化。由于磁阻随着转子位置改变而变化，因此电机2的相互电感分量随着转子位置而变化。在根据图2的情况的互感因此与根据图3的另一种情况的互感不同。

可以通过借助于功率控制单元3给第一相21上施加第一电压31以及给第二相22上施加第二电压32来检测互感。可以通过借助于采样单元4采样第三相23上的第三电压33来分析互感，以获得表示由于转子位置而在定子线圈26、27、28之间产生的互感的值。

图4显示了在交替周期T31的第一部分311和第二部分312之间进行交替的第一电压31。

图5显示了在交替周期T32的第一部分321和第二部分322之间进行交替的第二电压32。在第一部分311、321和第二部分312、322内的第一和第二电压31、32具有相反极性，以及第一电压31和第二电压32具有相反极性。

设备1被布置成施加第一电压31，使得在第一部分311内的第一电压31具有第一幅度316以及在第二部分312内的第一电压31具有第二幅度317，并且第一幅度316等于第二幅度317。同样，设备1被布置成施加第二电压32，使得在第一部分321内的第二电压32具有另外的第一幅度326以及在第二部分322内的第二电压32具有另外的第二幅度327，并且所述另外的第一幅度326等于所述另外的第二幅度327。在该例子中，第一和第二电压31、32都具有以预定占空比形成的方形波。为了在电机保持静止时执行测量，即第一和第二电压没有导致转矩时，占空比是50％。为了在电机转动时执行测量，即第一和第二电压导致了转矩时，方形波的占空比不同于50％。

注意，第一和第二电压可能具有其它周期性波形，例如正弦波。另外，所述第一部分的波形具有的波形可以与所述第二部分不同，假定在所述第一部分期间线圈内生成的总电流等于在具有相反极性的所述第二部分内生成的电流，使得不生成会给转子施加转矩的结果平均电流。因此，为了避免所述电机中的磁场给转子施加转矩，在所述第一部分期间由所述第一电压引起的总电流是相同的，但与在所述第二部分期间由所述第一电压引起的总电流是相反的。所述第三电压以及所述采样之间的差电压将对应于所用的波形。

为了驱动电动机的目的，第一和第二电压31、32被脉冲宽度调制，并且在相继的相之间换向，以使电机2中的旋转磁场给转子9上施加转矩。为了避免电机2中的磁场给转子9上施加转矩，第一部分311、321的电压时间区域与第二部分312、322的电压时间区域相同。

确定互感需要测量第三相23上的第三电压33，其中第三相23也被称为多相电动机的浮动相和/或未连接相。由于互感分量，所述第三电压33是转子位置的函数。

图6显示了第三相23上的第三电压33，其对应于当转子处于根据图2的第一位置时的互感。为了适当地收集第三电压33，采样单元4被布置成采样第三相23上的第三电压33，如图6所示，以在所述第一部分36、36'的第一时刻获得第一采样11并且在所述第二部分37、37'的第二时刻获得第二采样12。

确定单元5具有用于接收采样单元输出信号45的输入，以用于基于差值来处理确定互感和转子位置所需的第一和第二采样11、12。

确定单元5具有用于确定采样之间差值的电路，其表示由于转子位置而在定子线圈26、27、28之间产生的互感。例如，当转子处于相对于相1和相2的线圈对称的位置时，并且当相1和相2上的周期性第一和第二电压相等但极性相反时，或者换句话说，具有180度的相差时，经由互感的第一电压的贡献等于但相反于经由互感的第二电压贡献。通过取所述第一和第二采样之间的差值，基于由采样单元4采样的所述第一和第二采样11、12，图1的设备1适于确定第一采样11和第二采样12之间差值，其表示由于所述转子位置而在所述第一和第二定子线圈和第三浮动线圈之间产生的互感差。由于确定第一采样11和第二采样12之间的差值暗示从根据第一采样11的另外电压值34减去根据第二采样12的电压值35，低频分量和噪声的任何影响都被过滤掉。电压值34内存在的任何低频与另外的电压值35内存在的低频具有相同的影响。结果，两个采样中的低频噪声通过所述减法被过滤掉。

为了避免由于高频分量或噪声38、39、38'、39'(例如接近第三电压33的零交叉380、390)而造成第三电压33的不准确测量，就需要避免接近零交叉380、390采样。因此，设备1的采样单元4在第三电压33的第一部分36的后续零交叉380、390之间进行第一采样11，并且在第三电压33的第二部分37的另外的后续零交叉390、400之间进行第二采样12。换句话说，第一采样11在第三电压33的第一部分36的第一间隔36'中进行，其中在第一间隔36'中不存在高频噪声，并且第二采样12在第三电压33的第二部分37的第二间隔37'内采样，其中在第二间隔37'中也不存在高频噪声。

根据该采样系统的测量导致了差值的准确确定，因此能够实现互感的准确确定。作为一个例子，第一采样11可以在第三电压33的第一部分36的一半34处进行，并且可以在第三电压33的第二部分37的一半35处进行。在该例子中，第三电压33的第二采样12比第一采样11晚半个周期进行。

图7显示了第三相23上的第三电压33，其对应于当转子处于根据图3的第二位置时的互感。此外，图7显示了第一采样71和第二采样72，它们相对于电源接地电平被确定，而实际电压33显示为零电平VZ。

注意，图7显示了相上的电压相对于零电平Vz来定义。同样，第一和第二相上的第一和第二激励电压可以参考零电平来定义。零电平可以例如是驱动设备1的直流电源电压的50％。注意，在本文中，电压和极性是相对于这种零电平来定义的。替代地，电源可能提供正电源电压和负电源电压二者，使得电源接地电平对应于所述零电平。

在实践中，模拟-数字转换器(ADC)可以被用于测量采样。用于测量的参考可以是电源接地电平。测量电压的幅度是50％的电源电压Vdcb，即Vz＝Vdcb/2。被称为Sample71和Sample72的两个采样是正值。因此，采样的参考是接地电平，并且差值DIF是：DIF＝采样71-采样72。当采样值参考图6中所示的零电平来定义时，称为采样11和采样12，差值DIF是：DIF＝采样11+采样12。在这两种情况下，值DIF改变了极性，与其它相上的第一和第二驱动电压是同步的。

图8显示了第三相23上的第三电压33，其对应于当转子处于分别根据图3和图4的第一和第二位置之间的中间位置时的互感。在该中间位置，转子9的北极91朝向分别连接在第一和第二相21、22内的线圈26、27之间。

为了在转动时确定转子位置，在图1的设备1中，确定单元5可以被布置成确定第一采样11和第二采样12之间的差值变化，其表示基于差值变化的转子转动。转子相对于定子的角度可以基于互感来计算，这在本领域是已知的。转动可以基于所述变化来得出。角度和互感之间的关系的示例可以在US6,555,977中找到。

为了从差电压得出所述角度，确定单元5被提供有计算单元，用于基于检测到的差值来计算转子位置，所述检测到的差值以基本上线性方式表示互感。替代地或者额外地，可以执行实际测量以确定差电压和转子角度之间的关系。基于该测量，函数可能会被适应并且可以被用在计算单元中。

替代地，可以通过使用查找表来确定转子位置，在该表中数据被存储为特定差电压值的转子角度位置。对于相应的转子位置，互感以及第一和第二电压31、32确定实际差值，并且因此可以通过使用这些预定值，例如通过内插，来计算转子位置。

设备1被提供有功率控制单元3，用于控制83由电源8提供给第一和第二相21、22的功率。为了控制83电源8，功率控制单元3需要具有关转子9的位置信息。因此，功率控制单元8适于接收基于所确定差值的转子位置的第一确定单元输出信号58。替代地，功率控制单元可能直接给相应的相提供功率信号，而外部电源耦合于设备1的电源连接。

在该例子中，设备1被提供有存储器单元6，用于记录与转子位置相对应的值和/或当转子9不转动时保持转子位置。因此，存储器单元6适于接收基于所确定差值的转子位置的第二确定单元输出信号56。

注意，在某些时刻，转子位置可能是未知的，例如紧接在加电之后，当存储器内容无效时，或在没有测量和差值分析的时间段之后。而且，虽然上述系统可能检测转子位置，但是它无法解决转子对称性。在3个线圈定子和单个南/北极转子中，这种对称会产生基本上相同的差值，每个是180度转动。要解决这种不确定性，必须确定转子的初始位置，这也被称为同步。

例如，当转子北极或南极与第一或第二定子线圈对准时，同步可以基于检测差值信号最大值的差。可以在北极和南极信号之间检测最大信号值的相对小的差。

设备1可以被提供有同步单元7，用于确定转子的初始位置。因此，同步单元7适于提供由所述同步初始确定的转子位置的存储器单元输出信号67。为了保持这个，信息被存储在存储器单元6中。如下所述，为了执行同步，同步单元输出信号78可以被发送到功率控制单元3，以用于给相应的定子线圈供电。

例如对于电源被切断并且无法参照转子2的取向的情况，一种同步转子2的方式包括一种系统，其中电动机2由预定电压供电，以使得以转子9将转动到参考位置的方式相对于定子来定位转子9，在该位置，例如，北极91朝向安装在定子中的最接近线圈。对此，所述定子线圈可以由预定极性的连续信号供电，或脉冲宽度调制信号可以被调整到该效果，以用于转动转子。从转子9到达所述位置的时刻，转子位置是已知的并且存储在存储器单元中。

例如，可以通过在几毫秒中生成一个方向的磁场，来由正常的PWM信号进行对准。此后，转子根据该磁场取向。如何进行对准存在两种可能性。使用所有3相或只使用2相：

1.3相对准-例如相A和相B上的70％占空比以及相C上的30％的占空比，将使北极转动到相C

2.2相对准-例如只有相A上的70％占空比和相C上的30％占空比，将使北极在B和C之间转动

另一种同步方法是通过确定转子的初始位置进行的，如在IEEE TRANSACTIONS ONINDUSTRY APPLICATIONS,VOL.41,NO.1,JANUARY/FEBRUARY 2005中公开的YU-SEOK JEONG,ROBERT D.LORENZ,THOMAS M.JAHNS,AND SEUNG-KI SUL的文献“Initial Rotor PositionEstimation of an Interior Permanent-Magnet Synchronous Machine Using Carrier-Frequency Injection Methods(使用载波频率注射方法的内部永久磁体同步电机的初始转子位置估计)”中描述的。在该文献中，系统被描述为通过使用至少一个绕组上的高频电压来检测初始未知的转子位置和检测响应。

图9显示了确定转子位置的方法100。该图显示了用于在多相电动机2内确定转子位置的流程图，其中多相电动机2具有包括第一相21、第二相22和第三相23的定子线圈。该方法具有第一步骤“电压-31+电压-32”：给第一相21上施加110第一电压31并且给第二相22上施加第二电压32。如上所述，第一电压31和第二电压32二者都在交替周期T31、T32的第一部分311、321和交替周期T31、T32的第二部分312、322之间进行交替，而且第一部分311、321和第二部分312、322内的电压31、32具有相反极性，并且第一电压31和第二电压32具有相反极性。在施加所述电压时，正如箭头125所示，在“采样150”，第三相23上的第三电压31(在图9中被称为“电压-33”)被采样，以用于获得在第一部分36的第一时刻的第一采样11(在图9中被称为“采样-11”)和在第二部分37的第二时刻的第二采样12(在图9中被称为“采样-12”)。后续，确定第一采样11和第二采样12之间差值DIFF，其表示由于所述转子位置而产生的定子线圈之间的互感。该过程继续进行到步骤200“转子位置”，如箭头175所示，基于所述差值确定转子位置。

图10显示了使用互感来测量速度。在图表中，显示了在电机在转动的同时相未被连接的时间段期间在未连接相上的电压210。在此时段之前和之后，根据已知的换向并且使用脉冲宽度调制(由“相被连接的PWM运行”所示)，所述相被连接到驱动电压。显示了一组四个被称为Dif1、Dif2、Dif3和Dif4的连续差谷测量，以表示四个连续时间段Int1、Int2、Int3和Int4期间的差值。可以在每个所述时间段确定转子位置，并且由于转子位置的变化速度现在是已知的，可以精确地计算该转动。

使用互感来测量速度能够实现准确和快速检测转动速度。基本上，通过应用如上所述的任何方法，可以通过进行至少两个转子位置测量来确定速度。

此外，在仅仅基于转子的完全转动来测量速度的通常使用的6步控制中，速度测量点(每转6次)之间具有相对长的时间。在低速期间，尽可能经常测量速度很重要。通过使用多个上述差测量，可以观察单一转动的一部分内的电压变化，并相应地计算速度。

在实践中，在连续的时间间隔(int1、int2、int3、int4….)中测量多个电压差(Dif1、Dif2、Dif3、Dif4..)，并且从这些改变计算速度。优选地，时间间隔具有相同的长度(int1＝int2＝int3＝int4＝...)。通过考虑实际中电机的非线性，准确性可以得到改进，例如可以通过使用校准和查找表得到补偿。

在前面的说明中，参照本发明实施例的特定例子已经对本发明进行了描述。然而，很明显各种修改和变化可以在不脱离附属权利要求中所陈述的本发明的宽精神及范围的情况下被做出。例如，连接可以是任何类型的连接，该连接适合，例如通过中间装置从相应节点、单元或装置传输信号或将信号传输到相应节点、单元或装置传输信号。因此，除非暗示或说明，连接可以例如是直接连接或间接连接。

由于实施本发明的装置大部分是由本领域所属技术人员所熟知的电子元件以及电路组成，电路的细节不会在比上述所说明的认为有必要的程度大的任何程度上进行解释。对本发明基本概念的理解以及认识是为了不混淆或偏离本发明所教之内容。

关于具体导电类型或电位极性，虽然本发明已被描述，技术人员知道导电类型和电位极性可以是相反。

此外,本发明不限定在非程序化硬件中被实现的物理设备或单元,但也可以应用在可编程设备例如FPGA(现场可编程门阵列)或单元中。这些设备或单元通过操作能够执行所需的设备功能。该FPGA是集成电路，其被设计以在生产后由消费者或设计者配置，就是所谓的“现场可编程”。FPGA配置通常是通过使用一种硬件描述语言(HDL)指定。而且，设备可以物理地分布在很多装置，而功能上作为单一设备进行操作。

而且，单元和电路可以适当地连接在一个或多个半导体设备中。

在权利要求中，放置在括号之间的任何参照符号不得被解释为限定权利要求。单词“包括”不排除在其它元素或后续在一项权力要求中列出的步骤。此外，本发明所用的“a”或“an”被定义为一个或多个。并且，在权利要求中所用词语如“至少一个”以及“一个或多个”不应该被解释以暗示通过不定冠词“a”或“an”引入的其它权利要求元素限定任何其它特定权利要求。所述特定权利要求包括这些所介绍的对发明的权利元素，所述权利元素不仅仅包括这样的元素。即使当同一权利要求中包括介绍性短语“一个或多个”或“至少一个”以及不定冠词，例如“a”或“an”。使用定冠词也是如此。除非另有说明，使用术语如“第一”以及“第二”是用于任意区分这些术语描述的元素的。因此，这些术语不一定表示时间或这些元素的其它优先次序。某些措施在相互不同的权利要求中被列举的事实并不表示这些措施的组合不能被用于获得优势。

Claims (17)

1.一种用于确定在多相电机(2)内的转子位置的设备(1)，所述多相电机(2)具有定子线圈，所述定子线圈包括第一相、第二相和第三相，所述设备(1)包括：

-功率控制单元(3)，用于给所述第一相上施加第一电压并且给所述第二相上施加第二电压，所述第一电压和所述第二电压二者在交替周期的第一部分和所述交替周期的第二部分之间进行交替，以及在所述第一部分中和所述第二部分中的电压相对于零电平具有相反极性，以及所述第一电压和所述第二电压具有相反极性，

-采样单元(4)，用于采样所述第三相上的第三电压，以获得所述第一部分中第一时刻的第一采样和所述第二部分中第二时刻的第二采样，以及用于确定所述第一采样和所述第二采样之间的差值，所述差值表示由于所述转子位置而在所述定子线圈之间导致的互感，以及

-确定单元(5)，用于基于所述差值来确定所述转子位置，

其中，

在所述第三电压的两个后续零交叉之间的第一时间间隔的第一中点进行所述第一采样，

在所述第三电压的时间上稍后的两个后续零交叉之间的第二时间间隔的第二中点进行所述第二采样，并且

所述功率控制单元进一步提供功率给所述定子线圈，以便基于所确定的转子位置来控制所述多相电机。

2.根据权利要求1所述的设备，其中所述第一部分中的所述第一电压具有第一幅度，以及所述第二部分中的所述第一电压具有第二幅度，并且所述第一幅度等于所述第二幅度。

3.根据权利要求1或2所述的设备，其中所述第一电压和所述第二电压具有以预定占空比形成的方形波。

4.根据权利要求3所述的设备，其中所述预定占空比是50％的占空比。

5.根据权利要求1或2所述的设备，其中所述确定单元被布置成：通过在所述第三相未被脉冲宽度调制驱动电压所驱动的周期内确定多个连续转子位置，来确定转动速度。

6.根据权利要求1或2所述的设备，包括存储器单元(6)，所述存储器单元(6)适于记录所述转子的位置值，以在所述转子不转动时保持所述转子位置值。

7.根据权利要求1或2所述的设备，其中为了避免所述电机中的磁场给所述转子上施加转矩，在所述第一部分期间由所述第一电压引起的总电流是相同的，但与在所述第二部分期间由所述第一电压引起的总电流相反。

8.根据权利要求1或2所述的设备，其中所述第一电压和所述第二电压是脉冲宽度调制的并且在相继的相之间换向，以使得所述电机中的旋转磁场给所述转子上施加转矩。

9.根据权利要求1所述的设备，包括同步单元(7)，用于确定所述转子的初始位置。

10.根据权利要求9所述的设备，其中所述同步单元(7)被布置成：通过给至少一个所述线圈上施加预定输入电压，将所述转子设定在相对于所述定子的预定位置，以将所述转子转动到所述预定位置。

11.一种用于确定在多相电机的转子位置的方法，其中多相电机具有定子线圈，所述定子线圈包括第一相、第二相和第三相，所述方法包括：

-给所述第一相上施加第一电压并且给所述第二相上施加第二电压，所述第一电压和所述第二电压二者在交替周期的第一部分和所述交替周期的第二部分之间进行交替，而且在所述第一部分中和所述第二部分中的电压相对于零电平具有相反极性，并且所述第一电压和所述第二电压具有相反极性，

-采样所述第三相上的第三电压，以获得所述第一部分中第一时刻的第一采样和所述第二部分中第二时刻的第二采样，以及确定所述第一采样和所述第二采样之间的差值，所述差值表示由于所述转子位置而在所述定子线圈之间导致的互感，以及

-基于所述差值来确定所述转子位置，

其中，

在所述第三电压的两个后续零交叉之间的第一时间间隔的第一中点进行所述第一采样，

在所述第三电压的时间上稍后的两个后续零交叉之间的第二时间间隔的第二中点进行所述第二采样，并且

提供功率给所述定子线圈，以便基于所确定的转子位置来控制所述多相电机。

12.根据权利要求11所述的方法，其中所述第一部分中的所述第一电压具有第一幅度，以及所述第二部分中的所述第一电压具有第二幅度，并且所述第一幅度等于所述第二幅度，和/或其中所述第一电压和所述第二电压具有以预定占空比形成的方形波，和/或其中所述预定占空比是50％的占空比。

13.根据权利要求11或12所述的方法，所述第三电压的所述第二采样比所述第一采样晚半个周期进行。

14.根据权利要求11所述的方法，包括：记录所述转子的位置值，以在所述转子不转动时保持所述转子位置值。

15.根据权利要求11所述的方法，其中为了避免所述电机中的磁场给所述转子上施加转矩，在所述第一部分期间由所述第一电压引起的总电流是相同的，但与在所述第二部分期间由所述第一电压引起的总电流相反。

16.根据权利要求11所述的方法，其中所述第一电压和所述第二电压是脉冲宽度调制的并且在相继的相之间换向，以使得所述电机中的旋转磁场给所述转子上施加转矩。

17.根据权利要求11所述的方法，包括：通过确定所述转子的初始位置来同步。