估计转子操作参数
阅读说明：本技术 估计转子操作参数 (Estimating rotor operating parameters ) 是由 N·M·A·弗莱雷 吴占元 于 2020-09-29 设计创作，主要内容包括：描述了一种估计电机的转子操作参数的方法,所述电机包括多个绕组集,所述多个绕组集被缠绕成在绕组集之间具有相移,所述转子操作参数包括转子位置和/或转子速度,所述方法包括：针对每个绕组集,基于相应绕组集的电流和电压,导出初始转子操作参数；针对至少两个绕组集和针对至少一个预定谐波,基于至少两个绕组集的初始转子操作参数,计算转子操作参数谐波校正项；针对至少一个绕组集,基于该绕组集的初始操作参数和该绕组集的转子操作参数谐波校正项,计算校正的转子操作参数,其中,特别地,所述校正的转子操作参数使至少一个预定谐波被去除或至少被衰减。(A method of estimating rotor operating parameters of an electric machine is described, the electric machine comprising a plurality of winding sets wound with phase shifts between the winding sets, the rotor operating parameters comprising rotor position and/or rotor speed, the method comprising: for each winding set, deriving initial rotor operating parameters based on the current and voltage of the respective winding set; calculating a rotor operating parameter harmonic correction term based on the initial rotor operating parameters of the at least two winding sets for the at least two winding sets and for the at least one predetermined harmonic; for at least one winding set, a corrected rotor operating parameter is calculated based on the initial operating parameter of the winding set and a rotor operating parameter harmonic correction term for the winding set, wherein in particular the corrected rotor operating parameter causes at least one predetermined harmonic to be removed or at least attenuated.)
技术领域
本发明涉及一种估计电机的转子操作参数的方法和装置，该电机包括多个绕组集，所述多个绕组集被缠绕成在绕组集之间具有相移。本发明还涉及一种用于控制包括该装置的发电机的控制器。
背景技术
同步电机包括定子和能够相对于定子旋转的转子。定子可以包括一个或多个多相绕组集，并且转子可以包括永磁体。该电机可以是外部激励的电机。
控制永磁同步电机需要了解转子速度和位置。通常采用估计方法来避免额外的传感器并减少在转换器控制系统中实现的硬件要求。采用基于EMF的观测器的速度/位置估计器是常规的选择，其利用在控制系统中易于获得的测量的电流和参考电压。
Morimoto发表的“Sensorless control strategy for salient-pole PMSMbased on extended EMF in rotating reference frame”（IEEE Transactions onIndustry Applications，第38卷，第4期，2002年7月/8月）公开了一种用于凸极永磁同步电动机（PMSM）的控制策略。由此，在旋转参考系中使用扩展电动势（EMF）的凸极PMSM的模型被用于估计转子的位置和速度二者。
对于高功率永磁发电机，不可忽略的谐波存在于前述电流和电压信号中，其在观测器模型中未被考虑，因此需要以某种方式被衰减以避免观测器的不当行为和随之发生的估计误差。估计位置的误差对于整体控制性能是关键的且可能导致控制的不稳定性，并且借助数字滤波器来衰减谐波的企图将会由于相位延迟而在速度和位置中引入额外的误差。
基于反电动势的速度观测器所使用的反馈信号（电流和电压）中的谐波的存在可能导致转子的不准确的速度估计和/或位置估计。因此，为了提高速度观测方法的性能，所期望的是对这样的谐波含量进行衰减。
已经观察到，常规方法不是在所有情况下也不是在发电机的所有构造中都提供转子的位置和/或速度的足够准确的估计。因此，可能需要一种估计电机的转子操作参数的方法和装置，所述电机包括多个绕组集，所述多个绕组集被缠绕成在绕组集之间具有相移，所述转子操作参数包括转子位置和/或转子速度，其中，与传统方法相比，估计的转子位置和/或转子速度的准确度得到提高。
发明内容
这种需要可以通过根据独立权利要求的主题来满足。本发明的有利实施例由从属权利要求描述。
根据本发明的实施例，提供了一种估计电机的转子操作参数的方法，所述电机包括多个绕组集，所述多个绕组集被缠绕成在绕组集之间具有相移，所述转子操作参数包括转子位置和/或转子速度，所述方法包括：针对每个绕组集，基于相应绕组集的（例如，测量的）电流和（例如，参考）电压，导出初始转子操作参数；针对至少两个绕组集和针对至少一个预定谐波，基于至少两个（或三个或所有）绕组集的初始转子操作参数，计算转子操作参数谐波校正项；针对至少一个绕组集，基于该绕组集的初始操作参数和该绕组集的转子操作参数谐波校正项，计算校正的转子操作参数，其中，特别地，所述校正的转子操作参数使至少一个预定谐波被去除或至少被衰减。
因此，本发明的实施例提供了一种用于在移相多绕组电机（即分数槽集中绕组（FSCW）电机）中去除估计位置和速度中的主导谐波的简单解决方案。本发明的实施例由此使得能够避免实施附加滤波器（以衰减不期望的谐波）。
该方法可以部分地以硬件和/或软件实施，例如作为发电机的控制器（特别是风力涡轮机控制器）中的模块或单元。
电机可以包括安装有永磁体的转子。电机可以是发电机，特别是风力涡轮机的发电机。每个绕组集可以提供多个电相位，例如两个、三个、四个、五个、六个或更多数量的相。电机可以包括多个绕组集，并且绕组集之间的相移可以与电相移有关，即，在转子旋转时在两个不同绕组集处测量的基波电压之间的相差。相移还可以涉及两个绕组集的对应导线的结构/物理位移，作为在圆周方向上的角度偏移，其中，对应的绕组集被布置在定子处。绕组集相移可以是例如第一绕组集和第二绕组集之间的相移。
初始转子操作参数例如可以如在上述出版物“Sensorless control strategyfor salient-pole PMSM based on extended EMF in rotating reference frame”中描述的那样导出。初始转子操作参数可能错误地包括与至少一个预定谐波一起振荡的一个或多个误差分量。该方法能够针对多于一个预定谐波（例如两个、三个、四个或甚至更多的预定谐波）校正初始转子操作参数。预定谐波可以取决于电机的配置，特别是取决于绕组集的数量和/或绕组集之间的相移。电机可以包括至少两个绕组集或者甚至三个绕组集、四个绕组集、五个绕组集或者甚至更多绕组集。可以测量一个绕组集的一个或多个电流，可以测量该绕组集的一个或多个电压，或者可以是参考电压。
针对特定绕组集计算转子操作参数谐波校正项需要接收至少一个其它绕组集的初始转子操作参数。转子操作参数谐波校正项可以校正被包括在初始转子操作参数中的（一个或多个）不期望的谐波分量。由此，计算转子操作参数谐波校正项还可以取决于绕组集之间的相移。相应的转子操作参数谐波校正项可以例如涉及从来自另一绕组集的初始转子操作参数减去所考虑的绕组集的初始转子操作参数，可以另外地例如从其减去绕组集之间的相移。因此，计算转子操作参数谐波校正项可以通过至少两个绕组集（包括所考虑的绕组集和至少一个其它绕组集）的初始转子操作参数的相减和/或求和运算来获得，并且涉及绕组集之间的相移。因此，算术单元可以被应用于计算转子操作参数谐波校正项。特别地，该谐波校正项可以基于被包括在电机中的至少两个或三个或所有绕组集的初始转子操作参数。
校正的转子操作参数可针对（一个或多个）不期望的谐波分量进行校正，并且还可通过执行简单的算术来获得，例如涉及从初始转子操作参数减去校正项。
转子操作参数例如可包括一个或多个分量，例如转子位置和/或转子速度。当校正的转子操作参数基本上没有一个或多个预定谐波分量时，校正的转子操作参数可有利地被用在发电机控制器的一个或多个控制模块中，而不需要任何附加的滤波。此外，由此可以提高转子操作参数的估计的准确度。
该方法可应用于任何数量的绕组集，例如两个绕组集、三个绕组集、四个绕组集、五个绕组集、六个绕组集或甚至更多绕组集。该方法可应用于任何数量的相，例如两相、三相、四相、五相或甚至更多相。此外，该方法可以适于衰减或基本上去除多于一个预定谐波，例如两个、三个、四个、五个或甚至更多预定谐波。这可以取决于电机的配置，特别是取决于绕组集的数量和/或绕组集之间的相移。
电机可以包括定子，该定子具有以多个不同的绕组拓扑结构缠绕或布置的绕组集，所述绕组拓扑结构包括例如集中绕组拓扑结构和分布绕组拓扑结构。由此，该方法可应用于许多常规配置的电机。
根据本发明的实施例，计算转子操作参数谐波校正项包括：基于至少两个绕组集的初始转子位置计算转子位置谐波校正项；和/或基于所述至少两个绕组集的初始转子速度计算转子速度谐波校正项。
由此，常规上需要的转子操作参数（即转子位置和转子速度）可由该方法支持以进行估计。转子位置例如可以作为转子在圆周方向上相对于参考位置的角位置给出。转子速度可以例如以rpm为单位给出。在例如控制器的任何变换模块中可能需要转子位置和转子速度。
根据本发明的实施例，计算校正的转子操作参数包括：基于该绕组集的初始转子位置和该绕组集的转子位置谐波校正项，计算校正的转子位置；和/或基于该绕组集的初始转子速度和该绕组集的转子速度谐波校正项，计算校正的转子速度。
校正的转子位置和/或转子速度可被直接输入到需要转子位置和/或转子速度的控制模块或控制元件，而无需另外应用滤波器元件。相应的校正的转子操作参数也可通过应用简单的算术来导出，例如从初始转子操作参数（即初始转子位置/转子速度）减去相应的转子操作参数谐波校正项。由此，能够以简单的方式执行计算。
根据本发明的实施例，所述至少两个绕组集包括针对其计算相应校正项的绕组集并包括至少一个其它绕组集。另一绕组集可以相对于针对其计算相应校正项的绕组集相移了绕组集之间的相移。在关于预定谐波的计算中，可以假设转子相对于不同绕组集的相应位置也特别地相移了谐波与绕组集之间的相移的乘积。因此，转子位置谐波校正项可以取决于绕组集之间的相移和预定谐波（表示为基波频率特别是基波电频率的整数）。
根据本发明的实施例，转子位置谐波校正项的计算还基于绕组集相移。转子位置谐波校正项例如可以取决于所考虑的绕组集的初始转子位置与另一（例如，紧邻的）绕组集的初始转子位置之间的差，该差进一步减去绕组集之间的相移，其中，该结果可以除以2。由此，校正项是能够容易计算的。
根据本发明的实施例，在谐波校正转子操作参数中待衰减的至少一个预定谐波包括谐波h_0 = 2π/(nγ)，其中，n是绕组集的数量，并且γ是绕组集之间的相移，其中，每个绕组集的相的数量特别地是三。给定发电机或电机的配置，即给定绕组集的数量和绕组集之间的相移，谐波h_0可以被认为是最主导谐波。可能非常希望衰减该主导谐波h_0中的误差，如该实施例所可能实现的。
根据本发明的实施例，在谐波校正转子操作参数中待衰减的至少一个预定谐波包括谐波h_k = 2π/(nγ)(1 + 2k/(n-1))，其中，n是绕组集的数量，并且γ是绕组集之间的相移，k是等于或大于0的整数，其中，每个绕组集的相的数量特别地是三。由此，本发明的实施例也可以将主导谐波的倍数作为目标，以便也衰减主导谐波的高次谐波。由此，可以进一步提高转子位置和/或转子速度的估计的准确度。
根据本发明的实施例，至少一个预定谐波包括第一预定谐波和至少一个第二预定谐波，其中，在谐波校正转子操作参数中待衰减的第一预定谐波h_1是h_1 = 2π/(nγ)(1 +2k_1/(n-1))，其中，在谐波校正转子操作参数中待衰减的第二预定谐波h_2是h_2 = 2π/(nγ)(1 + 2k_2/(n-1))，其中，n是绕组集的数量，γ是绕组集之间的绕组集相移，k_1、k_2是等于或大于0的整数，其中，k_1不等于k_2，其中，相的数量特别地是三，其中，特别地：电机具有三个绕组集，其中，绕组集相移是20°，其中k_1 = 0并且k_2 = 1，其中，第一谐波是6次谐波并且第二谐波是12次谐波。
因此，本发明的实施例允许在初始转子操作参数（包含谐波误差）中衰减至少两个预定谐波或甚至更多预定谐波。可能仅可能同时衰减或去除不同谐波的特定组合（例如，至少一个预定谐波的倍数），这可能取决于电机的配置和构造。
根据本发明的实施例，电机具有两个特别是三相的绕组集，其中，绕组集相移是30°并且预定谐波是6次谐波（例如并且还可以包括18次谐波）和/或其中，绕组集相移是90°并且预定谐波是2次谐波。由此，支持了典型配置的电机。特别地，在校正的转子操作参数中同时消除2f和6f谐波是可能的。
根据本发明的实施例，电机具有三个特别是三相的绕组集，其中，绕组集相移是20°（或40°），并且预定谐波是6次和12次谐波。
根据本发明的实施例，电机具有四个特别是三相的绕组集，其中，绕组集之间的相移例如相等地限定在15°，并且第一预定谐波是6次谐波和/或（其中，绕组集相移例如是15°）并且第二预定谐波是12次谐波。
根据本发明的实施例，电机被配置为具有多绕组集定子的分数槽型，特别地具有集中绕组拓扑结构或分布绕组拓扑结构，其中，电机特别地包括具有永磁体的转子。由此，可以支持常规可用的电机。
电机的定子例如可以是分段定子。集中绕组拓扑结构的特征可以在于属于一个相的线圈可以围绕一个齿缠绕或布置。分布绕组拓扑结构的特征可以在于一个相的线圈可以围绕多于一个齿，诸如两个、三个、四个、六个或甚至更多齿。分数槽多绕组集定子的特征可以在于每极每相数的分数槽，即槽的数量除以极的数量并且除以相的数量不同于整数集中绕组电机可以仅是分数槽电机，但是分布绕组电机可以是整数或分数槽电机。
根据本发明的实施例，提供了一种控制电机的方法，该电机包括多个绕组集，该多个绕组集被缠绕成在绕组集之间具有相移，该方法包括：执行根据前述实施例之一的方法；以及基于至少一个绕组集的校正的转子操作参数来控制电机。
该方法例如可以由电机的控制器、特别是发电机控制器执行或实施，或者可以特别地由风力涡轮机控制器执行。转子操作参数的改进的估计例如可以在以下控制元件中使用：帧变换；自适应滤波器；以及在基波电流控制器中的去耦项。
应当理解，单独地或以任何组合公开、描述、应用或提供的用于估计电机的转子操作参数的方法的特征也可以单独地或以任何组合应用到用于根据本发明的实施例的估计包括多个绕组集的电机的转子操作参数的装置，反之亦然。
根据本发明的实施例，提供了一种用于估计包括多个绕组集的电机的转子操作参数的装置，所述多个绕组集被缠绕成在绕组集之间具有相移，所述转子操作参数包括转子位置和/或转子速度，所述装置包括处理器，所述处理器适于：针对每个绕组集，基于相应绕组集的电流和电压，导出初始转子操作参数；针对至少两个绕组集和针对至少一个预定谐波，基于至少两个绕组集的初始转子操作参数，计算转子操作参数谐波校正项；针对至少一个绕组集，基于该绕组集的初始操作参数和该绕组集的转子操作参数谐波校正项，计算校正的转子操作参数。
该装置可以例如由通用处理器来实施，该通用处理器可以执行计算机程序，该计算机程序包括用于执行所述方法步骤的指令。
根据本发明的实施例，提供了一种用于控制发电机、特别是风力涡轮机的发电机的控制器，所述控制器包括：根据前述实施例的装置；以及至少一个控制元件，其接收校正的转子操作参数作为输入。
此外，提供了一种风力涡轮机，其包括所述控制器并且还包括所述电机，特别是发电机。
本发明的上述方面和其它方面从下文描述的实施例的示例中是明显的，并且参考实施例的示例进行解释。下文将参考实施例的示例更详细地描述本发明，但是本发明不限于这些实施例的示例。
附图说明
图1示意性地示出了根据本发明的实施例的发电机系统，其包括用于控制发电机的控制器；
图2示意性地示出了图1中所示的控制器，其包括根据本发明的实施例的用于估计转子操作参数的装置；
图3、图4和图5示出了显示由本发明的实施例估计的转子操作参数的曲线图。
具体实施方式
现在参照附图描述本发明的实施例。本发明不限于所图示或描述的实施例。附图中的图示是示意形式的。
图1中示意性示出的发电机系统1包括电机3和根据本发明的实施例的用于控制发电机3的控制器5。控制器5包括用于估计电机的转子操作参数的装置7以及至少一个控制元件9，该电机包括多个绕组集，多个绕组集被缠绕成在绕组集之间具有相移，至少一个控制元件9接收用于至少一个绕组集的校正的转子操作参数11、13作为输入。通常，校正的转子操作参数可包括第一绕组集的校正的转子位置θ1^（11）和第二绕组集的校正的转子位置θ2^（12）以及对应的转子速度ω1^、ω2^（13、14）。
图1中所示的电机3是包括两个绕组集的电机，即具有第一绕组集15并且包括第二绕组集17，第一绕组集15包括缠绕成线圈15a、15b、15c的线，第二绕组集17由线和线圈17a、17b、17c形成。特别地，两个绕组集是三相绕组集，每个绕组集提供相A、相B和相C。如从图1中可以理解的，两个绕组集15、17相对于彼此相移了30°的电角度。电机3还包括安装在转子21（例如外转子）处的永磁体19。
装置7包括未明确示出的处理器，其适于分别从第一绕组集15a、15b、15c和第二绕组集17a、17b、17c接收（测量的）电流23和电流25，并且还分别接收第一绕组集15和第二绕组集17的参考电压27和29。
基于电流23、25和电压27、29，装置7针对每个对应的绕组集基于电流23、25和电压27、29导出初始转子操作参数（即初始转子位置和初始转子速度）。此外，装置7被布置成针对两个绕组集15a、15b、15c和17a、17b、17c和针对至少一个预定谐波（例如6次谐波）基于两个绕组集的初始转子操作参数计算转子操作参数谐波校正项（如将在下面详细描述的）。此外，布置7适于计算校正的转子操作参数，即，用于两个绕组集15、17的校正的转子位置θ1^、θ2^，以及用于两个绕组集的校正的转子速度ω1^、ω2^，如也用附图标记11、12、13、14标记的。
控制器5输出控制信号32、34。由此，控制信号32可以例如被供应至与第一绕组集15a、15b、15c连接的相应的第一转换器35。控制信号34例如可以被供应至与第二绕组集17a、17b、17c连接的第二转换器37，如图1中所示。
图2更详细地示出了控制器5，特别是以两个分离但相互作用的控制器部分31、33的实施方式。然而，控制器5也可以实施为单个控制器。图2中所示的控制器5包括控制第一绕组集15a、15b、15c的第一控制器部分31并且包括控制第二绕组集17a、17b、17c的第二控制器部分33，通过生成和供应相应的控制信号32和34来进行控制。
控制器5包括配置成具有第一装置部分7a和第二装置部分7b的装置7。装置部分7a接收第一绕组集15a、15b、15c的电流23和电压27，并且装置部分7b接收第二绕组集17a、17b、17c的电流25和电压29。从每个绕组集的相应的电流和电压，相应的装置部分7a、7b计算初始转子操作参数，该初始转子操作参数以下表示为用于第一绕组集的θ1、ω1（39）以及用于第二绕组集的θ2、ω2（41）。这些初始转子操作参数（39、41）是错误的，因为它们包含较高次谐波含量。
为了校正该谐波误差，装置部分7a、7b计算下面由θ1,6^、θ2,6^表示的相应的转子操作参数谐波校正项，其中，第二个指标（index）指示待衰减的谐波。基于初始转子操作参数和相应的谐波校正项，装置部分7a、7b计算相应的校正的转子操作参数，即第一绕组集的校正的转子位置11（也表示为θ1^）和第一绕组集的校正的转子速度13（也表示为ω1^）。装置部分7b由此计算第二绕组集的校正的转子位置12和第二绕组集的校正的转子速度14。由此，装置部分7a、7b被通信地联接，以便允许交换第一绕组集的初始转子操作参数39（特别地包括初始转子位置和初始转子速度）和交换第二绕组集的初始转子操作参数41（优选地也包括初始转子位置和初始转子速度）。
第一绕组集的校正的转子位置和转子速度11、13被输入到若干控制元件，例如调制控制元件43，其基于第一绕组集的电压Vd1、Vq1计算电流参考Id1_ref，其被供应到用于电流的d分量的电流控制器，即元件45。而且，元件45可以接收第一绕组集的校正的转子参数11、13。DC链路控制器47计算电流的q分量的参考Iq1_ref，其与电流的测量的q分量Iq1一起被供应到q分量的电流控制器48。电流控制器45、48输出电压的相应分量Vd1、Vq1，其被供应到电压收集器49。电压收集器可以接收来自其它功能块51的电压的进一步输入。电压收集器49还可以接收校正的转子参数11、13，并且从其导出电压参考，该电压参考被供应到脉宽调制模块53，该脉宽调制模块53最终从其导出转换器控制信号32，例如包括被供应到第一转换器35内的可控开关的栅极的脉宽调制信号（参见图1）。
第二控制器部分33与第一控制器31类似地布置，并且也在若干控制元件中对应地使用第二绕组集17a、17b、17c的校正的转子操作参数12、14。
应当理解，图1所示的实施例仅示例性地描述了使用具有30°相移的双绕组FSCW电机3来衰减位置和速度中的6次谐波的估计方法。
如图2所示，控制器被实施成两个不同的控制器部分31、33，这两个控制器部分具有相互通信以交换初始转子操作参数39、41的能力。替代地，控制器5可以被实施为单个控制器。在图1所示的发电机3中，主导谐波将是6f，因此来自两个系统的位置估计由下式给出（定义初始转子位置和初始转子速度）：
其中，θ0是在0和360°之间变化的没有谐波的锯齿信号。注意到初始转子位置（例如被包括在图2中的信号39和41中）包含6次谐波，其因此可以被描述为，
由此，转子操作参数谐波校正项可以被计算为：
基于该校正项和初始转子操作参数（即初始转子位置），以下校正的转子位置可以被计算为：
类似地，速度中的6次谐波可以被计算并且用于谐波消除：
从该谐波校正项，可导出校正的转子速度。
上面导出的补偿项（或校正项）是针对位置和速度中的6f消除示例性地给出的。在该示例中，6f是预定谐波。
图3、图4和图5示出了验证该估计方法的仿真结果。由此，图3、图4、图5中的横坐标55表示时间，而纵坐标57、59、61分别表示角度、角度误差和速度。在图3中，曲线63表示第一绕组集的初始转子位置，曲线65表示第二绕组集的初始转子位置，而曲线67表示第一绕组集的校正的转子位置。
在图4中，曲线64表示第一绕组集的初始转子位置的转子位置中的误差，曲线66表示第二绕组集的初始转子位置中的误差，并且曲线68表示第一绕组集的校正的转子位置中的误差。可以看出，第一绕组集的转子位置的估计68的角度误差非常小。由此，实现了对主导的6次谐波的有效消除。
在图5中，曲线69表示使用第一绕组集导出的初始转子速度，曲线71表示使用第二绕组集导出的初始转子速度，并且曲线73表示转子的校正的转子速度。可以看出，转子速度73确实只包括衰减非常大的6次谐波，并且不同于被常规地估计为转子速度的初始转子速度69、71。
该方法可以推广用于任意相移和任意数量的绕组。由此，该方法可以被相移（γ）和绕组数量（n）的任意组合来使用，其具有由下式给出的待消除的第一主导谐波（h_0）：h_0= 2π/(nγ)，其中n等于或大于2。
还考虑被消除的更高次谐波的等式变得更加复杂，其作为多重三相电机（multiple three-phase machine）的示例被导出为：h_k = 2π/(nγ)(1 + 2k/(n-1))，k等于或大于0。因此，在具有30°相移的双FSCW设计中，除了6f纹波（ripple）之外，诸如18f和30f等的其它谐波也可以被从估计的位置和速度去除。
在希望从位置和速度去除2f纹波的情况下，双重三相电机（dual three-phasemachine）可以被设计为具有90度的相移。也可以消除诸如6f和10f等其他纹波。该方法也可以容易地扩展到任意数量的绕组，只要考虑绕组集之间的给定相移（γ）。
一些示例是：
1）对于其中在系统之间存在20度（或40度）电相移的三重三相电机（triple three-phase machine），可以通过使用三个初始估计角度和一些操作来消除估计的速度和位置中的6f和12f纹波，
其中
应当注意，谐波角中的初始角假定为零，但可以是任何值，而不影响最终结果。
6f和12f无纹波的角度可以如下导出，
并且角度中的纹波可以被导出为，
可以以类似的方式导出发电机速度及其6f和12f纹波的含量。
可以设计四重三相电机（quadruple three-phase machine），使得可以使用两个相移来消除6f和12f谐波。可以通过将系统分成两对来完成速度和位置中的纹波的估计。
用于导出相应校正的转子操作参数的通用公式可以针对待衰减的一系列谐波而被导出，并且所述谐波然后可以针对给定的电机设计而被消除。
本发明的实施例可以使得能够实现具有更高准确度的转子位置和转子速度的估计，其中，特别地，谐波被衰减。由此，可以实现整体控制性能的改进。此外，可以避免额外的滤波器，这可以简化设计并且还可以增加鲁棒性。该方法可应用于或适用于估计其它多重三相电机或者具有不同于三相的数量的电机中的转子位置/速度。
应当注意，术语“包括”不排除其它元件或步骤，并且“一”或“一个”不排除多个。而且，可以组合与不同实施例相关联地描述的元件。还应当注意，权利要求中的附图标记不应当被解释为限制权利要求的范围。
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