电机控制设备的制造方法_3

文档序号:9583801阅读:来源:国知局
SEUIL的时刻相对于相同信号S_FPB1沿上升方向通过零点具有延迟Θ 3 ;信号S_FPB1沿下降方向通过相同预定值+V_SEUIL的时刻相对于信号S_FPB1沿下降方向通过零点的时刻具有超前Θ 3。
[0151]因此,信号S_REF1的下降转换相对于信号S_FPB1沿上升方向通过零点具有延迟Θ 3 ;信号S_REF1的上升转换相对于信号S_FPB1沿下降方向通过零点具有超前Θ 3。
[0152]电阻R允许通过与第一实施例相同的方式调整图像信号S_FPB1的检测阈值+V_SEUIL以及由此调整延迟、相应的超前Θ3。
[0153]应注意,如果光耦合器的导通阈值比输入信号的振幅低许多,则延迟、相应的超前Θ 3可被视为无关紧要;信号S_REF1的转变相对于反电动势S_IND1的实际信号通过零点的时刻的总延迟Θ与由转换模块FPB1引入的延迟Θ1大致相等。如果否,总延迟Θ将采用值Θ 1+ Θ 3,相应地θ 1- Θ 3。
[0154]因此,在参考模块REF1的输出处,存在信号S_REF1,信号S_REF1的转换相对于反电动势S_IND1的实际信号通过零点的时刻存在总延迟Θ (等于θ 1± Θ 3)。
[0155]通过数字处理模块TR使用信号S_REF1产生控制定律的信号S_K1、对由转子执行的转数进行计数、并且通过控制设备CTRL确定转子的位置。
[0156]现将参考图9描述设备CTRL的电机Μ控制方法。
[0157]电机Μ由控制模块COM驱动,控制模块COM允许为绕组的端子A, B, C根据预定控制定律选择:与参考电源ALIM的端子V、GND中的一个连接的配置;或与电源ALIM的端子V、GND断开的配置。
[0158]控制定律被划分成与开关1、K2、K3、K4、K5、及Κ6的一组状态对应的一连串的切换序列。通过信号S_K1、S_K2、S_K3、S_K4、S_K5、及S_K6控制这些开关的状态。
[0159]现将描述从信号S_REF1, S_REF2, S_REF3 产生信号 S_K1、S_K2、S_K3、S_K4、S_K5、及S_K6的第一实施例。在该实施例中,参考根据第一实施方式的参考模块REF1、REF2、REF3(图2和图3中所示)。
[0160]在步骤E10中,转换模块FPBUFPB2、及FPB3获取在绕组E1、E2、E3的端子A, B,C处的源信号S1、S2、S3。
[0161]在步骤E20中,转换模块FPBUFPB2、及FPB3将源信号S1、S2、S3转换成浮动图像信号 S_FPB1、S_FPB2、S_FPB3,浮动图像信号 S_FPB1、S_FPB2、S_FPB3 表示在绕组 E1、E2、E3中感应的反电动势S_IND1,S_IND2, S_IND3的信号。
[0162]在同时实施的步骤E30和E40中,参考模块将浮动图像信号S_FPB 1、S_FPB2、S_FPB3转换成相对于固定参考端子GND为参考且被二值化的信号S_REF1、S_REF2、S_REF3。
[0163]在步骤E50中,从信号S_REF1、S_REF2、S_REF3并且从预定控制定律产生信号S_Kl、S_K2、S_K3、S_K4、S_K5、及 S_K6,并且应用考虑由模块 FPB1、FPB2、FPB3 与 REF1、REF2、REF3分别引入的延迟Θ 1,Θ 2的预定校正。
[0164]为了最佳控制电机M,信号S_K1、S_K2、S_K3、S_K4、S_K5、及S_K6必须根据已知控制定律在每次反电动势S_IND1、S_IND2、及S_IND3的实际信号通过零点时切换开关1、K2、Κ3、Κ4、Κ5、及 Κ6ο
[0165]反电动势通过零点构成理论切换时刻。
[0166]在图7中,关于使用三个绕组Ε1、Ε2、Ε3的应用,两个理论切换时刻之间的间隔对应于电气周期的六分之一。我们应注意间隔A T和这些理论切换时刻Tl、T1、Tj等。
[0167]根据已知技术,通过硬件传感器或计算检测反电动势S_IND1、S_IND2、及S_IND3的实际信号通过零点。使用硬件器件(例如,组合的逻辑电路、软件器件(例如,链接列表)、或者硬件和软件装置的组合)在每个由此检测的通过中产生新的切换序列。应注意,控制序列的产生在时间上是循环的。
[0168]根据本发明,在信号S_REF1、S_REF2、及S_REF3的转换过程中产生新的切换序列。由于所施加的校正,新切换序列的发送瞬间定位成尽可能地接近于必须发送这些序列的理论切换时刻。
[0169]通过这种方式,根据已知切换规律按照预期顺序发送切换序列,并且限制有效发送瞬间与理论切换时刻之间的间隙。
[0170]如图3中示出的,图像信号S_FPB1相对于反电动势S_IND1的实际信号存在延迟θ Ιο具体地,信号S_FPB1通过零点的时刻相对于信号S_IND1通过零点具有延迟Θ 1。信号S_REF1的转换相对于通过图像信号S_FPB1通过零点也具有延迟Θ 2。
[0171]因此,信号S_REF1、S_REF2、及S_REF3的转换相对于反电动势S_IND1、S_IND2、及S_IND3的实际信号通过零点的时刻具有总延迟Θ,其中,延迟Θ等于延迟θ 1与Θ 2的和。
[0172]如上所述反电动势S_IND1、S_IND2、S_IND3的实际信号通过零点对应于理论切换时刻。因此,信号S_REF1、S_REF2、及S_REF3的转换相对于这些理论切换时刻具有相同的总延迟Θ。
[0173]总延迟Θ在两个值θπ?η与Θ MAX之间变化,且
[0174]Θ min = ( Θ lmin+ θ 2),并且 Θ MAX = ( θ 1MAX+ θ 2),
[0175]总延迟θ可采用的值的范围具有宽度Δ Θ,等于:
[0176](( θ 1ΜΑΧ+ Θ 2) - ( Θ lmin+ Θ 2)) = ( Θ 1MAX- Θ lmin)。
[0177]在第一考虑情况下,最简单的一种情况,Θ1ΜΑΧ与Θ lmin之间的间隙Δ Θ低于两个连续的理论切换时刻之间的间隔ATs。通过调整Θ2(如果需要),我们能够获得围绕理论切换时刻Tj分布的总延迟Θ的可能值的范围,从而获得:
[0178]Tj-Δ Ts/2< Θ min< θ < Θ MAX<Tj+ Δ Ts/2。
[0179]图7中示出了这种情况。
[0180]当信号S_REF1发生转换时的瞬间(即,新切换序列SEQ_i的有效发送的时刻t)相对于通过对应信号S_IND1通过零点的时刻(即,理论时刻Ti,预期发生新的序列)的总延迟Θ的值如何,我们将获得:
[0181 ] Tj-Δ Ts/2< Θ <Tj+ Δ Ts/2。
[0182]利用θ = t-Ti,我们获得:
[0183]Tj-Δ Ts/2〈t_Ti〈Tj+ Δ Ts/2,或者进一步地,
[0184]Tj+T1-ΔTs/2〈t〈Tj+Ti+ ΔTs/2。
[0185]因此,在第一种情况中,在Ti发送预期序列SEQ_i的有效瞬间始终位于理论切换时刻Ti+Tj附近。
[0186]为了根据预期控制定律有效发送新的切换序列SEQ_i,即,在预期该序列的理论时刻Ti附近,则需要通过预见控制的发送在时刻Ti+Tj附近Ti发送预期序列。
[0187]因为切换序列的发送是循环的,所以根据已知技术可以获得带有预见性的控制发送。例如,如果通过软件执行新序列的产生,则我们可施加附加延迟T-Tj,其中,T是产生循环。在另一实施例中,在每次信号S_IND1、S_IND2、S_IND3通过零点时,从与切换序列相关联的列表可以执行控制的产生。因为控制的产生是循环的,所以该表格为类型《循环列表》。在该表格中,为了预见在Tj发送的第一序列,且j = 1,我们发送列表的最后一元素;在j =2时,我们发送列表中的倒数第二个元素等。
[0188]因为始终以相同方式施加控制的预见性,所以该校正则被称为静态校正。通过调整θ 1和Θ 2的大小,我们试图实现该静态模式,以使得Δ Θ〈ATs并且值Δ Θ的范围时钟分布在一个单一理论切换时刻Tj的附近(Tj_ATs/2〈 Θ〈Tj+ATs/2)。
[0189]现将描述控制定律的信号S_K1、S_K2、S_K3、S_K4、S_K5、及S_K6的产生的第二实施例。如果θ 1MAX与Θ lmin之间的间隙Δ Θ大于间隔Δ Ts和/或分布在两个理论切换时刻Tj与Tj+Ι的附近,则适用该实施例(如图8所示)。
[0190]在这种情况下,对于全部操作条件,最接近的理论切换时刻不再是唯一的。因此,在操作过程中必须确定最接近的理论切换时刻,从而应用称为动态校正的适当校正。
[0191]如在第一实施例中,制成根据第一实施方式的参考模块REF1、REF2、REF3 (图2和图3所示)。
[0192]所应用的校正原理与静态校正相同,即,预见控制的发送,以在时刻Ti+Tj的Ti处(相应地Ti+Tj+Ι)发送预期控制。
[0193]在设计阶段中,对于给定的模块FPB1、FPB2、FPB3,根据构成这些模块的部件和操作参数(电机速度、电机扭矩、绕组中的电流强度、温度)可以确定延迟Θ 1的值。在设计阶段,在电路FPB1、FPB2、FPB3的输出处获取的信号S_FPB1、F_PB2、FPB3可用于控制延迟Θ 1所采用的值。在设计阶段,通过选择构成这些模块的部件可以确定由参考模块引入的延迟Θ 2;通过电阻R可以调整延迟Θ2(如果需要)。因此,对于操作参数的每个值或每组值,已知总延迟Θ,g卩,最接近的理论切换时刻,并且可以由此确定所施加的校正。
[0194]在操作阶段,该方法包括获取E10、转换E20和E30、以及二值化E40步骤。该方法进一步包括测量操作参数的步骤E45,根据测量的操作参数的值,在设计阶段从预定值中选择所施加的校正。然后,在步骤E50中施加该校正。
[0195]现描述产生控制定律的信号S_K1、S_K2、S_K3、S_K4、S_K5、及S_K6的第三实施例。在第三实施例中,制成根据其第二实施方式的参考模块REF1、REF2、REF3(图4和图5所示)。
[0196]参考模块REF1、REF2、REF3包括单个光耦合器。总延迟Θ则在(Θ lmin- Θ 3)与(θ 1MAX+ Θ 3)之间变化。通过调整Θ lmin, θ 1MAX、及Θ 3,以使得Δ θ < Δ Ts并且值Δ Θ的范围始终分布在单个理论切换时刻Tj附件,所施加的校正
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