雙模式驅動方法及裝置的制造方法
【技術領域】
[0001] 本公開一種雙模式驅動方法及裝置，特別是永磁馬達在切換在方波、以及弦波控 制模式下，產生轉矩連續(xù)，并使車速達到平順度的一種雙模式驅動方法及裝置。
【背景技術】
[0002] 已知技術的霍爾傳感器的永磁馬達，電流以方波控制模式啟動后，但為維持高速 運轉，霍爾傳感器的永磁馬達，電流會切換在弦波控制模式下；已知技術雙模式驅動的方波 控制模式與弦波控制模式，其中，切換前方波控制模式的電流振幅以及周期，切換后弦波控 制模式的電流振幅以及周期，由于未考慮切換前、以及換后，會產生轉拒不連續(xù)、以及轉速 不平順的因素，如圖1所示，因此已知技術的雙模式驅動轉換并未加以限制切換前、以及換 后的電流振幅。圖1中，橫軸表為時間軸，切換前以及切換后的瞬間，如時間T1點，切換前 電流以方波控制模式，切換后電流以弦波控制模式，會輸出轉矩不連續(xù)的突波，同時永磁馬 達驅動的車子的行進速度也無法平順，因而產生頓挫感。
[0003] 已知技術，如BrushlessACdriveusinganaxialfluxsynchronousmotor withlowresolutionpositionsensors,F.GiuliiCapponi,G.DeDonatoandLDel Ferraro, 2004.此案啟動使用方波后，利用估計角度完成弦波技術，只利用轉速信息切換模 式，解決啟動階段無法正確換相問題，以速度最小閾值切換。
[0004] 已知技術，如PMbrushlessdriveswithlow-costandlow-resolution positionsensors，J.X.Shen,andZ.Q.Wong, 2004.此案啟動使用方波后，利用估計角度完 成弦波技術，但只利用轉速信息切換模式，解決負載對位置估計造成影響。
[0005] 已知技術，如Sinusoidalcurrentdrivesystemofpermanentmagent synchronousmotorwithlowresolutionpositionsensors,S.Morimoto,and Y.Takeda，1996.此案啟動使用方波后，利用估計角度完成弦波技術，只利用轉速信息切換 模式。解決啟動階段無法正確換相問題，當啟動完成且要達到一定閾值速度時才使位置估 計準確。

【發(fā)明內容】

[0006] 本公開提供一種雙模式驅動方法及裝置，其考慮霍爾傳感器的永磁馬達，切換前 方波控制模式與切換后弦波控制模式，相應電流轉換運算的關聯，解決已知技術切換前、以 及切換后的瞬間，會輸出轉矩不連續(xù)的突波，而且永磁馬達驅動車子的行進速度也無法平 順的缺點，同時提升永磁馬達驅動的車子行進中切換速度的平順感，如圖2所示，其中橫軸 表為時間軸，切換前以及切換后的瞬間，如時間T1點，切換前電流以方波控制模式，切換后 電流以弦波控制模式，本公開一種雙模式驅動方法及裝置，經由調整運算后的第一電流轉 換器，輸出方波電流命令，以提供方波控制使用，經由調整運算后的第二電流轉換器，輸出 弦波電流命令，以提供弦波控制使用。其中方波電流命令、以及弦波電流命令，經由驅動行 車油門，產生轉矩命令時產生，再經由磁滯切換器，提供相應方波電流、以及弦波電流的選 擇，最后切換驅動永磁馬達時，本公開在T1切換時間的前后，會產生相同的轉矩、以及相同 的轉速，而使行車速度平順，避免轉矩產生突矩。由圖1及圖2中，以電流為縱軸，以時間為 橫軸相較下，本公開，如圖2所示，是切換前方波控制模式與切換后弦波控制模式，經由本 公開裝置及方法計算后的選擇，而已知技術，如圖1所示，是切換前方波控制模式與切換后 弦波控制模式，不經由計算后的選擇，因無經本公開裝置及方法，所以已知技術會產生輸出 轉矩不連續(xù)的突波，同時永磁馬達驅動的車子的行進速度也無法平順，因而產生頓挫感。
[0007] 本公開，一實施例，提供一種雙模式驅動裝置，其包括有：一開關裝置，該開關裝置 具有一反電動勢的輸入端12、一轉距命令的輸入端，一轉速信息的輸入端；一方波產生器， 其一端連接該開關裝置，另一端是一方波電流的輸出端；一弦波產生器，其一端連接該開關 裝置，另一端是一弦波電流的輸出端；一方波與弦波電流的選擇開關，其一端連接該開關裝 置。
[0008] 本公開，另一實施例，提供一種雙模式驅動方法，其包括有：使用一開關裝置，該開 關裝置具有一反電動勢的輸入端12、一轉距命令的輸入端，一轉速信息的輸入端；使用一 方波產生器，其一端連接該開關裝置，另一端是一方波電流的輸出端；使用一弦波產生器， 其一端連接該開關裝置，另一端是一弦波電流的輸出端；使用一方波與弦波電流的選擇開 關，其一端連接該開關裝置；使用一永磁馬達輸出該反電動勢至該開關裝置，經由一第一增 益放大器、一第二增益放大器、一第一電流轉換器、以及一第二電流轉換器，所輸出的一方 波電流命令、以及一弦波電流命令，當該轉速信息低于一設定值，切換至高于該設定值時， 該永磁馬達具有相同的轉速、以及相同的轉距；以及使用該永磁馬達輸出該反電動勢至該 開關裝置，經由該第一增益放大器、該第二增益放大器、該第一電流轉換器、以及該第二電 流轉換器，所輸出的該方波電流命令、以及該弦波電流命令，當該轉速信息高于該設定值， 切換至低于該設定值時，該永磁馬達具有相同的轉速、以及相同的轉距。
【附圖說明】
[0009] 圖1 :已知技術永磁馬達雙模式驅動的電流振幅以及周期示意圖。
[0010] 圖2:本公開永磁馬達雙模式驅動的電流振幅以及周期示意圖。
[0011] 圖3:雙模式驅動裝置示意圖。
[0012] 圖4:開關裝置示意圖。
[0013] 圖5:雙模式驅動方法示意圖。
[0014] 圖6:開關裝置的方法示意圖。
[0015] 圖7 :雙模式驅動的電流振幅以及周期測量圖。
[0016] 【符號說明】
[0017] 11開關裝置 111反電動勢的輸入端 112轉距命令的輸入端 113轉速信息的輸入端 12方波產生器 13弦波產生器 14脈沖寬度調制器 15電壓轉換器 16永磁馬達 17轉速估計器 18方波與弦波電流的選擇開關 19方波電流開關
[0018] 20弦波電流開關 21第一增益放大器 22第二增益放大器 23第一電流轉換器 24第二電流轉換器 25磁滯切換器
【具體實施方式】
[0019] 本公開的一實施例，如圖3所示，提供一種雙模式驅動裝置，其包括有：一開關裝 置11、一方波產生器12、一弦波產生器13、以及一方波與弦波電流的選擇開關18。其中一 開關裝置11，該開關裝置11具有一反電動勢的輸入端111、一轉距命令的輸入端112, 一轉 速信息的輸入端113 ;其中該方波產生器12,其一端連接該開關裝置11，另一端是一方波電 流的輸出端；其中該弦波產生器13,其一端連接該開關裝置11，另一端是一弦波電流的輸 出端；以及該方波與弦波電流的選擇開關18,其一端連接該開關裝置11。
[0020] 該開關裝置11，如圖4所示，包含有：一第一增益放大器21、一第二增益放大器 22、一第一電流轉換器23、一第二電流轉換器24、以及一磁滯切換器26。其中該第一增益 放大器21，其一端與一永磁馬達16的一反電動勢相接，另一端輸出一方波轉矩常數KtB ;該 第二增益放大器22,其一端與該永磁馬達16的該反電動勢相接，另一端是輸出一弦波轉矩 常數KtP ;該第一電流轉換器23,其一第1端與一轉矩命令相接，一第2端輸出一方波電流命 令，該第一電流轉換器23的轉換常數[1/該方波轉矩常數KtB];該第二電流轉換器24,其 一第3端與該第2端相接，一第4端輸出一弦波電流命令，該第二電流轉換器24的轉換常 數[該方波轉矩常數KtB/該弦波轉矩常數KtP];以及該磁滯切換器26,其一端接收一轉速 信息，另一端連接該方波與弦波電流的選擇開關18,并輸出一方波電流開關19或一弦波電 流開關20中的一種選擇，其中該方波電流開關19連接該方波產生器12的該方波電流的輸 出端，其中該弦波電流開關20連接該弦波產生器13的該弦波電流的輸出端。
[0021] 其中，當該轉速信息大于一設定值時，經由該磁滯切換器26,經由該方波與弦波電 流的選擇開關18,選擇該弦波電流開關20導通，由弦波產生器13輸出弦波電流至一脈沖寬 度調制器14,并關閉該方波電流開關19。其中，當該轉速信息低于一設定值時，經由該磁滯 切換器26,經由該方波與弦波電流的選擇開關18,選擇該方波電流開關19導通，由方波產 生器12輸出方波電流至該脈沖寬度調制器14,并關閉該弦波電流開關20。
[0022] 該脈沖寬度調制器14的另一端，接一電壓轉換器15的輸入端，并由該電壓轉換器 15的輸出端接該永磁馬達16。其中，一轉速估計器17的一端接該永磁馬達16,該轉速估計 器17的另一端，接該開關裝置11，并將該轉速估計器17的該轉速信息輸入該開關裝置11。
[0023] 其中，該永磁馬達16輸出該反電動勢至該開關裝置11，經由該第一增益放大器 21、 該第二增益放大器22、該第一電流轉換器23、以及該第二電流轉換器24,所輸出的該方 波電流命令、以及該弦波電流命令，當該轉速信息低于該設定值，切換至高于該設定值時， 該永磁馬達16具有相同的轉速、以及相同的轉距。其中，該永磁馬達16輸出該反電動勢至 該開關裝置11，經由該第一增益放大器21、該第二增益放大器22、該第一電流轉換器23、以 及該第二電流轉換器24,所輸出的該方波電流命令、以及該弦波電流命令，當該轉速信息高 于該設定值，切換至低于該設定值時，該永磁馬達16具有相同的轉速、以及相同的轉距。
[0024] 本公開的另一實施例，提供一種雙模式驅動方法，如圖5所示，其步驟包括有：使 用一開關裝置11，該開關裝置11具有一反電動勢的輸入端111、一轉距命令的輸入端112， 一轉速信息的輸入端113 ;使用一方波產生器12,其一端連接該開關裝置