WM開關(guān)的能量不再聚集在5kHz，所以減小了引起的聽得見的特性。
[0151]在各種實現(xiàn)中，在生成每個脈沖之后，生成隨機數(shù)。然后，跳過該數(shù)量的脈沖。在這樣的實現(xiàn)中，第四PWM信號682是響應(yīng)于如所示已生成的一系列隨機數(shù)686而產(chǎn)生。注意在數(shù)字O生成之后，沒有跳過脈沖，并且該脈沖連續(xù)。在數(shù)字I生成之后，跳過單個脈沖。類似地，在數(shù)字2生成之后，跳過兩個脈沖。
[0152]現(xiàn)在參照圖7，示出了開環(huán)轉(zhuǎn)矩模塊511的示例性實現(xiàn)的功能框圖。開環(huán)轉(zhuǎn)矩模塊511生成開環(huán)需求轉(zhuǎn)矩，其可以根據(jù)DC總線電壓和設(shè)備溫度而被限制。開環(huán)轉(zhuǎn)矩模塊511包括轉(zhuǎn)矩限制確定模塊704、開環(huán)轉(zhuǎn)矩確定模塊708以及轉(zhuǎn)矩限制模塊712。
[0153]開環(huán)轉(zhuǎn)矩確定模塊708確定適用于在開環(huán)模式下啟動電動機400的需求轉(zhuǎn)矩。該需求轉(zhuǎn)矩可以是單個預(yù)定值。在其他實現(xiàn)中，開環(huán)轉(zhuǎn)矩可以是存儲在查找表格中的多個值之一O
[0154]轉(zhuǎn)矩限制確定模塊704基于DC總線電壓和圖3A至圖3C的開關(guān)塊402的溫度(被稱為開關(guān)塊溫度)來確定轉(zhuǎn)矩上限。僅舉例而言，轉(zhuǎn)矩限制確定模塊704從被布置成確定開關(guān)塊402的溫度的溫度傳感器(未示出)接收開關(guān)塊溫度。在各種實現(xiàn)中，可以通過組合來自多個溫度傳感器的溫度值來確定開關(guān)塊溫度。每個溫度傳感器可以熱耦接至不同的電路元件。僅舉例而言，每個溫度傳感器可以熱耦接至包括開關(guān)塊402的晶體管中的兩個晶體管以及二極管中的兩個二極管的相應(yīng)的切換模塊?？梢酝ㄟ^求平均來組合各個溫度值?？商娲?，可以選擇各個溫度值中的最大值。
[0155]僅舉例而言，可以使用DC總線電壓和開關(guān)塊溫度的函數(shù)來計算轉(zhuǎn)矩上限。另外地或可替代地，可以根據(jù)由DC總線電壓和開關(guān)塊溫度索引的查找表格來確定轉(zhuǎn)矩上限。
[0156]轉(zhuǎn)矩限制模塊712通過根據(jù)轉(zhuǎn)矩上限限制需求轉(zhuǎn)矩來生成受限的需求轉(zhuǎn)矩。換言之，轉(zhuǎn)矩限制模塊712輸出需求轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)矩上限中的較小者作為受限的需求轉(zhuǎn)矩。
[0157]現(xiàn)在參照圖8A，示出PWM電動機控制的示例。在804處，控制確定命令電動機速度是否小于預(yù)定閾值速度。如果命令電動機速度小于預(yù)定閾值速度，則控制繼續(xù)到806處，否則控制繼續(xù)到808處。在808處，控制接收命令占空比。在812處，控制基于命令占空比來生成脈沖并且繼續(xù)到804處。
[0158]在806處，控制接收命令占空比。在820處，控制基于命令占空比生成脈沖。在824處，控制確定要跳過的脈沖的數(shù)量N。在828處，控制確定N是否大于零。如果N大于零，則控制繼續(xù)到832處；否則控制返回804處。在各種實現(xiàn)中，在828和832之間再次檢查命令速度，如果命令速度不再小于閾值，則控制轉(zhuǎn)到808，否則控制繼續(xù)在832處。在832處，控制接收命令占空比。在836處，控制基于零占空比生成脈沖，換言之，跳過脈沖。在840處，控制遞減N。控制繼續(xù)到828處。
[0159]現(xiàn)在參照圖8B，示出PWM電動機控制的替選示例。圖8A的附圖標(biāo)志用于表示相似的元件。在820之后，控制繼續(xù)到850處。在850處，控制確定O與2之間的隨機整數(shù)，并且設(shè)置N等于隨機整數(shù)。然后，控制繼續(xù)到828處。
[0160]現(xiàn)在參照圖9，與產(chǎn)生受限的需求轉(zhuǎn)矩相關(guān)的控制在900處開始。在904處，控制確定模式是開環(huán)還是閉環(huán)。如果模式是開環(huán)，則控制繼續(xù)到906。如果模式是閉環(huán)，則控制繼續(xù)到908。在908處，控制使用來自速度環(huán)路的需求轉(zhuǎn)矩來控制電動機并且返回904。
[0161]在906處，控制確定開環(huán)轉(zhuǎn)矩。在916處，控制基于總線電壓和設(shè)備溫度例如開關(guān)塊溫度來確定轉(zhuǎn)矩上限。在920處，控制確定開環(huán)轉(zhuǎn)矩是否大于轉(zhuǎn)矩上限。如果開環(huán)轉(zhuǎn)矩大于轉(zhuǎn)矩上限，則控制繼續(xù)到924處；否則控制繼續(xù)到928處。在924處，控制將開環(huán)轉(zhuǎn)矩減小到轉(zhuǎn)矩上限?？刂评^續(xù)到928處。在928處，控制使用開環(huán)轉(zhuǎn)矩控制電動機并且返回904。
[0162]以上描述本質(zhì)上僅是說明性的而不意在限制本公開內(nèi)容、本公開內(nèi)容的應(yīng)用或使用?？梢砸愿鞣N形式實現(xiàn)本公開內(nèi)容的廣泛的教示。因此，雖然本公開內(nèi)容包括具體示例，但是由于當(dāng)學(xué)習(xí)附圖、說明書和所附權(quán)利要求時其他修改會變得明顯，所以本公開內(nèi)容的實際范圍不應(yīng)當(dāng)限于此。如本文所使用的，短語A、B和C中至少之一應(yīng)當(dāng)解釋為使用非排他性邏輯或(OR)表示邏輯(A或B或C)。應(yīng)當(dāng)理解的是，可以在不改變本公開內(nèi)容的原理的情況下以不同的順序(或同時)執(zhí)行方法內(nèi)的一個或多個步驟。
[0163]在包括以下定義的本申請中，可以將術(shù)語模塊替換為術(shù)語電路。術(shù)語模塊可以指下述的一部分或者包括下述:專用集成電路(ASIC)、數(shù)字、邏輯或混合的模擬/數(shù)字分立電路、數(shù)字、模擬或混合的模擬/數(shù)字集成電路、組合邏輯電路、現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)、執(zhí)行代碼的處理器(共享、專用、或組合)、存儲由處理器執(zhí)行的代碼的存儲器(共享、專用、或組合)、提供所描述的功能的其他合適的硬件部件、或者上述的一些或者全部的組合如片上系統(tǒng)。
[0164]如以上所使用的，術(shù)語代碼可以包括軟件、固件和/或微代碼，并且可以指程序、例程、功能、類和/或?qū)ο?。術(shù)語共享處理器包含執(zhí)行來自多個模塊的一些或全部代碼的單個處理器。術(shù)語組處理器包括與另外的處理器結(jié)合起來執(zhí)行來自一個或多個模塊的一些或全部代碼的處理器。術(shù)語共享存儲器包含存儲來自多個模塊的一些或全部代碼的單個存儲器。術(shù)語組存儲器包括與另外的存儲器結(jié)合起來存儲來自一個或多個模塊的一些或全部代碼的存儲器。術(shù)語存儲器可以是術(shù)語計算機可讀介質(zhì)的子集。術(shù)語計算機可讀介質(zhì)不包括通過介質(zhì)傳播的暫態(tài)電信號和電磁信號并且因此可以被看做有形的并且非暫態(tài)的。非暫態(tài)有形計算機可讀介質(zhì)的非限制性示例包括非易失存儲器、易失存儲器、磁存儲裝置以及光學(xué)存儲裝置。
[0165]在本申請中描述的設(shè)備和方法可以由一個或多個處理器執(zhí)行的一個或多個計算機程序部分地或全部實現(xiàn)。計算機程序包括存儲在至少一個非暫態(tài)有形計算機可讀介質(zhì)中的處理器可執(zhí)行的指令。計算機程序還可以包括和/或依賴于所存儲的數(shù)據(jù)。
【主權(quán)項】
1.一種用于電動機的控制系統(tǒng)，所述控制系統(tǒng)包括: 脈寬調(diào)制模塊，基于總線電壓并且分別基于三個電壓請求來生成三個占空比值； 模式確定模塊，基于所述電動機的速度選擇性地啟用脈沖跳過模式； 脈沖跳過確定模塊，響應(yīng)于所述脈沖跳過模式被啟用來連續(xù)生成脈沖跳過數(shù)量，其中，所述脈沖跳過數(shù)量隨機地選自0、1和2構(gòu)成的組； 占空比調(diào)節(jié)模塊，針對多個切換周期中的每個切換周期、響應(yīng)于所述脈沖跳過數(shù)量中的相應(yīng)的脈沖跳過數(shù)量為非零來選擇性地將所述三個占空比值設(shè)置成零值； 脈沖模塊，針對所述切換周期中的每個切換周期、響應(yīng)于由所述占空比調(diào)節(jié)模塊修改的所述三個占空比值來生成三個脈沖波形；以及 逆變器電力模塊，分別基于所述三個脈沖波形來控制所述電動機的三個相。
2.一種用于電動機的控制系統(tǒng)，所述控制系統(tǒng)包括: 脈寬調(diào)制模塊，分別基于三個電壓請求來生成三個占空比值，其中，多個固態(tài)開關(guān)分別響應(yīng)于所述三個占空比值來控制所述電動機的三個相； 脈沖跳過確定模塊，生成脈沖跳過信號； 占空比調(diào)節(jié)模塊，在由所述脈沖跳過信號指定的間隔期間選擇性地防止所述多個固態(tài)開關(guān)進(jìn)彳T切換。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的控制系統(tǒng)，其中，所述脈寬調(diào)制模塊分別基于所述三個電壓請求中的每個電壓請求與總線的電壓的比率來生成所述三個占空比值中的每個占空比值，其中，所述總線經(jīng)由所述固態(tài)開關(guān)向所述電動機提供電力。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的控制系統(tǒng)，還包括模式確定模塊，所述模式確定模塊響應(yīng)于至少一個電動機操作參數(shù)來生成模式信號，其中，響應(yīng)于所述模式信號處于第一狀態(tài)，所述占空比調(diào)節(jié)模塊在由所述脈沖跳過信號指定的間隔期間防止所述多個固態(tài)開關(guān)進(jìn)行切換。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的控制系統(tǒng)，其中，所述電動機操作參數(shù)為所述電動機的速度，以及其中，所述模式確定模塊響應(yīng)于所述電動機的所述速度小于預(yù)定閾值來將所述模式信號設(shè)置成所述第一狀態(tài)。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的控制系統(tǒng)，還包括脈沖模塊，所述脈沖模塊分別使用由所述三個占空比值設(shè)置的占空比來生成三個脈沖波形，其中，所述多個固態(tài)開關(guān)基于所述三個脈沖波形而被控制。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的控制系統(tǒng)，其中，所述占空比調(diào)節(jié)模塊通過使所述脈沖模塊使用0%的占空比生成所述三個脈沖波形來選擇性地防止所述多個固態(tài)開關(guān)進(jìn)行切換。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的控制系統(tǒng)，其中，所述脈沖跳過確定模塊基于一系列整數(shù)值來生成所述脈沖跳過信號，其中，所述占空比調(diào)節(jié)模塊響應(yīng)于具有第一狀態(tài)的所述脈沖跳過信號來防止所述多個固態(tài)開關(guān)進(jìn)行切換。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的控制系統(tǒng)，其中，所述脈沖跳過確定模塊響應(yīng)于所述一系列整數(shù)值中的當(dāng)前整數(shù)值為非零來生成具有所述第一狀態(tài)的所述脈沖跳過信號。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的控制系統(tǒng)，其中，所述一系列整數(shù)值是預(yù)定序列。
11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的控制系統(tǒng)，還包括隨機數(shù)發(fā)生器，所述隨機數(shù)發(fā)生器生成所述一系列整數(shù)值。
12.—種用于控制電動機的方法，所述方法包括: 分別基于三個電壓請求來生成三個占空比值，其中，多個固態(tài)開關(guān)分別響應(yīng)于所述三個占空比值來控制所述電動機的三個相； 生成脈沖跳過信號；以及 在由所述脈沖跳過信號指定的間隔期間選擇性地防止所述多個固態(tài)開關(guān)進(jìn)行切換。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，還包括分別基于所述三個電壓請求中的每個電壓請求與總線的電壓的比率來生成所述三個占空比值中的每個占空比值，其中，所述總線經(jīng)由所述固態(tài)開關(guān)向所述電動機提供電力。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，還包括: 響應(yīng)于至少一個電動機操作參數(shù)來生成模式信號；以及 響應(yīng)于所述模式信號處于第一狀態(tài)，在由所述脈沖跳過信號指定的間隔期間防止所述多個固態(tài)開關(guān)進(jìn)行切換。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中，所述電動機操作參數(shù)為所述電動機的速度，并且所述方法還包括響應(yīng)于所述電動機的所述速度小于預(yù)定閾值將所述模式信號設(shè)置成所述第一狀態(tài)。
16.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，還包括分別使用由所述三個占空比值設(shè)置的占空比來生成三個脈沖波形，其中，基于所述三個脈沖波形控制所述多個固態(tài)開關(guān)。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中，通過使得使用0%的占空比生成所述三個脈沖波形來執(zhí)行選擇性地防止所述多個固態(tài)開關(guān)進(jìn)行切換。
18.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，還包括: 基于一系列整數(shù)值來生成所述脈沖跳過信號；以及 響應(yīng)于具有第一狀態(tài)的所述脈沖跳過信號來防止所述多個固態(tài)開關(guān)進(jìn)行切換。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，還包括響應(yīng)于所述一系列整數(shù)值中的當(dāng)前整數(shù)值為非零來生成具有所述第一狀態(tài)的所述脈沖跳過信號。
20.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，其中，所述一系列整數(shù)值是預(yù)定序列。
21.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，還包括隨機生成所述一系列整數(shù)值。
【專利摘要】一種用于電動機的控制系統(tǒng)，該控制系統(tǒng)包括脈寬調(diào)制模塊、脈沖跳過確定模塊和占空比調(diào)節(jié)模塊。脈寬調(diào)制模塊分別基于三個電壓請求來生成三個占空比值。多個固態(tài)開關(guān)分別響應(yīng)于三個占空比值來控制電動機的三個相。脈沖跳過確定模塊生成脈沖跳過信號。占空比調(diào)節(jié)模塊在由脈沖跳過信號指定的間隔期間選擇性地防止多個固態(tài)開關(guān)進(jìn)行切換。
【IPC分類】H02P27-08, H02P27-06
【公開號】CN104620498
【申請?zhí)枴緾N201380047119
【發(fā)明人】查爾斯·E·格林, 約瑟夫·G·馬爾欽凱維奇
【申請人】艾默生環(huán)境優(yōu)化技術(shù)有限公司
【公開日】2015年5月13日
【申請日】2013年8月9日
【公告號】EP2883302A1, US20140042948, WO2014026124A1...