0°至30°或"約"0°至60°，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以認(rèn)識(shí) 到，下限例如可以較小量的不同于0°，例如-5°至5°，并且上限也可以變化。在另一實(shí)施 方式中，相位范圍可以基于各種因素（如電機(jī)類型、電機(jī)大小、電機(jī)負(fù)載、電機(jī)速度等）而不 同。在另一實(shí)施方式中，可以通過實(shí)驗(yàn)確定相位范圍。在另一實(shí)施方式中，可以通過仿真確 定相位范圍。
[0108] 在一種實(shí)施方式中，設(shè)置電機(jī)106預(yù)期具有負(fù)轉(zhuǎn)矩的相位范圍，并且相位范圍的 上限和下限被設(shè)置為電機(jī)轉(zhuǎn)矩從正跨到負(fù)或從負(fù)跨到正時(shí)。在另一實(shí)施方式中，相位范圍 的上限和/或下限可以被設(shè)置成具有特定值的預(yù)期負(fù)轉(zhuǎn)矩（如負(fù)轉(zhuǎn)矩閾值）時(shí)。在另一實(shí) 施方式中，相位范圍的上限和/或下限可以被設(shè)置成在電機(jī)轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)變成負(fù)的之前具有預(yù)期 的正轉(zhuǎn)矩時(shí)。通常，在其處設(shè)置相位范圍的上限和下限的相位角影響電流、電機(jī)啟動(dòng)時(shí)間 等，并且將結(jié)合脈沖模塊210進(jìn)一步進(jìn)行討論。
[0109] 在一種實(shí)施方式中，設(shè)備200包括脈沖模塊210,脈沖模塊210響應(yīng)于相位差 包括相位范圍內(nèi)的相位而允許接通用于電機(jī)106的每一相的開關(guān)，并且響應(yīng)于相位差 包括不在相位范圍中的相位而禁止接通用于電機(jī)106的每一相的開關(guān)。在一種實(shí)施方 式中，相位差由轉(zhuǎn)矩模塊208確定。例如，如果相位范圍被設(shè)置成0 supply-0Mf>(T且 0s_ly- 0enif<3〇°，并且轉(zhuǎn)矩模塊208確定相位差為50°或-20°，則脈沖模塊210可以對(duì) 于開關(guān)模塊202的一個(gè)或更多個(gè)開關(guān)的下一計(jì)劃接通時(shí)間禁止接通開關(guān)模塊202的開關(guān)。
[0110] 在一種實(shí)施方式中，轉(zhuǎn)矩模塊208隨時(shí)間變化繼續(xù)監(jiān)視相位差，并且脈沖模塊210 繼續(xù)禁止接通開關(guān)模塊202的開關(guān)直到相位差在相位范圍內(nèi)為止。當(dāng)由轉(zhuǎn)矩模塊208確定 的相位差在相位范圍內(nèi)時(shí)，脈沖模塊210于是可以允許接通開關(guān)模塊202的開關(guān)直到相位 差移出相位范圍之外。通過在相位差在相位范圍之外時(shí)禁用開關(guān)，電機(jī)106可以經(jīng)歷更小 的負(fù)轉(zhuǎn)矩脈沖，這是有利的。減小負(fù)電機(jī)轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)變到負(fù)值降低電機(jī)電流、機(jī)械壓力、噪聲等， 并且可以使得能夠在開關(guān)模塊202中使用較小的開關(guān)。
[0111] 在相位范圍的上限和下限被設(shè)置成允許一些負(fù)轉(zhuǎn)矩的情況下，電機(jī)106可以更快 地啟動(dòng)，但在一些實(shí)施方式中，電流可能較高。在相位范圍的上限和下限被適當(dāng)?shù)卦O(shè)置成過 渡為負(fù)值之前預(yù)期為正轉(zhuǎn)矩的相位值的情況下，電機(jī)106可以較慢啟動(dòng)，但在一些實(shí)施方 式中，電流可能較低。本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以認(rèn)識(shí)到相位范圍的各種上限和下限的優(yōu)點(diǎn)和 權(quán)衡。
[0112] 圖4是示出了用于準(zhǔn)矢量電機(jī)控制器的設(shè)備400的另一實(shí)施方式的示意性框圖。 在一種實(shí)施方式中，設(shè)備400包括準(zhǔn)矢量控制設(shè)備102的一種實(shí)施方式，準(zhǔn)矢量控制設(shè)備 102具有基本上與上面關(guān)于圖2的設(shè)備200所描述的模塊相似的開關(guān)模塊202、源相位模塊 204、反EMF相位模塊206、轉(zhuǎn)矩模塊208和脈沖模塊210。在各種實(shí)施方式中，設(shè)備400還 可以包括啟動(dòng)豐旲塊402,啟動(dòng)t旲塊402可以包括DFC t旲塊404、下一頻率t旲塊406、分級(jí)啟動(dòng) 模塊408、斜坡模塊410和/或接觸器模塊412,將在下面描述這些模塊。
[0113] 在一種實(shí)施方式中，設(shè)備400包括啟動(dòng)模塊402,啟動(dòng)模塊402改變開關(guān)模塊202 的每個(gè)開關(guān)的接通時(shí)間以控制電機(jī)啟動(dòng)。每個(gè)開關(guān)的接通時(shí)間包括開關(guān)處于導(dǎo)通狀態(tài)的時(shí) 間。在一種實(shí)施方式中，啟動(dòng)模塊402操作電機(jī)速度小于全速度并將開關(guān)的接通時(shí)間限制 成小于全周期的量，并且可以將電機(jī)106中的電流降低到小于鎖定的轉(zhuǎn)子電流或電機(jī)106 的最大電流的值。啟動(dòng)模塊402可以包括一些啟動(dòng)方案，如多個(gè)啟動(dòng)級(jí)以將電機(jī)106從停 止?fàn)顟B(tài)帶入運(yùn)行狀態(tài)。在一種實(shí)施方式中，啟動(dòng)模塊402將電機(jī)106帶入將電壓源108的 全電壓和全周期施加至電機(jī)106的全速度狀態(tài)。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到，全速度狀 態(tài)下的電機(jī)速度可以基于負(fù)載狀態(tài)而變化。
[0114] 在一種實(shí)施方式中，啟動(dòng)模塊402包括DFC模塊404, DFC模塊404將一系列離散 頻率應(yīng)用于電機(jī)106作為用于電機(jī)啟動(dòng)的DFC方法的一部分，例如，如關(guān)于圖3所述的。每 個(gè)離散頻率包括低于用于向電機(jī)106提供電力的電壓源108的基波頻率的頻率。例如，當(dāng) 停止電機(jī)106以將電機(jī)106帶入特定速度或頻率時(shí)，DFC模塊404可以將離散頻率應(yīng)用于 電機(jī)106。在一個(gè)示例中，DFC模塊404應(yīng)用上限在電壓源108的基波頻率的約25 %與約 50 %之間的離散頻率。
[0115] 在另一實(shí)施方式中，DFC模塊404應(yīng)用速度和頻率高于電壓源108的基波頻率的 50%的離散頻率。使最后一個(gè)頻率在25%與50%之間，或更高一點(diǎn)，將會(huì)是適當(dāng)?shù)?。由?要控制電壓源108的基波頻率的較低數(shù)量的周期，可以使更接近電壓源108的基波頻率的 離散頻率比較低的頻率效率更低。
[0116] 在一種實(shí)施方式中，直到由轉(zhuǎn)矩模塊208確定的相位差在相位范圍之外為止，DFC 模塊404結(jié)合源相位模塊204、反EMF相位模塊206、轉(zhuǎn)矩模塊208和脈沖模塊210工作以 將離散頻率應(yīng)用于開關(guān)模塊202,使得脈沖模塊210禁止接通開關(guān)模塊202的開關(guān)。脈沖模 塊210可以禁止開關(guān)模塊202中的通斷（switching)，從而使得一個(gè)或更多個(gè)電流脈沖304 沒有被施加到電機(jī)106。在一個(gè)示例中，DFC模塊404通過控制開關(guān)模塊202中的通斷來將 每個(gè)離散頻率應(yīng)用于電機(jī)106。
[0117] 在一種實(shí)施方式中，在固定時(shí)間段內(nèi)并且當(dāng)脈沖模塊210可以針對(duì)特定離散頻率 在固定時(shí)間段的一部分內(nèi)禁用開關(guān)時(shí)，DFC模塊404將每個(gè)離散頻率應(yīng)用于電機(jī)106。在另 一實(shí)施方式中，直到由轉(zhuǎn)矩模塊208確定的相位差在相位范圍之外為止，DFC模塊404將每 個(gè)離散頻率應(yīng)用于電機(jī)106,然后DFC模塊404應(yīng)用下一離散頻率。在一種實(shí)施方式中，確 定相位差在相位范圍之外為電機(jī)轉(zhuǎn)矩低于負(fù)轉(zhuǎn)矩閾值的指示符。
[0118] 在另一實(shí)施方式中，啟動(dòng)模塊402包括下一頻率模塊406,下一頻率模塊406響應(yīng) 于轉(zhuǎn)矩模塊208確定電機(jī)轉(zhuǎn)矩達(dá)到了負(fù)轉(zhuǎn)矩閾值而將下一離散頻率應(yīng)用于電機(jī)106,這可 以包括確定相位差是否不在相位范圍內(nèi)或負(fù)轉(zhuǎn)矩的其它指示符。在一種實(shí)施方式中，轉(zhuǎn)矩 模塊206通過根據(jù)輸入電壓和電流信息計(jì)算電機(jī)轉(zhuǎn)矩來確定電機(jī)轉(zhuǎn)矩。輸入電壓和電流信 息來自連接至電機(jī)106以向電機(jī)轉(zhuǎn)矩106提供電力的導(dǎo)線。在一種實(shí)施方式中，電機(jī)轉(zhuǎn)矩 可以使用等式8來確定 ：
[0120] 其中：
[0121] Test是計(jì)算出的電機(jī)轉(zhuǎn)矩；
[0122] P是電機(jī)磁極的數(shù)量；
[0123] Rs是定子繞組的阻抗；
[0124] Va，Ve是靜止參考坐標(biāo)系中的定子電壓；以及
[0125] Ia，Ie是靜止參考坐標(biāo)系中的定子電流，
[0126] 其中，使用如上所述的α-β變換將電機(jī)的每一相的電壓和電流變換至靜止參考 坐標(biāo)系。下一離散頻率是DFC方法中的下一個(gè)頻率。
[0127] 在一種實(shí)施方式中，下一頻率模塊406響應(yīng)于轉(zhuǎn)矩模塊206確定電機(jī)轉(zhuǎn)矩達(dá)到了 負(fù)轉(zhuǎn)矩閾值而將下一頻率應(yīng)用于電機(jī)106。下一頻率包括DFC方法中的下一個(gè)頻率。例如， DFC方法可以具有5Hz的第一頻率，并且可以具有不同的頻率，這些不同的頻率以2Hz遞增 直到達(dá)到25Hz為止。（注意，對(duì)于60Hz的系統(tǒng)，適當(dāng)?shù)纳舷蘅梢允?0Hz)。例如，如果第一 頻率為5Hz，則第二頻率可以是7Hz，或在第一頻率為7Hz的情況下，第二頻率可以是9Hz。注 意，上述列出的示例僅是一組離散頻率，并且在電機(jī)啟動(dòng)期間可以使用其它的離散頻率組。
[0128] 例如，啟動(dòng)模塊402可以通過生成如圖3所示的電流脈沖將5Hz的第一頻率應(yīng)用 于電機(jī)106。然后，電機(jī)106可以開始轉(zhuǎn)動(dòng)，并且最終轉(zhuǎn)矩模塊206可以確定由電機(jī)106生 成的電機(jī)轉(zhuǎn)矩達(dá)到了負(fù)轉(zhuǎn)矩閾值。然后下一頻率模塊406可以將7Hz的第二頻率應(yīng)用于電 機(jī)106。當(dāng)轉(zhuǎn)矩模塊206再次確定由電機(jī)106生成的電機(jī)轉(zhuǎn)矩達(dá)到了負(fù)轉(zhuǎn)矩閾值時(shí)，下一頻 率模塊406可以將應(yīng)用于電機(jī)的頻率增大到9Hz。直到達(dá)到DFC方法中的最后一個(gè)頻率為 止，可以繼續(xù)該處理，然后分級(jí)啟動(dòng)模塊408可以將一個(gè)或更多個(gè)啟動(dòng)級(jí)應(yīng)用于電機(jī)106。
[0129] 在一種實(shí)施方式中，啟動(dòng)模塊402包括分級(jí)啟動(dòng)模塊408,分級(jí)啟動(dòng)模塊408應(yīng)用 一個(gè)或更多個(gè)啟動(dòng)級(jí)（starting step),其中，每個(gè)啟動(dòng)級(jí)包括在預(yù)定時(shí)間段內(nèi)將開關(guān)的接 通時(shí)間保持在固定值。例如，在開關(guān)模塊202包括晶閘管T的情況下，分級(jí)啟動(dòng)模塊408可 以在一段時(shí)間內(nèi)為每個(gè)晶閘管T設(shè)置固定的觸發(fā)角（firing angle)。在一種實(shí)施方式中，分 級(jí)啟動(dòng)模塊408包括一個(gè)啟動(dòng)級(jí)。在另一實(shí)施方式中，分級(jí)啟動(dòng)模塊408在DFC模塊404 達(dá)到DFC方法中的最后一個(gè)離散頻率之后操作。在另一實(shí)施方式中，分級(jí)啟動(dòng)模塊408包 括多個(gè)啟動(dòng)級(jí)。在另一實(shí)施方式中，分級(jí)啟動(dòng)模塊408在DFC模塊404達(dá)到DFC方法中的 最后一個(gè)離散頻之后操作，然后分級(jí)啟動(dòng)模塊408將一個(gè)或更多個(gè)啟動(dòng)級(jí)應(yīng)用于電機(jī)106。
[0130] 在另一實(shí)施方式中，啟動(dòng)模塊402包括斜坡模塊410,斜坡模塊410使用斜坡函數(shù) 使開關(guān)的接通時(shí)間按斜率變化。例如，在開關(guān)模塊202中的開關(guān)為晶閘管T的情況下，斜坡 模塊410可以針對(duì)晶閘管T將觸發(fā)角從少量接通時(shí)間（low amount of on time)按斜率改變 成大量接通時(shí)間（high amount of on time),其中，大量接通時(shí)間可以是電壓源108的全周 期或小于全周期的接通時(shí)間量。在另一實(shí)施方式中，斜坡模塊410結(jié)合DFC模塊404和/或 分級(jí)啟動(dòng)模塊408工作。例如，斜坡模塊410可以在DFC模塊404達(dá)到DFC方法中的最后 一個(gè)離散頻率之后操作，然后斜坡模塊410使開關(guān)的接通時(shí)間按斜率變化。在另一示例中， 斜坡模塊410結(jié)合分級(jí)啟動(dòng)模塊408工作以在啟動(dòng)級(jí)之前和/或之后使開關(guān)模塊202的開 關(guān)的接通時(shí)間按斜率變化。在另一示例中，DFC模塊404以低電機(jī)速度操作，然后斜坡模塊 410和/或分級(jí)啟動(dòng)模塊408以較高電機(jī)速度操作。本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以認(rèn)識(shí)到用于實(shí) 現(xiàn)電機(jī)啟動(dòng)的DFC模塊404、分級(jí)啟動(dòng)模塊408和斜坡模塊410的其它方式。
[0131] 在一種實(shí)施方式中，啟動(dòng)模塊402包括接觸器模塊412,接觸器模塊412在啟動(dòng)模 塊402的最后一級(jí)之后將滿輸入電壓施加至電機(jī)106。接觸器模塊412通過將與每個(gè)開關(guān) 并聯(lián)的接觸器閉合來施加滿輸入電壓。在一種實(shí)施方式中，接觸器模塊412通過將與每個(gè) 晶閘管并聯(lián)的接觸器閉合來施加滿輸入電壓。例如，接觸器可以包括如圖1的系統(tǒng)100中 所示的接觸器R。在一些實(shí)施方式中，將與開關(guān)模塊202的開關(guān)并聯(lián)的接觸器R閉合可以是 有利的，這是因?yàn)榻佑|器R可能具有比開關(guān)模塊202的開關(guān)低的阻抗，可以需要更少的控制 電力等，因此可以更有效。
[0132] 在一種實(shí)施方式中，設(shè)備400不包括分級(jí)啟動(dòng)模塊408或斜坡模塊410,并且接觸 器模塊412在DFC方法的最后一個(gè)離散頻率之后閉合接觸器R。在另一實(shí)施方式中，設(shè)備 400包括分級(jí)啟動(dòng)模塊408和/或斜坡模塊410,并且接觸器模塊412在分級(jí)啟動(dòng)模塊408 的最后一級(jí)之后或在斜坡模塊410的斜坡函數(shù)結(jié)束時(shí)來閉合接觸器R。