[發明專利]電機的控制

有效

• 申請號: 201080024822.3
• 申請日: 2010-03-31
• 公開（公告）號: CN102460954A
• 公開（公告）日: 2012-05-16
• 發明（設計）人: A.克洛西爾;T.塞里克
• 申請（專利權）人: 戴森技術有限公司
• 主分類號: H02P29/00
• 分類號: H02P29/00;H02P6/00
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 葛青

技術領域

本發明涉及電機的控制。

背景技術

電機的控制系統可響應速度請求信號或扭矩請求信號控制相繞組的勵磁。但是，響應輸入信號來調節電機的功率是可能有利。

發明內容

在第一方面，本發明提供一種控制電機的方法，該方法包括儲存多個功率映射表，每個功率映射表包括用于以不同功率驅動電機的控制值；和響應輸入信號來選擇功率映射表。

輸入信號可由此被用于控制電機的功率。輸入信號包括例如電源識別信號。因此，不同的功率映射表可被選擇用于不同類型的電源，且特別是不同電壓的電源。輸入信號還可包括功率模式信號，其可由用戶接口產生。用戶則能經由該用戶接口控制電機的功率。例如，當功率模式信號是邏輯低時，第一功率映射表可被選擇，當功率模式信號是邏輯高時，第二功率映射表可被選擇。第一和第二功率映射表則實現了用于電機的不同功率。而且，輸入信號可包括附件信號，其在附件從電源吸取功率時被產生。由于附件從電源吸取功率，通過響應附件信號選擇特定功率映射表，可防止在電源上過度的電流請求。特別地，輸送用于電機的較低功率的功率映射表可響應附件信號而被選擇。

每個功率映射表優選地包括第一控制值和第二控制值。該方法則包括順序地勵磁電機的繞組和使其續流。繞組被提前于繞組中的反電動勢的過零一由第一控制值限定的提前時間勵磁，且繞組被續流一由第二控制值限定的續流時間。控制值由此用于控制繞組的勵磁，以控制電機的功率。例如，通過選擇增加提前時間的第一控制值，電流在更早階段被驅動至繞組中且由此功率可被增加。例如，通過選擇減小續流時間的第二控制值，電流在一更長時間段中被驅動至繞組中且由此功率可再被增加。因此，通過選擇特定功率映射表，電機的效率和功率可被控制。

在下降反電動勢的區域中，對于給定水平的電流，較少的扭矩被實現。因此，通過使得繞組在該區域中續流，可實現更高效的電機。附加地，由于繞組中的反電動勢下降，如果勵磁電壓超過該下降的反電動勢，可出現電流尖峰。通過在下降的反電動勢區域中使得繞組續流，電流尖峰可被避免且由此更平滑的電流波形可被實現。

每個映射表優選地包括查找表，其儲存用于多個電壓水平的每個的第一控制值和第二控制值。該方法則包括根據用于勵磁繞組的勵磁電壓從功率映射表選擇第一控制值和第二控制值。通過響應勵磁電壓的水平而選擇不同的控制值，可實現電機的效率和功率二者上的更好控制。

該方法理想地包括定期監測勵磁電壓和根據該被監測的電壓從功率映射表選擇第一控制值和第二控制值。因此，電機響應勵磁電壓而被控制，從而特定的性能可被保持。

優選地，每個功率映射表儲存控制值，該控制值隨著勵磁電壓降低而增加提前時間和減小續流時間。因此，當勵磁電壓降低時，電流在更早階段被驅動至繞組中。因此，電流在更長時間段中被驅動至繞組中。因此，盡管勵磁電壓下降，可實現相同或類似的功率。實際上，每個功率映射表優選地儲存控制值，其在一勵磁電壓范圍上實現電機的基本上恒定的功率。在該例中基本上恒定的功率應被理解為表示功率中的變化不大于+/-5％。

優選地，每個功率映射表儲存控制值，其在勵磁電壓的一范圍內實現了電機的至少75％的效率(即輸出功率對輸入功率的比)。

勵磁電壓的該范圍可在最小電壓和最大電壓之間延伸，最小電壓小于最大電壓的80％。這則表示一較寬范圍的電壓，恒定的功率和/或良好的效率可在該范圍內實現。因此，電池組可被用作勵磁電源。雖然電池通過使用而放電，還是可實現恒定的功率和/或良好效率。

優選地，該方法包括施加速度校正值至第一控制值和第二控制值中的至少一個，該速度校正值隨電機的速度而改變。當電機的速度變化時，繞組中感生的反電動勢和由此電機的功率也變化。通過針對速度校正一個或兩個控制值，速度在功率上的影響可被降低。

有利地，速度校正值隨電機的速度和勵磁電壓的水平二者變化。如已經提到的，通過針對速度校正一個或兩個控制值，速度在功率上的影響可被降低。但是，理想的校正依賴于勵磁電壓的水平。特別地，理想地對于越低的勵磁電壓需要越大的校正。通過施加隨電機的速度和勵磁電壓水平二者變化的速度校正值，可實現在功率上的更好控制。

方法優選地包括儲存用于每個功率映射表的速度校正查找表。每個速度校正查找表則理想地儲存用于多個速度和多個電壓的每個的第一速度校正值和第二速度校正值。該方法則包括根據電機的速度和勵磁電壓的水平從速度校正查找表選擇第一速度校正值和第二速度校正值，和施加該第一速度校正值至第一控制值和施加第二速度校正值至第二控制值。使用查找表來針對速度和勵磁電壓二者校正控制值則簡化了電機的控制。