[发明专利]一种多相电机的控制与驱动方法及装置

说明书

技术领域

本发明属于电机控制驱动领域，特别涉及多相共享同一个功率电源时，各相激励因数设定方法及装置，具体而言在于检测电机相电流的高低程度并设定与之相关的占空比调制因子，以避免电机功率器件的参数不一致性带来的相间驱动功率的不匹配现象。

背景技术

随着全控型功率电子器件的发展，脉冲宽度调制(PWM)技术与开关功率电路相结合，逐渐成为电机控制与驱动领域的主流技术。在PWM技术中，通过改变功率器件的驱动脉冲信号的导通与关断的时间，来改变加载于电机线圈两端的平均电压的大小。在交流电气传动中，PWM技术可用于实现单相或多相交流电即实现逆变。根据调制形式的不同，有直流PWM、正弦波PWM及空间矢量PWM等多种技术。

采用PWM技术时，电机线圈中的电流取决于供电电压、电机本体及其负载参数、功率器件参数以及驱动脉冲的占空比等。对于多相电机，通常采用多组功率器件来驱动电机的各相线圈，而功率器件之间不可避免地存在差异性。功率器件参数的差异性会导致电机各相导通电流的差异。采用传统PWM技术控制驱动电机时，由于电机各相驱动信号采用相同的占空比，因此各相导通电流的差异性会导致相间驱动功率的不匹配。这种不匹配现象会导致功率器件不均匀发热及电机转动不稳等问题，进而影响电机及其系统的稳定性和可靠性。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于检测电机相电流的高低程度，据此设置合适的相占空比调制因子，以避免电机功率器件的参数不一致性带来的相间驱动功率的不匹配现象。

本发明提供一种多相电机控制与驱动装置，所述装置包括：

电机相电流检测电路，被配置为检测电机相导通区间的电流参数；

电机控制与驱动某相激励因数设定电路，被配置为根据所述电机相电流的高低程度设定某相占空比调制因子；

功率器件，被配置为驱动电机各相线圈；

所述电机相电流检测电路分别连接电机控制与驱动某相激励因数设定电路和功率器件；所述电机控制与驱动某相激励因数设定电路与功率器件之间互相连接。

进一步地，所述电机某相占空比调制因子与该相电流参数的乘积为常数。

本发明进一步提供一种使用所述的装置的多相电机的控制与驱动方法，其特征在于，检测电机某相电流的直接及间接参数，并设置该相控制与驱动的占空比调制因子。

进一步地，所述相电流的直接参数由控制驱动导通区间内单次或多次采样的数值表征。

进一步地，所述相电流的间接参数根据控制驱动导通区间的长短由更新当前数值表征，或继续由历史数据表征。

电机相电流小时，设置较大的占空比调制因子；电机相电流大时，设置较小的占空比调制因子。电机的相占空比调制因子不是固定的，而是根据检测到的电机相电流高低程度而改变，以保证其乘积为一个固定常数，这样在电机在功率器件的参数不一致时仍然可以保证电机稳定均匀运转。

电机相电流的高低程度由相控制驱动导通区间内单次或多次采样的数值来直接或间接表征。当使用传统脉冲宽度调制(PWM)技术控制驱动电机时，所述电机相激励由相占空比调制因子进一步调制为最终所施加PWM信号。

本发明的有益效果是电机在功率器件的参数不一致时，相占空比调制因子会随之变化，从而保证电机稳定均匀运转，不会出不均匀发热等异常现象。本发明对电机相电流进行检测，自动设定与之相关的相占空比调制因子，以保证其乘积为一个固定常数，以保证相功率输出的均衡。本发明可以广泛应用于多相电机共享功率电源时的控制与驱动。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种多相电机的控制与驱动方法的流程图；

图2为本发明实施例提供的一种多相电机相电流的示意图；

图3为本发明实施例提供的电机相电流检测的示意图；

图4为本发明实施例提供的一种多相电机的控制与驱动的装置示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明实施例进行详细描述。应当明确，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。