[发明专利]变频独立速度马达

权利要求书

1.一种电动马达设备，该电动马达设备包括：

转子(102)；

定子(104)；

高频变压器级(106)，该高频变压器级(106)用于从所述定子向所述转子发送激励信号(370)，所述高频变压器级具有位于所述定子上的第一组变压器绕组(110)和位于所述转子上的第二组变压器绕组(112)；以及

主场马达级(108)，该主场马达级(108)具有位于所述定子上的一组定子电枢绕组(118)和位于所述转子上的一组主场绕组(120)，其中，所述一组定子电枢绕组被配置为从交流电力母线(140)接收主多相电力信号(242)，该主多相电力信号(242)具有引起相对于所述定子旋转的第一旋转磁通的第一电流，其中，所述一组主场绕组被配置为接收副多相电力信号(280)，该副多相电力信号(280)具有引起相对于所述转子旋转的第二旋转磁通的第二电流，其中，所述第一旋转磁通和所述第二旋转磁通的组合使得所述转子以预定基准频率转动。

2.根据权利要求1所述的设备，所述设备还包括：

整流器(114)，该整流器(114)联接到所述转子并电连接到所述第二组变压器绕组，所述整流器被配置为对所述激励信号进行整流，以生成直流电力信号；以及

逆变器(116)，该逆变器(116)联接到所述转子并电连接到所述整流器，其中，所述逆变器被配置为对所述直流电力信号进行调制，以生成所述副多相电力信号。

3.根据权利要求2所述的设备，所述设备还包括：

编码器(126)；以及

嵌入式控制器电路(122)，该嵌入式控制器电路(122)联接到所述转子，所述嵌入式控制器电路被配置为进行如下操作：

基于所述主多相电力信号，生成电相位信号(246)；

从所述编码器接收转子相位信号(240)；

基于所述电相位信号与所述转子相位信号之间的差，生成组合相位信号(250)；以及

基于所述组合相位信号来生成脉宽调制信号(222)，以控制所述逆变器使得所述副多相电力信号具有如下频率、幅值以及相位，该频率、幅值以及相位使得所述第一旋转磁通和所述第二旋转磁通能够组合地使所述转子以所述预定基准频率来转动。

4.根据权利要求3所述的设备，所述设备还包括：

控制信号联接器(124)，该控制信号联接器(124)具有布置在所述定子上的第一部分和布置在所述转子上的第二部分，其中，所述控制信号联接器是非接触光联接器，并且其中，所述嵌入式控制器电路被配置为经由所述控制信号联接器从马达控制单元(130)的控制器电路(136)接收一个或更多个控制信号。

5.根据权利要求3所述的设备，其中，所述嵌入式控制器还被配置为进行如下操作：

从马达控制单元接收基准频率信号(202)，所述基准频率信号表示所述预定基准频率；

基于所述基准频率信号和转子频率信号，生成Q轴电流信号(208)；

基于所述Q轴电流信号和Q轴反馈电流信号，生成Q轴电压信号(214)；

从所述马达控制单元接收D轴基准电流信号(230)；

基于所述D轴基准电流信号和D轴反馈电流信号，生成D轴电流信号(236)；以及

将所述Q轴电压信号和所述D轴电流信号用作对逆派克变换(216)的输入，在所述逆派克变换中应用组合相位信号，来生成α-β电压信号(218)，其中，所述脉宽调制信号是在脉宽调制生成器电路(220)处由所述α-β电压信号导出的。

6.根据权利要求5所述的设备，其中，所述嵌入式控制器还被配置为进行如下操作：

从所述一组主场绕组接收转子反馈电流信号(260)；

将所述转子反馈电流信号用作对克拉克变换(262)的输入，应用所述克拉克变换，来生成α-β电流反馈信号(264)；以及

将所述α-β电流反馈信号用作对派克变换(266)的输入，在所述派克变换中应用所述组合相位信号，来生成所述D轴反馈电流信号和所述Q轴反馈电流信号。