[发明专利]马达总线电压换向方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种在系统中的马达总线电压补偿（motor bus voltage compensation）的方法，在所述系统中，马达驱动轴来克服机械负载力（或载荷力）。

背景技术

马达驱动系统已为人们所熟知，其中控制装置向开关网络或“驱动桥”（switching network or “drive bridge”）发出信号，所述开关网络或“驱动桥”将所供给的直流电源（DC power）转换为三相稳压电源来驱动马达。控制装置部分（或控制部分）通过开关网络并在所述开关网络之外调整电源，以调节马达功率并方向控制。所述控制装置利用来自马达轴上的传感器的位置信号来确定信号和对所述开关网络的计时（timing）的适当组合，以产生所希望的运动，这种运动另外称之为马达换向（或电机转向）。经常地，所述控制装置将正向角偏移或偏离（positive angular offset）添加到换向（或换相）信号中，以提供附加的扭矩。

在某些应用中，当马达被启动时马达可以沿第一方向驱动轴，同时当马达不起作用时诸如弹簧的机械偏置将使所述轴返回。所述马达依据加速度和速度的要求可以或不可以主动地在偏置或偏压方向上受到驱动。

马达总线将电源或电力供给到所述开关网络。所述马达总线电源通过输入功率调节器部分（input power conditioner section）来供给。所述输入功率调节器可以包括反向电流阻塞二极管，以防止外部电源总线上的功率突增。如此，所述功率调节器还要有电能储存器，例如电容器，以储存供给到和来自所述马达的电能。功率调节器还可以包含整流电路（rectifier circuitry），以将输入功率从AC转换为DC，和/或电压调整装置，例如降压转换器或升压转换器，以控制所述马达总线电压。

当所述轴受到机械偏置或偏压在反向方向上被驱动时，能够从所述马达产生反向电流流回到所述马达总线。这一反向电流到达所述开关网络和所述功率调节器部分。由这个反向电流提供的电压尖脉冲可能引起对所述开关网络和所述功率调节器部分的关注。如果正向偏移依然在被添加到所述换向信号中，那么这些关注以及所述电压尖脉冲的大小都会被加大。

提供额外的电容量或有效的电压钳制（电路）来解决这一电压尖脉冲就更加昂贵且需要更多的电路板空间。

发明内容

一种用于马达的驱动系统，所述系统具有用于向马达供给三相电源或电力的开关网络，和用于所述开关网络的控制装置，所述控制装置被编程为当与负载或载荷相反地进行驱动时在当前位置之前为换向提供正向偏移，且当所述控制装置与负载力互补地驱动马达时，使用零偏移或负向偏移。

本领域技术人员从下列详细描述中将会清楚地理解本发明的这些以及其它特点。伴随着这些详细描述的附图在下面简要地示出。

附图说明

图1A示意性示出了马达驱动系统；

图1B示意性示出了图1A中的马达驱动系统的一种构造或配置；和

图2是一种流程图。

具体实施方式

一种回转马达驱动系统20作为一个示例在图1A中图示出。所述马达驱动系统包括由来自马达28的马达轴23驱动的部件22。凸缘或法兰24设置在轴23上，所述凸缘或法兰起使得用来施加弹簧力（总体上也称之为机械偏置力）的弹簧偏置定位的作用。位置传感器感应轴23的位置。

马达28是无刷直流马达（DC motor）。在一个实施例中，所述马达可以是WYE连接的（Y连接的）无刷直流马达。通常，这类马达是三相供电的。另一方面，delta连接的马达也落入到本发明的范围之内。

开关网络或交换网络30（aka驱动桥）将直流电源（或电力）从马达总线31转换为用于马达28的三相电源。示意性表示的主汇流排或主线29将电源供给到功率调节器单元33。功率调节器单元33转换要输送到马达总线31的且要由用于驱动马达28的开关网络30所使用的电源。功率调节器单元33可以包含下列装置中的任何一个：反向功率（或逆功率）阻塞二极管（reverse power blocking diode），功率储存器（power storage），如电容器，AC（交流）至DC（直流）整流器（AC to DC rectification），以及总线电压调制器（bus voltage regulation）如降压调节器或升压调节器（buck or boost regulator）等。如此，在本示例中，功率调节器单元33并不允许电流从马达总线31流到主汇流排29。控制装置32向开关网络30发送交换信号。