[发明专利]用于具有电流噪声抑制的AC马达的无传感器PWM控制的变速驱动器

权利要求书

1.一种变速驱动器(200)，用于基于给定的控制法则对AC电动马达(300)的运行进行闭环控制，所述变速驱动器(200)包括：

-输出端子(210)，用于向所述受控的AC电动马达(300)递送受控交流驱动电压(u_pwm)；

-固态功率逆变器(220)，包括固态开关(T1，T2)，用于通过对所述固态开关(T1，T2)进行换向以逆变所提供的DC电压(Vbus)来生成所述驱动电压(u_pwm)；

-驱动控制器(230)，用于控制由所述功率逆变器(220)生成所述驱动电压(u_pwm)；以及

-驱动电流感测设备(240)，用于测量由所述受控AC电动马达(300)所吸收的所述驱动电流的瞬时强度，并用于将所述结果测量作为驱动电流强度信号(i_s)提供给所述驱动控制器(230)，

其中所述驱动控制器(230)包括：

-脉宽调制发生器(232)；

-控制法则模块(234)，用于存储所述给定的控制法则；以及

-状态变量估计模块(236)，用于估计所述受控AC电动马达(300)的至少一个状态变量(z)的瞬时值，

其中所述控制法则模块(234)适于，基于所述存储的控制法则和由所述估计模块(236)提供的状态变量估计(z)来计算目标电压信号(u_s)并将所述计算出的目标电压信号输出到所述脉宽调制发生器(232)，

其中所述脉宽调制发生器(232)适于：

-用脉宽调制的逆变器控制信号(M)近似所述接收到的目标电压信号(u_s)；

-使用所述逆变器控制信号(M)控制所述功率逆变器(220)的所述运行，从而获得所述驱动电压(u_pwm)；

-基于所述逆变器控制信号(M)与所述目标电压信号(u_s)之间的所述偏差，计算状态变量估计支持信号(s₁)；

-从所述逆变器控制信号(M)中提取所述功率逆变器固态开关(T1，T2)的下一次换向的时序(R)；以及

-将所述计算出的状态变量估计支持信号(s₁)和所述提取出的换向时序(R)输出到所述状态变量估计模块(236)，以及

其中所述状态变量估计模块(236)适于：

-基于所述接收到的状态变量估计支持信号(s₁)和由所述驱动电流感测设备(240)提供的所述驱动电流强度信号(i_s)来估计所述AC电动马达(300)的状态变量(z)的瞬时值，其中所述驱动电流强度信号(i_s)的、根据所述接收到的换向时序(R)与所述功率逆变器的固态开关(T1，T2)之一的所述换向对应的那些时间片段(D1，D3，Dn)在所述状态变量估计中作为损坏的时间片段被丢弃；以及

-将所述结果状态变量估计(z)输出到所述控制法则模块(234)。

2.如权利要求1所述的变速驱动器(200)，其中所述状态变量估计模块(236)适于使用遵循所述换向时序(R)的时间遮蔽窗口(W)的序列(c1，c2)，以确定所述驱动电流强度信号(i_s)的被丢弃的那些时间片段(D1，D3，Dn)。

3.如权利要求2所述的变速驱动器(200)，其中所述时间掩蔽窗口(W)的最大全宽，FWM，大于或等于所述功率逆变器的固态开关(T1、T2)的开关时间(δ)。

4.如权利要求2或3所述的变速驱动器(200)，其中所述时间掩蔽窗口(W)具有不连续的形状，诸如矩形。

5.如权利要求2或3所述的变速驱动器(200)，其中所述时间掩蔽窗口(W)具有连续的形状，诸如梯形。