TW398112B - Brushless DC motor control - Google Patents
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Description
A7 仏心义修正 -----iz___witf 五、發明説明(7 ) 第4圖是波形圖,顯示出第3圊之馬達中的一個相位上 的電壓; 第5圖疋一部份電路圖,顯示出流經繞組的馬達電流 路徑; 第6圖是在不同馬達電流時馬達性能的圖形; 第7圖波形圖,顯示出馬達繞組電流和反電動勢; 第8圖是第3圖中所示之反電動勢數位器的電路圖。 第3圖以方塊圖形式顯示出本發明的馬達控制系統。 其主要的硬體方塊有永久磁鐵三繞組馬達2丨、馬達繞組整 流電路22、交換式直流電源供應器23、反電動勢數位器24 和微處理器25。微處理器25内的方塊代表由軟體常式 (Routine)所執行的功能,其等將在下文中加以說明。 本發明的E C Μ系統係針對一種具有有著三組繞組(或 相位)A、Β和C和六個凸極之定子的馬達來加以說明的。 其它的定子結構也可以使用。此馬達具有一個四極永久磁 鐵轉子,但是也可以採用不同數目的磁極。在此實施例中 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 ,如第3圖中所示,該等繞组A、^係以星狀結構連接 在一起。 整流電路22包括有多對形式為功率場效電晶體(FET) 的切換裝置’其等係連接成跨過該直流電源供應器23,以 將繞組A、B和C之每一者以第!圖和第2圖中已描述的方法 來加以整流處理。該等構成每一馬達相位中的上方和下方切 換7G件的六個切換裝置中的每一者均係由微處理器25所產 本紙張尺度賴帽(210:<297公釐) 10 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 -----B7 五、發明説明(丨^ ~~~" ~ ' ~ 、本發明是有關於電子控制無刷式直流馬達(具有永久 磁鐵轉子)’特別是有關於用來做低功率應用的三繞組式 馬達,例如家用電器和保健儀器。 來㈣電子錢^刷錢,“时法是揭露於美 國專利第4,495,45〇號(T〇kizaki等),而供家用電器,特別 疋洗衣機等使用的則是揭露於美國專利第4540921號⑺oyd 等人)和美國專利第4857814號(Duncan等人)中。這些專利 案中所描述的電子控制馬達(ECM)的基本概念將配合第且 圖和第2 簡述於下文中。 第1圖中顯示出具有整流切換元件的理想三相(或繞組) 直流馬達,其整流切換元件通常是功率場效電晶體。開啟 相位A的上方切換元件丨和相位b的下方切換元件2將可在 定子内形成一靜磁場。關閉相位B的下方切換元件2,並 開啟相位C的下方切換元件3,則此磁場將會沿著順時鐘 方向移動。關閉相位A的上方切換元件1,並開啟相位3的 上方切換元件4,則會使此磁場繼續地沿著順時鐘方向移 動。藉著重覆整流切換元件的此種“旋轉作業,,,該定子中 的磁場將會以和切換元件之切換動作相同的速度旋轉。第 2圖中顯示出進行順時鐘方向旋轉時,該等切換元件狀態 的完整模式(Pattern)。 馬達的反時鐘方向旋轉則可藉著將該等整流切換元件 的切換模式順序加以反轉而得到。 在上面所說明之用來在定子上產生旋轉磁場的方法中 ,在同一時間僅有二個相位會電流通過。這將會剩下第三 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) 4 (請先閱讀背面之'注意事項再填寫本頁} --:--,------Ί ---- -訂--- ¥------ 88.8.24 叶 ^ …
A7 ___________B7 五、發明説明(.9 ) 内的電壓在轉子定位和其它的控制用途上才是有用的’但 是由於整流換向作業是由該微處理器所決定的,因此其可 以在任何給定時間上知悉那一個繞組上沒有馬達電流,因 此了以建立一個時間窗口,其可以在任一給定的時段中決 定那一個繞組電壓要在數位器輸出信號中反映出來。 在啟動過程中,該未使用之繞組中的反電動勢的強度 是不足以改變比較器51的狀態,因此並無法使用整流作業 的閉路反饋控制。Vref的值(其可能不是定值)和電阻器58 的值是選定成將數位器的遲滯現象設定成使得零交越狀態 的暫態信號會在所需要的轉子速度下出現在輸出端57上, 以供切換至閉路控制作業上。其在某些應用情形中一般是 330 rpm。 本發明的馬達控制作業是由單一個程式規劃的微處理 器25來進行的’其會直接供應整流電路22的切換信號,而 不需要額外的邏輯或“電流指引,,電路。馬達繞組中之電流 所需的脈寬調變也是由該微處理器25加以進行的。 微處理器25—般是一種8位元單晶片CPU,合適的型 式者為Texas lnstruments TMS37〇。此微處理器硬體組件 ,例如cpu、匯流排、時鐘、RAM*R0M等均未顯示在 第3圖中,因為微處理器的這些基本組件是已知的。此外 ’為有助於解釋微處理器25内所示之方塊,其每—者均代 表著一項要由微處理器25所執行的軟體常式來加以進行的 控制功能,或者另一種情形是其每一者均代表著數據表或 是記憶體内的數據儲存位置。 本紙張尺度適用^"國家標準(―CNS) A峨格(21〇><297公楚)—- -~~——~~ -- I-------; 1¾衣------ΐτ------I i (請先閱讀背备之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局負工消費合作社印製 12 A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、發明説明(2 ) 個繞組沒有電流通過。在上面引證的專利案中,此一暫時 沒用到的繞組是藉由感測該旋轉的永久磁鐵轉子上所感應 生成之電壓來得知的’以做為轉子位置的標示之用。此感 應生成的電壓是因為反電動勢(BEMF)之故而生成的。 ^所感測到的BEMF波形是重覆循環的,是在梯形和近 乎正弦波形之間變化的。此波形的“零交越,,是由於永久磁 極之邊緣所造成的’可做為轉子上的固定不變點,以供追 瞰其旋轉位置。 在此種直流無刷馬達運轉時,每一次的整流換向作業 均必須要和轉子的位置同步。當上述的BEMF信號穿越零 時’其必須要決定轉換至下一個切換模式上,以確保能夠 連續地轉動。切換動作僅會發生在當轉子位在正確的角位 置上時。這可造成一種控制速度用的閉路反饋系統。 轉子的加速或減速可以藉由(以脈寬調變(PWM)技術) 增加或減少定子内之旋轉磁場的強度而達成之,因為轉子 上的力量是正比於磁場的強度。其整流換向頻率會因 BEMF感測器的閉路反饋作用而保持與轉子一致。 要在固定負載下保持預定的速度包括有將定子内的磁 場強度加以控制成能確保其能保有所需的整流換向速率。 而要在變動的負載下保持預定的旋轉速度,則需要相對地 調整定子内的磁場強度,以補償轉子上之負載的變化。 美國專利第4,540,9?1號和第4,857,814號中所揭露的 ECM技術需要使用專用的限流電路來將流經切換用場效 電晶體的電流限制在安全值内。此種保護用的電路會增加 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 【裝. ,ιτ :綵 經濟部中央標準局負工消費合作社印掣. -------ϋ__f - 五、發明説明(13) ' 將有用的輸出信號經由輸出埠46供應至外部控制器上。例 如說,在馬達使用在洗碗機上來驅動清洗液泵浦時,水面 高度可藉著在泵浦開始在吸入侧吸入水時偵測馬達電流的 突然增加而確定之β 在所述之型式的ECM系統中,由於相位電流領先 BEMF之故,其無法達到馬達21的最大運轉效率,因此電 流和電壓的峰值不會重合。這在本發明中是藉著計算出要 將相位之切換動作在偵測到零交越之後加以延遲所需之時 間來修正之。因此延遲演算法47(將更詳細說明於下文中) 會在整流換向動作中加入延遲動作,以使馬達繞組中的電 壓和電流的峰值相重合,因之而使馬達的效率成為最佳化 〇 BEMF數位器24的輸出信號包含有與整流動作發生時 相同時的暫態信號❶除了使用硬體濾波器以外,在本發明 中,這些暫態信號是以軟體方式來濾除之。常式48可自輸 入埠27上讀取信號,但是會使用來自常式29的有關於整流 動作的計時資料來在每一次整流換向動作發生時中斷該讀 取功能。 上面所述的常式的動作將更詳細地說明於下面的段落 中。 馬達敌動常式 馬達的啟動是由常式30以二個步驟來進行的。第_步 包括有啟動定子内之磁場的旋轉。這是藉著在切換模式( 第2圖)中沿著順時鐘或反時鐘方向一步一步地前進而達成 本纸紅度適用中國國家榇準(CN’S )八4祕(210X 297公瘦) --〆--------裝------訂--^---1, —線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 16 A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、發明説明( ECM系統的費用,並使其無法使用在較低功率而較便宜 的應用中。此外,當馬達的電流以正比於馬達負載的方式 變動時,其會需要使用馬達電流的測量值來控制電器因應 會造成負載變動之情形時的行為。而在所引證的習用技術 中’其負載的偵測作業需要有更加昂貴的硬體設備。 使用BEMF的偵測作業來決定馬達的位置具有許多方 面的優點,但是卻也有一項問題,此係在於其輸出信號需 要使用昂貴的零組件來做濾波處理,以消除在定子繞組在 整流換向B夺所產生的暫態信號。此外,由於馬達電流領先 BEMF之故,此種型式的ECM系統一般而言並無法以最佳 的馬達效率來運轉。 因此本發明的目的,以及本發明的一個或多個實施例 ,是要提供一種電子控制式馬達系統,其提供一種克服上 述缺點的方案。 因此之故,本發明是在於一種電子整流無刷式直流馬 達,其中在任何一瞬間都有π個馬達繞組沒被供應以電力 而可用來偵測反電動勢的零交越,該資料係用來啟動繞組 的整流換向作業,且其中該等用來控制整流換向裝置的信 號的脈寬調變作業可用來控制馬達的加速度,而單向的電 流裝置則與該等整流換向裝置並聯連接,其特徵在於在電 流的供應自該繞組上移走後,由於該單向電流裝置所儲存 之月b量的消耗而在該繞組内產生的電流脈波的時間長度係 用來提供該馬達電流的測量值。 在第二觀點中,本發明在於一種電子整流無刷式直流 --^ r裝 訂 * 線 -" -(請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁)
A7 B7 .五、發明説明(15 )
經濟部中央標準局員工消費合作社印製 在閉路控制情形中,整流換向動作會“隨著,,轉子前進 »在此較佳實施例的某一種應用中,所需的轉動速产是 3000 rpm.這相當於轉子每請秒轉—圈。在某—種Z 例中,此馬達系統是用來控制—個具有四極轉子和六極定 子的馬達。在此種馬達中,其必須要有二圈“電氣,^轉= 是完整的BEMF循環才能將轉子轉動—圈機械上的迴轉。 -個電氣迴轉需要有·六次的整流換向動作。這表示整流換 向動作之間的時間是丨.667微秒。若要將旋轉速度自^3〇 rpm的初始啟動速度增加至3000 rpm,則定子中的電流必 須要增加至使整流換向速率等於L667微秒。 -旦轉子到達作業速度,則轉子上之負載的任何變化 均會影響到此速度。速度上的變化可藉由以前面所述的方 式來改變PWM任務循環而修正之,以確保能永遠維持所 需的旋轉速度。 軟體將會以二種不同的步驟大小來改變pWM任務循 環之值。例如說: 1. 如果馬達的速度是在所需之速度的1〇%以内,則 PWM速率將會改變1%。 2. 如果馬達的速度不在1〇%的範圍内,則pWM速率將 改變5%。 上面的提及的速度僅係本發明之一應用的例子而已。 其它的應用中可以選用遠高許多的速度。 自由轉輪電流脈波 常式40、41、50係利用自由轉輪的電流脈波來限定切 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) •裝. 線. 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公慶) 18 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明(4 ) ~ 馬達’其中在任何-瞬間都有—個馬達繞組沒被供應以電 力而可用來仙反電動勢的零交越,該項資料係用來啟動 繞組的整流換向作業,且其中該等用來控制整流換向裝置 的信號的脈寬調變作業可用來控制馬達的加速度,而單向 的t流裝置則與該等整流換向裝置並聯連接,其特徵在於 其測量在電流的供應自該繞組上移走後,由於該單向電流 裝置所儲存之能量的消耗而在該繞組中所產生的電流脈波 的時間長度,而電流在馬達繞組上的整流換向作業是被延 遲超過至每一次反電勢零交越發生之後,以減小馬達電流 與反電動勢間的相位角,進而使馬達的效率達到最大,該 延遲動作係以前面的整流換向作業之間的時間和該電流脈 波的時間長度的函數關係來計算出來的。 在另一個觀點中,本發明是在於一種電子整流馬達系 統,包含有: 一個無刷直流馬達,具有一個轉子和一個有著至少一 相位繞組的定子, 一整流換向電路’包括有直流電源供應器、連接至該 電源供應器以供應電流至該至少一個繞組或是供應電流至 多對選定出來的定子繞組上的切換裝置,以及單向電流裝 置,其可提供一條電流路徑,以在經由切換裝置來供應之 電λπ·中止後’消耗儲存在每一個繞組内的能量, 一數位器(Digitiser)電路,其可感測該至少一繞組内 的電壓,並將該電壓與一參考信號電壓相比較,以偵測出 因為轉子之轉動而感應生成在該至少一繞組内之反電動勢 本紙張尺度朝巾_家轉(CNS) A4規格(21GX297公酱) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝· -\° A7五、發明説明p )
經濟部中央標準局員工消費合作社印製 1…切換元件 2···切換元件 3···切換元件 4···切換元件 21…馬達 22…整流電路 2 3…交換式直流電源供應器 24…反電動勢數位器 25…微處理器 27…輸入谭 28…表格 29…整流控制脈波產生器常式 30…啟動常式 31…位置感測常式 32…常式 33···位置 34…速度感測常式 36…計時器常式 元件標號對照 37…速度決定常式 40…電流脈波測量常式 41…第一決定常式 42…位置 45…負載監測常式 46…輸出谭 47…延遲演算法 48…常式 50…第二決定常式 51···比較器 52…電阻器 53…電阻器 54…電阻器 55…比較器輸入端 56…比較器輸入端 57…比較器輸出端 58…電阻器‘ ---------衣-------玎丨------ί. (請先間讀背面,之注意事項再填寫本頁) 『 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格(210X297公釐) 25 經 濟 央 標 準 局 員 消 費 合 # 社 、發明説明( A7 B7 的零交越, ,程式規劃的數位處理器,包括有記憶鐘和輸入—輸 帛-蟑係連接至該數位器電路的輸出端上,而第二 連接輯整流換向電路上,以供應切換控制信號 煞體係儲存在該記憶體内,以使該處理器能夠產生 該切換控制信號,該軟體包括有: ()個表格,其内儲存⑴該整流換向電路中的每一 俩切換裝置的狀態之組合的序列,其如果依序並重覆地施 該等切換裝置上,會使得該定子繞組能產生一個旋轉 的磁場,⑼針對該轉子之預定角位置的可能的輸出狀態 的序列,其中的每一者均係對應於該等切換裝置狀態之組 合的一者,其會在轉子上造成扭矩,以雄保在轉子位在相 關的預定位置上時能夠持續地轉動, (b) —常式,用來自該表格中選擇出每一個儲存起來 的狀態組合,並產生每一個切換裝置的數位切換控制信號 ,其具有對應於在任何給定時間中所選定之特定組合的狀 態的邏輯位準, (c) 一常式,用來脈寬調變該切換控制信號,以控制 定子繞組内的RMS電流, (d) —常式,用來根據所儲存的任務猶環之值來設定 脈寬調變的任務循環, (e) —位置決定常式’可讀取該數位器的輪出信號, 並由之決定該轉子的角位置, --:------r 裝-- :: (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂— —-- ¥--- 1 I « · 本紙银尺度適用中國國家標準(CNS ) A4规格(2丨0X297公釐) A7 B7 經濟部中央榡準局員工消費合作杜印製 五、發明説明(ό) ⑺-常# ’用來呼叫該選擇常式來選出對應於連續 旋轉中每一個偵測到的轉子位置的儲存起來的狀態組合, (g) —速度決定常式,可讀取該數位器的輸出信號, 並由之決定該轉子的角速度, (h) —表格,用來儲存所需之轉子速度的數值, ⑴一常式,用來將所決定的轉子速度與所需之轉子 速度的數值相比較,以產生一個速度誤差值,. ⑴一常式’用來接收該速度誤差值,並更新所儲存 的任務循環,以在該轉子速度低於所需速度時增加之,並 在該轉子速度高於所需速度時減少之, (k) —脈波長度決定常式,可讀取該數位器的輸出信 號’並由之決定在經由切換裝置所供應的電流中止之後由 於消耗所儲存之能量而在每一相位繞組中產生的脈波的時 間長度, (l) 一常式,用來將如此決定的脈波時間長度與所儲 存的最大脈波時間長度之值相比較,以在如此所決定的時 間長度大於該最大值時,產生一個數值來將所儲存的任務 循環值加以設定至一個較小的值,以及 (m) —常式,可讀取該減量的值,並更新目前所儲存 的任務循環數值。 第1圖是電子整流三繞組無刷式直流馬達的電路圖; .第2圖顯示出可使得第1圖中之馬達做順時鐘旋轉的整 流換向用切換元件狀態的次序; 第3圖是本發明無刷直流馬達和控制器的方塊電路圖 (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝. -訂 ¥ 本紙張尺度朝中國轉轉(CNS ) A4^#· ( 21GX297公釐) A7 仏心义修正 -----iz___witf 五、發明説明(7 ) 第4圖是波形圖,顯示出第3圊之馬達中的一個相位上 的電壓; 第5圖疋一部份電路圖,顯示出流經繞組的馬達電流 路徑; 第6圖是在不同馬達電流時馬達性能的圖形; 第7圖波形圖,顯示出馬達繞組電流和反電動勢; 第8圖是第3圖中所示之反電動勢數位器的電路圖。 第3圖以方塊圖形式顯示出本發明的馬達控制系統。 其主要的硬體方塊有永久磁鐵三繞組馬達2丨、馬達繞組整 流電路22、交換式直流電源供應器23、反電動勢數位器24 和微處理器25。微處理器25内的方塊代表由軟體常式 (Routine)所執行的功能,其等將在下文中加以說明。 本發明的E C Μ系統係針對一種具有有著三組繞組(或 相位)A、Β和C和六個凸極之定子的馬達來加以說明的。 其它的定子結構也可以使用。此馬達具有一個四極永久磁 鐵轉子,但是也可以採用不同數目的磁極。在此實施例中 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 ,如第3圖中所示,該等繞组A、^係以星狀結構連接 在一起。 整流電路22包括有多對形式為功率場效電晶體(FET) 的切換裝置’其等係連接成跨過該直流電源供應器23,以 將繞組A、B和C之每一者以第!圖和第2圖中已描述的方法 來加以整流處理。該等構成每一馬達相位中的上方和下方切 換7G件的六個切換裝置中的每一者均係由微處理器25所產 本紙張尺度賴帽(210:<297公釐) 10 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 ------ B7 五、發明説明(8 ) —~~ 生的閘信號a+、a_、b+、b_、师c_來加以切換的。交換 纟電源供應器23可供應直流電壓,其係跨過每—對切換裝 置來施用的。 BEMF數位器24可接收來自馬達相位A、B^〇c之每一 者的切換末端的輸人信號,以供監控由轉子所感應生成的 反電tr勢。在任何給^時間内均未*整流電路22加以供應 電流的馬達繞組的輪出信號即是供此目的之用。所使用的 反電動勢㈣作業是已配合以圖和第2圖加以說明過的。 BEMF數#器24可在其輸出端上供應—個複合的數位信號 ,代表著其三個輸入端上的類比輸入信號,並係由已知的 比較器技術來得到這些邏輯位準的。該輸出信號包括有邏 輯轉換,其係對應於各個類比BEMF電壓在轉子磁極通過 與該相位相關的繞組磁極時的“零交越,,。此輸出信號亦包 含有其它的資訊,其將會說明於下文中。 第8圖中顯示出BEMF數位器24的一種合適的電路。 一比較器51在其輸入端56上係供應以參考電壓ν^,而在 其輸入端55上則供應以來自三個馬達繞組A、B*c的反電 動勢。當輸入端55處的複合繞組電壓信號超過v^f(以建立 零交越點)時,比較器的輸出端57會改變狀態,因之而在 繞組,電壓彳5號上數位化出足夠大的遊逸(Excursi〇n)。 電阻器52至54會將繞組電壓加以合併,因此該比較器 的輸出信號是由穿越過所有這三個繞組的電壓來決定的。 此比較器的該一兩種狀態輪出信號5 7係傳送至微處理器埠 27上。如已經提到過的’只有穿越過未做整流換向的繞組 本紙張尺度適用中國國家標率(CNS ) Α4規格(21 Οχ297公釐) 11 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) .裝·
、1T 88.8.24 叶 ^ …
A7 ___________B7 五、發明説明(.9 ) 内的電壓在轉子定位和其它的控制用途上才是有用的’但 是由於整流換向作業是由該微處理器所決定的,因此其可 以在任何給定時間上知悉那一個繞組上沒有馬達電流,因 此了以建立一個時間窗口,其可以在任一給定的時段中決 定那一個繞組電壓要在數位器輸出信號中反映出來。 在啟動過程中,該未使用之繞組中的反電動勢的強度 是不足以改變比較器51的狀態,因此並無法使用整流作業 的閉路反饋控制。Vref的值(其可能不是定值)和電阻器58 的值是選定成將數位器的遲滯現象設定成使得零交越狀態 的暫態信號會在所需要的轉子速度下出現在輸出端57上, 以供切換至閉路控制作業上。其在某些應用情形中一般是 330 rpm。 本發明的馬達控制作業是由單一個程式規劃的微處理 器25來進行的’其會直接供應整流電路22的切換信號,而 不需要額外的邏輯或“電流指引,,電路。馬達繞組中之電流 所需的脈寬調變也是由該微處理器25加以進行的。 微處理器25—般是一種8位元單晶片CPU,合適的型 式者為Texas lnstruments TMS37〇。此微處理器硬體組件 ,例如cpu、匯流排、時鐘、RAM*R0M等均未顯示在 第3圖中,因為微處理器的這些基本組件是已知的。此外 ’為有助於解釋微處理器25内所示之方塊,其每—者均代 表著一項要由微處理器25所執行的軟體常式來加以進行的 控制功能,或者另一種情形是其每一者均代表著數據表或 是記憶體内的數據儲存位置。 本紙張尺度適用^"國家標準(―CNS) A峨格(21〇><297公楚)—- -~~——~~ -- I-------; 1¾衣------ΐτ------I i (請先閱讀背备之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局負工消費合作社印製 12 經濟部中央榇準局員工消費合作社印掣 A7 ___ _ B7 五、發明説明(10 ) —' 如第2圖中所示之類的整流換向模式是與用來造成馬 達反時鐘方向旋轉的第二整流換向模式順序一起儲存在表 28内。整流切換元件的控制脈波是由整流控制❿波產生器 常切所合成的,該f式包射—指標值,其係指向切換 狀態模式在表28中的位置,且其必須要針對馬達21所需之 特疋旋轉方向來產生下—次的整流換向動作。其必須要將 六個整流驅動信號加以合成’但是在每一次整流換向動作 中只有其中的二個會改變狀態。 一啟動常式30可在初始階段中將指標29以和固定之低 頻率(或是低而綾慢增加之頻率)“同步,,移動通過切換模式 順序。這會將定子的相位加以整流而以夠高的速度來產生 旋轉磁場,以克服數位器24的遲滯(Hysteresis)現象。該 永久磁鐵轉子會隨著該旋轉的定子磁場而轉動。 當馬達以一個足以在輪入埠27上自每一個沒用到相位 繞組上產生一個數位反電動勢信號的速度轉動時,該馬達 啟動常式即會自所述之開路控制模式跳至閉路控制模式。 此動作包括有啟動位置感測常式31來在輸入埠27上讀取複 合數位BEMF信號’並藉著使用要同時整流換向之相位的 資料來決定因為未使用之相位中的反電動勢所造成的暫態 仏旒’並在每一相位中在每一次“零交越,,之後產生一個平 盯的模式或數位字元,並將該模式傳送至常式29〇藉著使 用表28中的查詢表,此常式將可在表28中找到適合使用的 整流切換模式’以在轉子的位置是由常式31所供應之模式 所‘示的情形下確保馬達的有效率連續旋轉。因此轉子的 (2,〇x^i¥T-^-— (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) --------— 訂----丨、:象. 發明説明(n A7 B7 經濟部中央標準局舅工消費合作社印製
位置可決定定子相位的整流換向作業。 此一合成的整流控制脈波在供應至整流電路22上時是 脈寬調變處理過的。也就是說,一常式32會在由常式29所 合成的脈波上施加—任務#環,其㈣合於馬達電流會依 照也置3 3内所保存的目前的任務循環值而流經之的整流裝 置。此任務循環會改變來使馬達21加速或減速,並配合於 轉子上的變化的負冑,因為轉子扭矩是正比於馬達電流, 而此係由脈寬調變(PWM)作業的任務循環所決定的。 速度感測常式34會讀取BEmf的零交越模式,並配合 一計時H常式36來決定絲著轉子之肖速度的數值。常式 37會將此數值與儲存在㈣内的預定速度值_目比較。如 果計算出的轉子速度小於n,縣位置如所保有的任務 猶壤值加以增t(例如增加1%),而如果計算出來的轉子速 度大於η ’貝將33内的任務循環值加以減量(例如減少ι%) 。此一自表28中所選取的預定速度值係依任何特定時間中 的馬達使用情形而定的。在下面所討論的範例中,典型的 預定作業速度是300〇rpn^ ' 為要保護整流電路切換裝置,其必須要使用限流功能 。如下面將配合第6圖加以更詳細說明的,本案申請人發 現到’ RMS馬達電流(也就是在任何時間内在任何一對相 連之相位㈣電流)是直接正比於在整流切換料上的供 應動作中止後流經每-個繞組的自由轉輪電流的時間長度 。此電流當然是因為電感器儲存能量的已知性質以及在: 所施加之電壓消除掉的過程中消耗該能量之故所造成、 ,- - - 1—k · I.------—— (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 線
本紙張尺度剌t_家辟(CNS ) Α4^^Τ2Ϊ0Χ297^) 14 - A7 B7 經濟部中央橾準局員工消費合作社印製 五、發明説明(12 如此技藝中所已知者,“自由轉輪,,二極體是並聯連接至整 流切換裝置上,以促進該電流之流動。 基於此項發現,每一個未使用之繞組内所產生的電流 脈波將會由與計時器36配合來決定每一自由轉輪電流脈波 之時間長度的常式40加以自BEMF數位器24的輸出端上抽 取出來。第一決定常式4丨可確定該脈波寬度CP是否是大 於儲存在位置42内的預定數值L ’其係相當於整流裝置中 臨限最大馬達電流極限的數值。如果是的話,則將會在位
置33内設定數值43,其可建立具有最小開啟時間的pWM 任務循環。在下面所要討論的例子中,此數值典型上是17% 。如果脈波寬度小於Tl,則第二決定常式5〇會確定電流脈 波寬度是否超過另一個儲存在位置49内的較小的預定數值 I,其係相當於正常的最大安全操作電流,而如果是的話 ,則使用數值44來決定PWM任務循環數值33。典型的減 量值可以是5%。如果電流脈波的時間長度小於心,則不 需要做限流,且PWM任務循環的控制將傳送至速度決定 常式37。 在許多的應用情形中,馬達21上的負載程度,或者負 載的增加,會產生可用來控制ECM系統所使用之程序的 有甩‘資料。轉子負載上的任何改變將會反映在馬達電流上 的變化,而電流脈波測量常式40即可用來提供此铺測^料 。負載監測常式45會接收常式41將目前所決定的電流脈波 寬度傳送至其上,並且藉著確認脈波寬度上的突然變化, 或是藉著決定脈波寬度已達到一個預定的臨限值,其將可 私紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐)
Ny -n η - n I I n - n I n n n ϋ I n ^ <- -- -„ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 15 經濟部中央標準局負工消費合作社印掣. -------ϋ__f - 五、發明説明(13) ' 將有用的輸出信號經由輸出埠46供應至外部控制器上。例 如說,在馬達使用在洗碗機上來驅動清洗液泵浦時,水面 高度可藉著在泵浦開始在吸入侧吸入水時偵測馬達電流的 突然增加而確定之β 在所述之型式的ECM系統中,由於相位電流領先 BEMF之故,其無法達到馬達21的最大運轉效率,因此電 流和電壓的峰值不會重合。這在本發明中是藉著計算出要 將相位之切換動作在偵測到零交越之後加以延遲所需之時 間來修正之。因此延遲演算法47(將更詳細說明於下文中) 會在整流換向動作中加入延遲動作,以使馬達繞組中的電 壓和電流的峰值相重合,因之而使馬達的效率成為最佳化 〇 BEMF數位器24的輸出信號包含有與整流動作發生時 相同時的暫態信號❶除了使用硬體濾波器以外,在本發明 中,這些暫態信號是以軟體方式來濾除之。常式48可自輸 入埠27上讀取信號,但是會使用來自常式29的有關於整流 動作的計時資料來在每一次整流換向動作發生時中斷該讀 取功能。 上面所述的常式的動作將更詳細地說明於下面的段落 中。 馬達敌動常式 馬達的啟動是由常式30以二個步驟來進行的。第_步 包括有啟動定子内之磁場的旋轉。這是藉著在切換模式( 第2圖)中沿著順時鐘或反時鐘方向一步一步地前進而達成 本纸紅度適用中國國家榇準(CN’S )八4祕(210X 297公瘦) --〆--------裝------訂--^---1, —線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 16 A7 B7 五、發明説明(Μ ) 的。該永久磁鐵轉子會隨著定子中的旋轉磁場而轉動。在 此步驟中,此系統係開路的。 1 . 。方疋轉的磁场在結束此第一步驟時的最終速度是由數位 器24偵測轉子之旋轉所需要的最小bemf來決定的。 的大小疋直接相關於轉子的轉動速度。如果沒有轉動的話 貝1J BEMF為零。相反的,轉動得愈快,則bemf就愈大 彳一疋,其Ψ在某一點上,定子中的旋轉磁場的開路速度 會變成太快而使轉子“跟不上,、這會使得馬達無法正確地 啟動此速度上限是由轉子的慣性所決定的。在此較佳 實施例的某-種應用中,初始的啟動速度最大是33〇啡 〇 在33〇 rpm時,其會產生足夠的BEMF來進行閉路操作 。如同在討論習用技藝時所提及的,軟體僅需要根據 BEMF來改變至所儲存的切換模式中的下一個即可。第* 圖顯示出跨越相位B的電壓在每一種切換模今中是如何地 變化。轉子的位置是在當BEMF波形穿越數位器24的參考 電壓Vref時確定的。軟體接著會決定要改變至下一組切換 模式的最佳時間。當馬達的速度是受到反饋控制時,整流 換向動作將不會產生,直到BEMF “穿越參考值,,的情形發 生為止。 啟動常式中的第一步包括有藉著如同習用技藝之說明 中所描述的方式來增加p WM任務循環而將轉子的速度增 加至作業上所需的速度。 速度控制 (請先閲讀背面之注意事項再填窝本頁> >裝--- ---訂-----線一---- 經濟部中央標準局員工消費合作社印掣 17 - A7 B7 .五、發明説明(15 )
經濟部中央標準局員工消費合作社印製 在閉路控制情形中,整流換向動作會“隨著,,轉子前進 »在此較佳實施例的某一種應用中,所需的轉動速产是 3000 rpm.這相當於轉子每請秒轉—圈。在某—種Z 例中,此馬達系統是用來控制—個具有四極轉子和六極定 子的馬達。在此種馬達中,其必須要有二圈“電氣,^轉= 是完整的BEMF循環才能將轉子轉動—圈機械上的迴轉。 -個電氣迴轉需要有·六次的整流換向動作。這表示整流換 向動作之間的時間是丨.667微秒。若要將旋轉速度自^3〇 rpm的初始啟動速度增加至3000 rpm,則定子中的電流必 須要增加至使整流換向速率等於L667微秒。 -旦轉子到達作業速度,則轉子上之負載的任何變化 均會影響到此速度。速度上的變化可藉由以前面所述的方 式來改變PWM任務循環而修正之,以確保能永遠維持所 需的旋轉速度。 軟體將會以二種不同的步驟大小來改變pWM任務循 環之值。例如說: 1. 如果馬達的速度是在所需之速度的1〇%以内,則 PWM速率將會改變1%。 2. 如果馬達的速度不在1〇%的範圍内,則pWM速率將 改變5%。 上面的提及的速度僅係本發明之一應用的例子而已。 其它的應用中可以選用遠高許多的速度。 自由轉輪電流脈波 常式40、41、50係利用自由轉輪的電流脈波來限定切 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) •裝. 線. 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公慶) 18 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明(16 ) 換裝置的電流。這可參閱第5圖(其係第1圖的簡化版)和第 4圖來加以解釋。第5圖顯示出流經相位a和c的電流。這 相當於相位A的上方切換元件(A+)和相位c的下方切換元 件3(C-)是開啟的《此電流是由實心箭號代表之。 虛線箭號代表著由前一次整流換向作業的切換模式所 造成的電流流動。該前一次的整流換向作業是將切換元件 1 (A+)和2(B-)開啟(參見第2圖)。當電力切換元件2(B_)關 閉而切換先件3(C-)開啟時,相位b之電感器内的電流無法 立即減來至'零。此電感器將會維持電流的流動。這會使得 電壓在相位B末端時升高’直到和上方切換元件4並聯的 自由轉輪一極體5開始導通為止。在此點,該“相位末端” 電壓是被定位在V+0.6伏特’而電流會自相位b的電感器 中流出。此‘‘自由轉輪’’電流會在每一次當一個切換元件關 閉時發生。當電流減少至零時,該二極體會停止導通,而 跨過相位B的電壓是單獨由BEMF所造成的。相位B的此自 由轉輪電流脈波在第4圖中是以“CP”來加以標示的。 當電流流經某一相位時,該BEMF將會價測到。該自 由轉輪電流會造成B EMF憤測上的中斷。這在本文中是稱 為“電流脈波’’。相位B的電壓波形是顯示在第4圖中,其 中可以清楚地看到電流脈波。 電流控制 流經整流切換元件的電流必須要限定在適合於所用之 切換裝置的安全範圍内。在此較佳實施例中,用來做為切 換裝置的場效電晶體的極限是2安培穩態信號和4安培連續 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) . I - -...... H 1—Nn 1 n^i i nn--SJi , HI —^n II ί —LI HL1 l - -V ' .. -r (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 19 五、發明説明(17 ) A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 脈波k號。每一繞組内的最大電流.是由幹線電壓(Rail Voltage)與該繞組中所產生之BEMF二者的差值除以該繞 組的電阻而決定的。 I . 幹線—VBEMF' 1 ' . · 電流上升的速率是由繞組的電感值來決定的。 也馬達_VV幹線-VBEMF'dt ~~ I 為:確,保/在啟動時流經切換裝置的峰值電流一定會低於 4安培’ PWM任務循環必須要保持在最小值。此一最小值 也會設定啟動時所能承受的最大扭矩。轉子和連接導線的 慣性必須要夠低,以確保在啟動時所能承受的最大扭矩能 啟動該馬達。 最初的PWM值是遘擇成能夠確保其有足夠的啟動扭 矩來克服轉子和任何初始負载的慣性。此數值可根據四項 判別準則來以單次整流換向動作為基礎而變更之。 1. 如果馬達的電流變成決定性因素的話,則要將 PWM限定在預定的“安全”數值上。 2. 如果馬達電流接近臨限極限時,將pwM加以 ,減低。 3. 如果馬達速度過低的話,則增加pwM。 4. 如果馬達速度過快的話,則減低pwM。 第6圖顯示出馬達在上述之系統内的性能曲線。這些 雙曲線是不同的PWM任務循環下(例如9%、18%、27。/。等)
(請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) •裝_ ,ιτ 線- A7 B7 速度 五、發明説明(IS ) 的扭矩對轉子速度曲線。而該等約略水平的曲線是切換裝 置的RMS電流在給定之PWM任務循環百分比和轉子速度 下的圖形。這些圖形顯示出: 1 .PWM任務循環和馬達輸出扭矩間有著線性的關係 :衍衍-功率 速度以及輸出功率=X (馬達 扭矩= 0— 因此 在固定速度(例如314徑角/秒或3000印111)時,6;£鮮會 保持為定值。Ί馬達的變化(經由不同的PWM任務循環而造 成的)會使得馬達的扭矩以一種合理的線性關係變化。這 表示說對於某一給定的速度而言,PWM任務循環和負載 變化二者間的關係是線性的。 2. 最小的PWM任務循環,以確保馬達電流不會超過4 安培。所有的30%或更小的PWM任務循環曲線均未超越4 安培的水平線。這表示說對這些任務循環而言,不管馬達 的速度為何,馬達電流均不會超過4安培。這可決定啟動 時及馬達故障狀況下的最大PWM值。 3. 正常的操作不會使馬達電流超過2安培RMS。在314 徑角/秒(3000 rpm)的速度和100%的PWM任務循環下,該 等曲線顯示出馬達中的電流不會超過2安培RMS。 第6圖亦顯示出RMS馬達電流(右手侧的Y軸一以安培 為單位來測量)對馬達脈波之時間長度(以微秒為單位來測 量)的曲線圖。此曲線圖顯示出電流脈波的時間長度是直 本紙張尺度適用中國國家標率(CNS ) A4規格(21〇X297公釐) ^^^1 anili^i··—^— ^^^^1 /-IV ^ml nn \ Ym n^i ml BffBH ^ K»—* Γ ^ ^ i - ▼ i _ r (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 21 五、發明説明(19 ) A7 B7 經濟部中央標準局負工消費合作社印製 接正比於馬達中的RMS電流。這使得其可藉由測量馬達 脈波的時間長度來決定馬達中的RMS電流。這進而可使 其%•以避免使用習用ECM中所用之專用的硬體形式限流 電路。 限流作業(Current Limit) 限流作業是藉由在任何故障或是啟動狀態下將pwM 任務循環值限制在33至17%而達成的。故障狀況是在常式 50自來自常式40的數據而確定電流脈波的時間長度是長於 1微秒時而成立的。這相當於約有3安培RMS流經場效電 晶體。在偵測到此狀況時,任務循環的值會立即被限制至 17%,而軟體則會試圖將馬達恢復至全速狀態:如果在預 定數目的嘗試後而無法將馬達恢復至全速狀態的話,則軟 體會通知使用者有失誤狀況。 斷流作業(Current Trip) 斷流作業可以交換式電源供應器(SMPS)23來改善之 。如果一次電感中的電流升高超過2.25_3 15安培的話,則 頂端切換元件會關閉掉’直到SMPS的下一個循環開始為 止。這會限制可移轉至二次電感上的能量的量。 一般會造成此種情形的故障狀況是上方和下方場效電 晶體,由於軟體控制能力的喪失或是硬體的故障之做而同時 開啟。流經這些場效電晶體的電流之量是依變壓器之二次 電感中有多少能量和跨越40 V幹線的平順電容器而定的。 在造成損害前,N型通道場效電晶體所能處理的療值能量 是30微焦耳。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝.
、1T '線——I —-1. I --
五、發明説明(2〇 ) A7 B7 馬達效率的最佳化 演算法47的功用是要細剩口電流波形維持為同相 ,以使馬達的效率最佳化,如自馬達功率公式中所可瞭解 的 '馬達= VBEMF 乂 I馬達乂 cqs(J目位角) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 使相位角儘可能地小的作業包括有將每一次整流換向 動作延遲一段針對前一次整流轉動而定的時間。 叶算此一動態整流換向延遲時間的公式是: 最佳化延遲=換向速率-電流脈滹眭簡甚苷、 2~~ ' 此公式可以由圖形來推導之。第7圖顯示出二條軌跡 。正弦波軌跡是在永久磁鐵轉動時在定子的繞組内感應生 成的BEMF。梯形軌跡I相位則是電流流經某一給定繞組者 。在此的目標是要使tpt"這可確保電流波形能對正於 BEMF波形波形’以將相位角減至最小。 整流換向動作間的時間 (TBC)=t5+t6+t7 因此 t6=TBC-t5-t7 重新排列,並已知 t6+t7 = TBC-t5 2t6=TBC-ts 先 聞_ 讀 背 © _ 之 注
I 裝 訂 線 l6 (TBC-t5) 2 其中 t6=最佳化的延遲 t5=電流脈波時間長度 本紙張尺度適用中國國家梯準(CNS ) M規格(210X297公釐) 23 A7 -----_ B7 五、發明説明(21 ) —-- TBC=電流整流換向速率 此演算法可隨著每一次的整流換向動作而動態地執行 。但是在大致上固定速度作業的應甩中,延遲時間的數Z 可以事先在微處理器25内計算出來並載入之,以在每一種 馬達作業模式中施用之。此計算在此例中是使用使用根據 所需要的整流換向速率和由電腦模擬或假設而決定之電流 脈波時間長度之值而得到的整流換向動作之間的時間值。 本發明的馬達系統可以相當低的PWM率來實施之, 且可得到低噪音的操作結果。如果使用大型的感應馬達( 例如說使用凸極)可有助於該種使用低PWM速率的作業。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) •裝· 訂 .線 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 24 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) A7五、發明説明p )
經濟部中央標準局員工消費合作社印製 1…切換元件 2···切換元件 3···切換元件 4···切換元件 21…馬達 22…整流電路 2 3…交換式直流電源供應器 24…反電動勢數位器 25…微處理器 27…輸入谭 28…表格 29…整流控制脈波產生器常式 30…啟動常式 31…位置感測常式 32…常式 33···位置 34…速度感測常式 36…計時器常式 元件標號對照 37…速度決定常式 40…電流脈波測量常式 41…第一決定常式 42…位置 45…負載監測常式 46…輸出谭 47…延遲演算法 48…常式 50…第二決定常式 51···比較器 52…電阻器 53…電阻器 54…電阻器 55…比較器輸入端 56…比較器輸入端 57…比較器輸出端 58…電阻器‘ ---------衣-------玎丨------ί. (請先間讀背面,之注意事項再填寫本頁) 『 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格(210X297公釐) 25
Claims (1)
- 經濟部t央標準局員工消費合作社印製 第871050T7號申請案申請專利範圍修正本 88824. 1_ -種電子整流無刷直流馬達,其中在任何一瞬間都有 一個馬達繞組沒被供應以電力而可用來偵測反電動勢 的零交越情形,該項資料可用來啟動繞組的整流換向 作業,且其中該等用來控制整流換向裝置的信號的脈 寬凋變作業可用來控制馬達的加速度,而單向的電流 .裝置則與該等整流換向裝置並聯連接,其特徵在於在 電机的供應自该繞組上移走後,由於該單向電流裝置 所儲存之能量的消耗而在該繞組内產生的電流脈波的 時間長度係用來提供該馬達電流的測量值。 2. 根據申請專利範圍第i項的電子整流無刷直流馬達,其 中该馬達電流的測量值可控制該脈寬調變的任務循環 而將馬達的電流限制在安全值内。 3. —種電子整流馬達系統,包含有: 一個無刷直流馬達,具有一個轉子和一個有著至 少一相位繞组的定子, 一整流換向電路,包括有直流電源供應器、連接 至該電源供應器以供應電流至該至少一個繞組或是供 應電流至多對選定出來的定子繞組上的切換装置,‘以 及單向電流裝置,其可提供一條電流路徑,以在經由 切換裝置來供應之電流中止後,消耗儲存在每一個繞 組内的能量, 一數位器電路,其可感測該至少一繞組内的電壓 ,並將該電壓與一參考信號電壓相比較,以偵測出本紙承尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(2ΐ〇χ297公资) ---------1裝------訂-------I線 (請先閲讀背面乏注意事項再填寫本頁) . 26經濟部t央標準局員工消費合作社印製 第871050T7號申請案申請專利範圍修正本 88824. 1_ -種電子整流無刷直流馬達,其中在任何一瞬間都有 一個馬達繞組沒被供應以電力而可用來偵測反電動勢 的零交越情形,該項資料可用來啟動繞組的整流換向 作業,且其中該等用來控制整流換向裝置的信號的脈 寬凋變作業可用來控制馬達的加速度,而單向的電流 .裝置則與該等整流換向裝置並聯連接,其特徵在於在 電机的供應自该繞組上移走後,由於該單向電流裝置 所儲存之能量的消耗而在該繞組内產生的電流脈波的 時間長度係用來提供該馬達電流的測量值。 2. 根據申請專利範圍第i項的電子整流無刷直流馬達,其 中该馬達電流的測量值可控制該脈寬調變的任務循環 而將馬達的電流限制在安全值内。 3. —種電子整流馬達系統,包含有: 一個無刷直流馬達,具有一個轉子和一個有著至 少一相位繞组的定子, 一整流換向電路,包括有直流電源供應器、連接 至該電源供應器以供應電流至該至少一個繞組或是供 應電流至多對選定出來的定子繞組上的切換装置,‘以 及單向電流裝置,其可提供一條電流路徑,以在經由 切換裝置來供應之電流中止後,消耗儲存在每一個繞 組内的能量, 一數位器電路,其可感測該至少一繞組内的電壓 ,並將該電壓與一參考信號電壓相比較,以偵測出本紙承尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(2ΐ〇χ297公资) ---------1裝------訂-------I線 (請先閲讀背面乏注意事項再填寫本頁) . 26 A8 B8 C8 D8 地 轉動 六、申請專利範圍 為轉子之轉動而感應生成在該至少—繞組内之反電動 勢的零交越, -程式規劃的數位處理器,包括有記憶體和輸入 輸出埠第-埠係連接至該數位器電路的輸出端上 ,而第二組埠係連接至該整流換向電路上,以供應切 換控制信號至其上, 車人體係儲存在該記憶體内’以使該處理器能夠 產生該切換控制信號,該軟體包括有: ()個表格,其内儲存⑴該整流換向電路中的每 -個切換裝置的狀態之組合的序列,其如果依序並重 覆地施用至該等切換I置上時,會使得該定子繞組產 生-個旋轉的磁豸,⑼針對該轉子之預定角位置的可 能的輸出狀態的序列,Λ中的每—者均係對應於該等 切換裝置狀態之組合的—者,其會在轉子上造成扭矩 以確保在轉子位在相關的預定位置上時能夠持續 (b) —常式,用來自該表格中選擇出每一個儲存起 來的狀態組合,並產生每一個切換装置的數位切換控 制信號,其具有對應於在任何給定時間時所選定之^ 定組合的狀態的邏輯位準, (c) 一常式,用來脈寬調變該切換控制信號,以控 制定子繞組内的RMS電流, (d) 吊式,用來根據所儲存的任務循環之值來咬 定脈寬調變的任務循環, & 張尺度適财關家辨(CNS) Α4· ( 2似297公着) ---------¾------'玎-----!線 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) - 經濟部中央標準局負工消費合作社印製 27 六、申請專利範圍 叭j續取該數位器的輪出## ,並由之決定該轉子的角位置, 出“ ⑴-常式’用來”該選擇常式來選出對應於連 續旋轉中每一㈣測到的轉子位置的儲存起來的狀能 組合, 心 ⑷一速度決定常式’可讀取該數位器的輸出信號 ,並由之決定該轉子的角速度, (h)—表格,用來儲存所需之轉子速度的數值, ⑴吊式,用來將所決定的轉子速度與所需之轉 子速度的數值相比較,以產生一個速度誤差值, ⑴一常式,用來接收該速度誤差值,並更新該儲 存的任務循環,以在該轉子速度低於所需速度時增加 之,並在該轉子速度高於所需速度時減少之, (k) 一脈波長度決定常式,可讀取該數位器的輪出 信號,並由之決定在經由切換裝置所供應的電流中止 之後由於消耗所儲存之能量而在每一相位繞組中產生 之脈波的時間長度, (l) 一常式’用來將如此決定的脈波時間長度與所 儲存的最大脈波時間長度之值相比較,以在如此所決 定的時間長度大於該最大值時’產生一個數值來將該 儲存的任務循環值加以設定至一個較小的值,以及 (m) —常式,可讀取該減量的值,並更新目前所儲 存的任務循環數值。 4.根據申請專利範圍第3項的電子整流馬達系統,其中該 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公漦) 28 A8 B8裝 訂------^線 (請先閲讀背面乏注意事項再填寫本頁) 29 A8 B8 C8請 先 閱 讀 背 乏 注 意 事 項 再 裝 訂 線 30
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