[发明专利]相电流采样和调节装置和方法以及电动机驱动系统

说明书

技术领域

本发明的主题一般涉及用于对相电流采样的装置和方法，且更具体地涉及合并到电动机驱动系统中的这种装置和方法。

背景技术

电力驱动用来控制电动机的相电流。在数控系统中，多相电流通常被同时采样并使用模数(A-D)转换器将其转换为数字值。将这些数字值提供给系统控制器，系统控制器可以根据这些数字值调节相电流。

在某些系统中，可以同时使用多个模数(A-D)转换器来采样多相电流。例如，在提供三相电流的系统中，可以在并行采样通道中实施三个A-D转换器。通常精确控制对于每个相电流的采样时刻，这可以实现对可能由相波纹电流引入的混叠(aliasing)的检测及减少。

在某些情况下，可用的A-D转换器可能比相电流数少。例如，系统可能包括比相电流数少的A-D转换器，或系统可能在不同时间为其它目的使用一个或多个通常用于采样相电流的A-D转换器。在这些时间，系统控制器可能不能接收每个相电流的采样电流值，且可能会损害对相电流的精确控制。所引入的采样误差可能会反映到相电流中，导致明显的转矩脉动，谐波电流，和/或其它可能不利地影响电动机性能的不希望的人为噪声(artifact)。

因此，希望提供用于采样电动机相电流的可以使用比相电流数更少的A-D转换器的装置和方法，其中该装置和方法引入较少的转矩脉动、谐波电流、和/或使用常规装置和方法可能引入的其它不希望的人为噪声。此外，根据后续的详细描述及随附的权利要求书，结合附图和前述技术领域及背景技术，本创造性主题的其它期望特征和特性将变得显而易见。

发明内容

在实施例中，提供了一种相电流采样装置，其包括切换电路和第一模数转换器。该切换电路具有多个输入端子和一输出端子，且适于接收至少包括第一相电流波形和第二相电流波形的多个相电流波形(multiple phase current waveforms)。该切换电路还适于在至少两个偏移采样(offset sampling)时刻期间在输出端子处提供第一相电流波形，且适于在参考采样(reference sampling)时刻期间在输出端子处提供第二相电流波形。第一模数转换器适于接收第一相电流波形和第二相电流波形，且适于在偏移采样时刻生成代表第一相电流波形的振幅的数字值，及在参考采样时刻生成代表第二相电流波形的振幅的数字值。

在另一实施例中，提供了一种电动机驱动系统，其包括逆变器(inverter)，和如在前面段落内的实施例中所描述的相电流采样装置，以及控制器。该逆变器适于基于逆变器控制输入生成多个相电流波形，所述多个相电流波形至少包括第一相电流波形和第二相电流波形。所述控制器适于接收代表第一相电流波形的振幅的数字值，且适于根据代表第一相电流波形的振幅的数字值计算第一相电流波形的近似值。

在另一实施例中，提供了一种机动车辆，其包括电动机、和如在前面段落内的实施例中所描述的电动机驱动系统。该电动机适于接收多个相电流波形并响应于所述多个相电流波形提供转矩，所述多个相电流波形至少包括第一相电流波形和第二相电流波形。

在另一实施例中，提供了一种用于调节相电流波形的方法。该方法包括以下步骤：通过第一模数转换器在第一偏移采样时刻生成第一相电流波形的第一样本，所述第一偏移采样时刻在参考采样时刻t0之前第一定时偏移(timing offset)tx1发生。该方法也包括以下步骤：通过第一模数转换器在参考采样时刻生成第二相电流波形的第二样本，以及通过第一模数转换器在第二偏移采样时刻生成第一相电流波形的第三样本，其中所述第二偏移采样时刻在所述参考采样时刻之后第二定时偏移tx2发生。

附图说明

将在下文中结合下列附图描述本创造性主题的实施例，在附图中相同的数字标示相同的元件，且

图1示出了根据本创造性主题的示范实施例的电动机驱动系统的简化示意图；

图2示出了三个正弦相电流波形的曲线图；

图3示出了根据示范实施例的相电流采样装置的简化示意图；

图4示出了根据示范实施例的沿三个相电流波形的样本点的曲线图；

图5示出了根据示范实施例的用于采样相电流波形的方法的流程图；

图6示出了根据另一示范实施例的相电流采样装置的简化示意图；

图7示出了根据另一示范实施例的沿三个相电流波形的样本点的曲线图；

图8示出了根据另一示范实施例的用于采样相电流的方法的流程图；

图9示出了根据示范实施例的用于调节相电流的方法的流程图；