[发明专利]装有数字稳压器的具有励磁的旋转电机

权利要求书

1.一种具有励磁的旋转电机（1），装有数字稳压器设备（2），能够作为发电机工作，而且提供通过励磁电流（Ie）调整的输出电压（Ub+），因而具有由预定的第一截止频率（F1c）限制的通带，所述数字稳压器（2）包括用于控制所述励磁电流（Ie）的部件（7）和稳压器回路（6），该稳压器回路（6）在其输入处包括用于通过采样来测量所述输出电压（Ub+）的部件（10），该测量部件以预定的第一采样频率（F1e）产生采样信号，该稳压器回路（6）在其输出处包括用于产生控制信号（PWM）的部件（13），其根据所述采样信号和设置值（Uo）来控制所述控制部件（7），特征在于，所述用于测量的部件（10）包括过采样部件以使得所述第一采样频率（F1e）大于所述截止频率（F1c）的两倍，而且所述稳压器回路（6）额外包括用于抽取所述采样信号的部件（12）。

2.根据权利要求1所述的具有励磁的旋转电机（1），特征在于，所述用于测量的部件（10）在预定的第一比特数（B1）上产生所述采样信号，而且所述稳压器回路（6）额外包括用于对所述采样信号进行滤波的部件（11），使得所述采样信号在由所述部件（11）处理之后包括大于所述第一比特数（B1）的预定的第二比特数（B2）。

3.根据权利要求2所述的具有励磁的旋转电机（1），特征在于，所述滤波部件包括平均型的滤波器（11），其产生所述采样信号的预定样本数（N）上的滑动平均。

4.根据权利要求2或3所述的具有励磁的旋转电机（1），特征在于，所述用于抽取的部件（12）实现频率的改变，使得所述采样信号具有低于第一采样频率（F1e）的第二采样频率（F2e）。

5.根据权利要求3所述的具有励磁的旋转电机（1），特征在于，所述控制信号（PWM）是具有可变占空比的矩形信号，而且所述用于产生的部件包括数字比较器（13），其通过将所述采样信号（U）与基准信号（R）进行比较来产生所述控制信号（PWM），通过将所述设置值（Uo）与计数信号（C1）相加获得该基准信号，该计数信号（C1）由以预定的第一时钟频率（F1h）工作在第三比特数（B3）上的递减计数器、或查找表提供。

6.根据权利要求4所述的具有励磁的旋转电机（1），特征在于，所述控制信号（PWM）是具有可变占空比的矩形信号，而且所述用于产生的部件包括数字比较器（13），其通过将所述采样信号（U）与基准信号（R）进行比较来产生所述控制信号（PWM），通过将所述设置值（Uo）与计数信号（C2）相加获得该基准信号，该计数信号（C2）由以预定的第二时钟频率（F2h）工作在第三比特数（B3）上的可逆计数器、或查找表提供。

7.根据权利要求1到6中的任何一个所述的具有励磁的旋转电机（1），特征在于，所述稳压器环路（6）额外包括模拟低通滤波器（18），其在所述用于测量的部件（10）之前，并且具有包含在所述第一截止频率（F1c）与所述第一采样频率（F1e）的一半之间的第三截止频率（F3c）。

8.根据权利要求1到6中的任何一个所述的具有励磁的旋转电机（1），特征在于，所述稳压器环路（6）还包括分压器（19），其在所述用于测量的部件（10）之前，具有设计用于所述用于测量的部件（10）的工作范围的预定的衰减比（A）。

9.根据权利要求1到8中的任何一个所述的具有励磁的旋转电机（1），特征在于，所述稳压器环路（6）额外包括通信协议解码器（24），其将控制信号（23）解码，其通过数据总线（21）使得能够建立所述设置值（Uo），以及配置总线（20），使得能够基于所述解码的控制信号（23）建立以下当中的至少一个参数：

－所述第二截止频率（F2c）；

－所述第三截止频率（F3c）；

－所述第一时钟频率（F1h）；

－所述第二时钟频率（F2h）；

－所述第一采样频率（F1e）；

－所述第二采样频率（F2e）；

－衰减比（A）。

10.根据权利要求1到9中的任何一个所述的具有励磁的旋转电机（1），特征在于：

－所述第一截止频率（F1c）基本等于20Hz；

－所述第二截止频率（F2c）基本等于84Hz；

－所述第三截止频率（F3c）基本等于1KHz；

-所述第一时钟频率（F1h）等于64KHz；

－所述第二时钟频率（F2h）等于128KHz；

－所述第一采样频率（F1e）等于64KHz；

－所述第二采样频率（F2e）等于8KHz；

－所述第一比特数（B1）为10；

－所述第二比特数（B2）为15；

－所述第三比特数（B3）为8；

－所述第四比特数（B4）为32；

－衰减比（A）为1/8。