專利名稱：用于驅動脈寬調制控制器的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及 一 種用于產生電控制信號的方法和控制系統(tǒng)，所產生的
電控制信號用于控制驅動諸如AC電動機或DC電動機的電機的變頻器的 一個或多個開關元件。根據(jù)本發(fā)明，在相同的控制期間內提供最小濾波 PWM脈沖和校正PWM脈沖。
背景技術：
市場上絕大多數(shù)的電動機控制器屬于脈寬調制(PWM)型。丹佛斯 驅動A/S的產品就屬于該類型，諸如VLT⑧5000、 VLT 2800、 VLT⑧自動 驅動FC30x和VLT⑧微驅動FC51。像這些產品產生一組時差120。的3相 PWM電壓，并具有可變幅度和頻率，用于對可變速AC電動機饋送平穩(wěn) 的3相正弦相電流。相電流包括基波分量，將軸功率傳遞到電動機，且 在開關頻率和更高頻率出現(xiàn)一些不期望的紋波電流或者高頻諧波。
典型地，開關頻率應當高于基本電動機頻率10到IOO倍，以獲得令 人滿意的分辨率。紋波電流源自PWM電壓，其在整個電動機的基本周 期平均地模仿3相正弦電壓系統(tǒng)。如何產生這些電壓的基本原理眾所周 知。關于此主題的原始參考是P.Th0gersen和J.K.Pedersen的論文"Stator Flux Oriented Asynchronous Vector Modulation for AC-Drives", 發(fā)表于 1990 年 6 月 11-14 日的 Power Electronics Specialists Conference (PESC)。采用該論文中的原理，其想法是讓處理單元、諸如DSP、微 控制器或者ASIC產生6個PWM信號，控制電動機控制器的逆變部分中 典型的6個開關元件(Tl到T6)。逆變部分的3相橋臂的每一個都包括 一對串聯(lián)開關元件，其可以開或者關。開關元件從不同時開，這意味著 用于低壓側(下臂)開關元件的PWM信號始終與用于高壓側(上臂) 開關元件的PWM信號成反相。因此，處理單元基本上僅必須產生3個 PWM信號，因為另外3個信號的產生是不重要的。典型地，通過轉換高壓側PWM信號而產生低壓側PWM信號。
處理單元中最常用的PWM調制方式是以開關周期率來更新所有 PWM信號。這意味著每一占空比對于各個開關周期到都在變化，其目的 在于模仿正弦基波分量。此處，開關元件的占空比等于開關周期內所述 開關元件的開時間除以開關周期。
這對處理單元是沉重的負擔，尤其是如果開關頻率從諸如2-5kHz 的通常值變換到高于10kHz的高值。16kHz的開關頻率是以下應用中電 動機控制器的典型設置，在所述應用中，源于PWM電壓(紋波分量) 的電動機發(fā)出的熟知的、高頻噪聲的最小化是重要的。在增加成本的情 況下， 一些處理單元能夠解決這一負擔。
如果使用低成本處理單元，解決計算負擔的已知方法是將上述 PESC，90論文中給出的所有復雜正弦PWM計算保持在低頻率，諸如 4kHz。因此，這給出一組頻率為4kHz的PWM信號和附隨的優(yōu)化占空 比。目前，如果每一占空比簡單地除以4，且在開關頻率為16kHz的一 列中的4個開關循環(huán)上復用，那么可以節(jié)省很多計算功率?？紤]到在電 動機中具有最小電流波紋等，該"復用法，，顯然不如以16kHz頻率執(zhí)行正
弦計算，但對于抑制噪聲發(fā)射，它是妥善的解決方案。當采用"復用法" 時，可以限定計算在控制頻率級進行，但實際PWM電壓在始終高于控 制頻率級的開關頻率級執(zhí)行。
回到PWM調制技術，已知問題是，如果PWM信號的占空比太小 (靠近零)或者太靠近PWM周期的邊界(靠近"r，)，那么對應的開關 元件在非常短的時間期間關掉并又打開，或者打開并又關掉。這不是物 理開關元件、諸如IGBT或者MOSFET晶體管可接受的運行^f莫式。為避 免這些邊界效應，已知方法是在PWM計算中執(zhí)行最小脈沖濾波。程序 如下。如果占空比太小，那么不使用所述占空比。相反占空比設定為零 ("其正被濾波，，)且誤差被計算。該誤差被加到下一PWM周期的占空比 ("其正被校正，，)。因此，從基本周期觀點看，校正電壓x秒的積被維 持。同樣地，如果占空比太大，那么就不使用所述占空比。相反，占空 比設定為'T，("其正被濾波")，且從下一 PWM周期中計算的占空比減 去引出的誤差("其正被校正")。目前，如果該標準最小脈沖濾波方法與上述"復用法"結合使用，會
產生以下問題濾波和校正將以4kHz速率進行。這樣的濾波/校正毫無 疑問會被人耳作為來自電動機的噪聲聽到。另外，由于當開關頻率提高 而最小脈沖濾波時間變得相對長，因此會觀察到相電流4kHz的畸變。如 果開關頻率是16kHz而最小脈沖濾波時間是3ps，那么相對沖擊是100 x 3 (isx 16 kHz = 5%。
本發(fā)明的目的是提供一種低成本的方法和對應的系統(tǒng)，以提供電控 制PWM信號，該信號用于控制驅動諸如AC電動才幾或者DC電動機的電 機的變頻器的一個或多個開關元件。

發(fā)明內容
上述目標通過以下實現(xiàn)第一方面，提供一種電控制信號，用于控 制驅動電機的變頻器的一個或多個開關元件，其中電控制信號包括控制 頻率和分成多個開關周期的對應的第一控制周期，其中在第一控制周期 的第一開關周期內提供第一開關PWM脈沖，且其中在所迷第一控制周 期的第二開關周期內提供第二開關PWM脈沖，其中第一開關PWM脈沖 是最小濾波PWM脈沖，且其中第二開關PWM脈沖是校正PWM脈沖。 優(yōu)選地，電機是電動機、諸如AC電動機或者DC電動機。
第二開關周期可緊隨第一開關周期，或者選擇性地，第一開關周期 可以緊隨第二開關周期。因而，校正PWM脈沖可以跟隨最小濾波PWM 脈沖，或者選擇性地，最小濾波PWM脈沖可以跟隨校正PWM脈沖。第 一開關PWM脈沖的占空比可以不同于第二開關PWM脈沖的占空比。因 而，最小濾波PWM脈沖的占空比可以不同于^f交正PWM脈沖的占空比。
根據(jù)本發(fā)明第一方面的電控制信號可以進一步包括在所述第一控制 周期的第三開關周期內的第三開關PWM脈沖。第三開關PWM脈沖可以 是最小濾波PWM脈沖，其占空比大致等于第一開關PWM脈沖的占空 比，或者其可以是校正PWM脈沖，該校正PWM脈沖的占空比大致等于 第二開關PWM脈沖的占空比。
第三開關周期可以緊隨第二開關周期，或者在第一開關周期跟隨第 二開關周期的情況下，第三開關周期可以緊隨第一開關周期。
9根據(jù)本發(fā)明第一方面的電控制信號可以進一步包括在所述第一控制
周期的第四開關周期內的第四開關PWM脈沖。第四開關PWM脈沖可以 是最小濾波PWM脈沖，其占空比大致等于第一開關PWM脈沖的占空 比，或者其可以是校正PWM脈沖，該校正PWM脈沖的占空比大致等于 第二開關PWM脈沖的占空比。第四開關周期可以緊隨第三開關周期。
根據(jù)本發(fā)明第一方面的電控制信號可以進一步包括在所述第一控制 周期的一個或多個另外的開關周期中提供的一個或多個另外的開關PWM 脈沖。因而，可以任意地選擇第一控制周期中開關周期的數(shù)量。
根據(jù)本發(fā)明第一方面的電控制信號可以進一步包括一個或多個隨后 的控制周期，每一個隨后的控制周期都被分成多個開關周期，其中開關 PWM脈沖在隨后的控制周期的開關周期中被提供，且其中所述開關 PWM脈沖是校正PWM脈沖，其被提供用于第一控制周期未校正的至少 部分誤差的校正。因而，4是供的校正PWM脈沖可以在隨后的控制周期 的多個開關周期中的任意中提供。隨后的控制周期可以緊隨第 一 控制周 期。選擇性地，其它隨后的控制周期可以在第一控制周期和提供校正 PWM脈沖的隨后的控制周期之間。
第一控制周期和第一隨后控制周期的頻率可以在l-10kHz的范圍 內，諸如在2-8kHz范圍內，諸如在3-6kHz范圍內，諸如大約4kHz。 在控制頻率是4kHz的情況下，且在每一控制周期分成四個開關周期的情 況下，開關頻率等于16kHz。然而，控制頻率和開關周期在控制周期內 的數(shù)量可以與上述值不相同。
在第二方面，本發(fā)明涉及一種用于產生電控制信號的方法，所述電 控制信號用于控制驅動電機的變頻器的一個或多個開關元件，所述方法 包括以下步驟
-提供包括控制頻率和對應的控制周期的電控制信號； -將所述電控制信號的第一控制周期分成多個開關周期；和 -在第一控制周期的第一開關周期內提供第一開關PWM脈沖，并 在所述第一控制周期的第二開關周期內提供第二開關PWM脈沖，其中 第一開關PWM脈沖是最小濾波PWM脈沖，且其中第二開關PWM脈沖 是校正PWM脈沖。再次，第二開關周期可緊隨第一開關周期，或者選擇性地，第一開
關周期可以緊隨第二開關周期。因而，校正PWM脈沖可以跟隨最小濾 波PWM脈沖，或者選擇性地，最小濾波PWM脈沖可以跟隨校正PWM 脈沖。第 一開關PWM脈沖的占空比可以與第二開關PWM脈沖的占空比 不同。因而，最小濾波PWM脈沖的占空比可以與校正PWM脈沖的占空
比不同。
根據(jù)本發(fā)明的第二方面的方法可以進一步包括以下步驟在所述第 一控制周期的第三開關周期內4是供第三開關PWM脈沖。第三開關PWM 脈沖可以是最小濾波PWM脈沖，該最小濾波PWM脈沖的占空比大致等 于第一開關PWM脈沖的占空比，或者其可以是校正PWM脈沖，該校正 PWM脈沖的占空比大致等于第二開關PWM脈沖的占空比。
第三開關周期可緊隨第二開關周期，或者在第一開關周期跟隨第二 開關周期的情況下，第三開關周期可以緊隨第一開關周期。
根據(jù)本發(fā)明第二方面的方法可以進一步包括以下步驟在所述第一 控制周期的第四開關周期內提供第四開關P WM脈沖。第四開關P WM脈 沖可以是最小濾波PWM脈沖，該最小濾波PWM脈沖的占空比大致等于 第一開關PWM脈沖的占空比，或者其可以是校正PWM脈沖，該校正 PWM脈沖的占空比大致等于第二開關PWM脈沖的占空比。第四開關周 期可以緊隨第三開關周期。
根據(jù)本發(fā)明的方法，可以在所述第 一控制周期的一個或多個另外的 開關周期中提供一個或多個另外的開關PWM脈沖。因而，第一控制周 期中開關周期的數(shù)量可以是任意的。
根據(jù)本發(fā)明第二方面的方法可以進一步包括以下步驟在第 一控制 周期的隨后的控制周期的開關周期內提供開關PWM脈沖，其中所述開 關PWM脈沖是校正PWM脈沖，被提供用于在第一控制周期期間未校正 的至少部分誤差的校正。隨后的控制周期可以緊隨第一控制周期。選擇 性地，其它的隨后控制周期可以設置在第一控制周期和提供校正PWM 脈沖的隨后的控制周期之間。
第一控制周期和第一隨后控制周期的頻率可以在1 - 10kHz范圍內， 諸如在2-8kHz范圍內，諸如在3-6kHz范圍內，諸如大約4kHz。提供的最小濾波PWM脈沖可以響應于期望PWM脈沖和第一開關周
期的持續(xù)時間的預定百分比之間的比較而產生。
該方法可進一步包括以下步驟在期望PWM脈沖的持續(xù)時間超過 第一開關周期的持續(xù)時間的預定百分比的情況下，將最小濾波PWM脈 沖的占空比設定為預定最大值，所述預定最大值等于1 (unity)。
選擇性地，該方法包括以下步驟在期望PWM脈沖的持續(xù)時間小 于第一開關周期的持續(xù)時間的預定百分比的情況下，將最小濾波PWM 脈沖的占空比設定為預定最小值，所述預定最小值等于零。
因而，在期望脈沖超過Tsw-MinPulse的情況下，占空比可以設定 成l，其中Tsw是開關周期且MinPulse表示預定百分比。在開關周期是 大約62.5ns的情況下，MinPulse可以在1 - 5ps范圍內。在期望脈沖寬度 超過Tsw - 2 x MinPulse,但小于Tsw - MinPulse的情況下，脈沖的濾波 寬度設定為Tsw - 2 x MinPulse。在要求的脈沖寬度小于MinPulse的情況 下，占空比可以設定為零，而在期望脈沖寬度超過MinPulse，但小于2x MinPulse的情況下，濾波寬度設定成2 x MinPulse。
在第三方面，本發(fā)明涉及一種用于產生電控制信號的系統(tǒng)，該電控 制信號用于控制驅動電機的變頻器的一個或多個開關元件，所述系統(tǒng)包 括
-用于提供電控制信號的裝置，該電控制信號包括控制頻率和對應 的控制周期，
-用于將所述電控制信號的第一控制周期分成多個開關周期的裝 置，和
-用于在所述第一控制周期的第一開關周期內提供第一開關PWM 脈沖的裝置，和用于在所述第 一控制周期的第二開關周期內提供第二開 關PWM脈沖的裝置，其中第一開關PWM脈沖是最小濾波PWM脈沖， 且其中第二開關PWM脈沖是校正PWM脈沖。
根據(jù)本發(fā)明的該方面，第一緩存器(buffer)可以適于提供最小濾波 PWM脈沖，和第二緩存器可以適于提供校正PWM脈沖。
在第四方面，本發(fā)明涉及一種用于驅動電機的變頻器，所述變頻器 包括
12- 一個或多個可控開關元件，所述一個或多個可控開關元件中的每
一個都可由電控制信號控制；
-用于提供電控制信號的裝置，所述電控制信號包括控制頻率和對 應的控制周期；
-用于將所述電控制信號的第一控制周期分成多個開關周期的裝 置；和
-用于在所述第一控制周期的第一開關周期內提供第一開關PWM 脈沖的裝置，和用于在所述第一控制周期的第二開關周期內提供第二開 關PWM脈沖的裝置，其中第一開關PWM脈沖是最小濾波PWM脈沖， 且其中第二開關PWM脈沖是校正PWM脈沖。


將參照附圖進一步詳細地描述本發(fā)明，其中
圖1顯示了連接到AC電動機的典型的三相電動機控制器；
圖2顯示了典型的測量的AC電動4幾電流；
圖3顯示了典型的三相電動機控制器的三個高壓側開關元件的 PWM脈沖；
圖4顯示了根據(jù)現(xiàn)有技術的濾波和校正過程；
圖5顯示了根據(jù)本發(fā)明的濾波和校正過程；
圖6顯示了濾波過程之間的比較的第一實例；
圖7顯示了濾波過程之間的比較的第二實例；
圖8顯示了簡單濾波過程的流程圖9顯示了高級濾波過程的流程圖IO顯示了已知濾波和校正過程的流程圖；和
圖11顯示了根據(jù)本發(fā)明的濾波和校正過程的流程圖。
雖然本發(fā)明允許各種修改和替換形式，此處通過附圖中的實例顯示 了特定實施例，并將詳細描迷。然而，應當理解為，本發(fā)明并不僅限于 所披露的特殊形式。相反，本發(fā)明覆蓋所有落入由權利要求所限定的本 發(fā)明的精神和范圍內的修改、等同物和替代方式。
具體實施例方式
從其最廣的方面，本發(fā)明涉及一種用于產生電控制信號的方法，該 電控制信號用于控制驅動電機的逆變器的一個或多個開關元件，所述電 機優(yōu)選地是電動機。以下，前述電機將指電動機。該方法包括提供電控 制信號的步驟，該電控制信號包括控制頻率和對應控制周期?？刂祁l率
原則上可以是任意的，但典型地，控制頻率是大約4kHz,對應控制周期 為250ps?？刂浦芷谌缓蠓殖啥鄠€開關周期。開關周期的數(shù)量可以是偶數(shù) 也可以是奇數(shù)，這取決于特定應用。如果，4kHz控制信號的每一控制周 期分成四個開關周期，每一開關周期將具有62.5pis的持續(xù)時間。然后在 第一開關周期中提供最小濾波PWM脈沖。為了至少部分校正修正的占 空比以及提供的最小濾波PWM脈沖，校正的PWM脈沖被提供在第二開 關周期，第二開關周期屬于第一開關周期的同一個控制周期。其中提供 有校正PWM脈沖的第二開關周期不必直接緊隨第一開關周期。
上述方法將提供用于控制變頻器的一個或多個開關元件的電控制信 號，該電控制信號包括控制頻率和分為多個開關周期的對應第一控制周 期，其中第一開關PWM脈沖提供在第一控制周期的第一開關周期中， 且其中第二開關PWM脈沖提供在所述第一控制周期的第二開關周期 中，其中第一開關PWM脈沖是最小濾波PWM脈沖，且其中第二開關脈 沖是校正的PWM脈沖。
現(xiàn)在將參照附圖1 - 11進一步詳細地描述本發(fā)明。
現(xiàn)在參照圖1，描繪了通過電動機電纜操作性連接到三相AC電動機 的三相變頻器。如所示，變頻器包括6個開關元件(Tl - T6)，和6個 對應的續(xù)流二極管(D1-D6)。每一開關元件可以例如是IGBT或者 MOSFET晶體管。開關元件T1和T4產生相u,開關元件T2和T5產生 相v,而開關元件T3和T6產生相w。到圖1的三相變頻器的輸入信號 是DC電壓，Udc。
圖2顯示了從由圖1中所示的變頻器提供的典型的電動機電流。從 圖2可知，電動機電流包含基波分量，其將有用功率輸送到電動機、此 處為AC電動機。圖2中所示的基波分量的頻率為大約50Hz。電動機電 流進一步包含PWM紋波電流，其重疊到基波分量。紋波的頻率為大約3kHz。 PWM紋波電流是不合適的，因為其產生附加的損失以及電動機中 的噪聲。
圖3中顯示了圖1中所示三相變頻器高壓側開關元件(Tl、 T2和 T3 )的PWM脈沖。所描繪的相u， v和w的PWM脈沖在開關周期中。 如圖3所示，三個PWM脈沖關于中心虛線對稱地布置。這種布置類型 典型地用于三相電動機控制器，且其通常指中心對齊調制或者雙側調 制。不考慮占空比，始終維持對稱。
圖4顯示了需要最小脈沖濾波期間現(xiàn)有技術如何產生PWM脈沖。 具有對應控制頻率、例如4kHz的控制周期分成四個開關周期，由此產生 16kHz的開關頻率。圖4a中顯示了控制周期的該四個開關周期。另外， 圖4a中還顯示了每一對應開關周期中的PWM脈沖。由于圖4a的PWM 脈沖的占空比太靠近1, PWM脈沖經過濾波以獲得"l"的占空比-如圖 4b所示。以此方式，變頻器的開關元件并未如其它圖4a的PWM脈沖所 要求的那樣在非常短的時間周期內切斷。通過圖4a和圖4b的PWM脈沖 的比較可知，由于圖4a的"標準脈沖"的濾波，PWM脈沖的占空比已增 大。為了平均地獲得如圖4a中所示的占空比， 一個或多個隨后的控制周 期的PWM脈沖需要減小，即需要補償圖4b中所示的濾波PWM脈沖。 圖4c中顯示了這種補償，其顯示了圖4b中所示控制周期的隨后的控制 周期。典型地，圖4c的控制周期將緊隨圖4b的控制周期，因此圖4b和 4c的兩個控制周期的平均占空比等同于圖4a中所示的期望占空比。
圖5顯示了根據(jù)本發(fā)明的PWM控制信號的控制周期。圖5的控制 周期可例如對應于4kHz控制信號，其中每一控制周期分成四個開關周 期。如圖5所示，對于具有增大的占空比的濾波PWM脈沖的補償主要 提供在同 一控制周期中，并因而不像現(xiàn)有技術方法所建議地那樣在隨后 的控制周期中提供。因而，根據(jù)本發(fā)明，對于濾波PWM脈沖的補償幾 乎是瞬時提供的。
圖6a和7a顯示了對脈沖進行濾波的簡單方法。圖6b和6c顯示了作 為本發(fā)明的 一部分的脈沖濾波過程。
圖6a圖示說明了脈沖濾波過程，其中在期望脈沖超過開關周期Tsw 預定百分比的情況下，占空比設定成"l"。因此，如果期望脈沖寬度超過Tsw-2 x MinPulse，占空比設定成"l"(見圖6a)，而在期望脈沖寬度小 于2xMinPulse的情況下，占空比設定為零(見圖7a)。
根據(jù)本發(fā)明，提供了修改的脈沖濾波過程?，F(xiàn)在參照圖6c，在期望 脈沖超過Tsw-MinPuse的情況下，占空比設定為"l"。在期望脈沖寬度超 過Tsw-2 x MinPulse、但小于Tsw-MinPulse的情況下，濾波的寬度設定 為Tsw-2 x MinPulse，圖6b。在期望脈沖寬度小于MinPulse的情況下， 占空比設定為零，見圖7b，而在期望脈沖寬度超過MinPulse,但小于2x MinPulse的情況下，濾波寬度設定為2 x MinPulse (見圖7c )。
圖8中所示流程示說明了圖6a和圖7a中所繪的簡單脈沖濾波 過程，其中Ton表示始脈沖的開時間，Tsw是開關周期，MinPulse是脈 沖的下限，而TonFilt是濾波PWM脈沖的開時間。圖6b - c和圖7b - c 描繪了作為本發(fā)明的一部分的高級脈沖濾波過程，且圖9中顯示了對應 的流程圖。
圖10和11的流程圖分別描繪了無脈沖復用(resue of pulse )的濾波 過程和校正過程，和構成發(fā)明部分的濾波過程和校正過程?，F(xiàn)在參照圖 10,描繪了無脈沖復用的傳統(tǒng)的PWM計算和濾波方法。
如圖10中所示，占空比du, dv和dw計算用于相u， v和w。在濾 波之前，這些占空比對于先前開關周期中產生的誤差du—err, dv—err和 dw—err進4亍才交正。才交正的占空比du—cor， dv—cor和dw—cor然后送到最小 脈沖濾波器，產生濾波后的占空比dufilt， dvfilt和dwfilt。濾波后的占空 比dufilt, dvfilt及dwfilt和沖交正后的占空比du—cor, dv—cor及dw—cor之 間的差被計算并形成誤差值du_err, dv_err和dw一err，其將被使用在下一 開關周期的占空比的校正中。濾波后的占空比dufilt， dvfilt和dwfilt被發(fā) 送到PWM寄存器。
現(xiàn)在參照圖11，對于相u， v和w再次計算du， dv和dw。在濾波 之前，只于于前一開關周期剩下未才交正的"i吳差duerr—remain, dverr—remain 和dwerr—remain校正而得到這些占空比。校正后的占空比du_corl ， dv一corl和dw—corl然后發(fā)送到最小脈沖濾波器，產生濾波占空比 dufiltl, dvfiltl和dwfiltl,其被發(fā)送到第一緩存器。
仍然參照圖11，為了得到誤差值erru， err—v和err w,計算濾波后的占空比dufiltl, dvfiltl和dwfiltl與才交正后的占空比du—corl, dv—corl 和dw—corl之間的差。乂人才交正后的占空比du—corl, dv—corl和dw—corl 減去這些誤差值，以形成校正后的占空比du—cor2, dv_cor2和dw一cor2, 后者發(fā)送到最小脈沖濾波器，產生濾波后的占空比dufilt2， dvfilt2和 dwfilt2。濾波后的占空比dufilt2， dvfilt2和dwfilt2被發(fā)送到第二緩存 器。
濾波后的占空比dufilt 1， dvfiltl和dwfiltl ，以及dufilt2, dvfilt2和 dwfilt2從兩個緩存發(fā)送到PWM寄存器。如圖11中所示，通過從濾波后 的占空比dufilt2, dvfilt2和dwfilt2減去校正后的占空比du_cor2， dv cor2和dw cor2而計算得到剩余誤差duerr remain, dverr remain和 dwer—remain。 剩余"i吳差duerr—remain, dverr—remain和dwerr—remain ^尋1吏 用在下一控制周期中占空比的校正中。
權利要求
1.一種用于控制驅動電機的變頻器的一個或多個開關元件的電控制信號，其中，所述電控制信號包括控制頻率和分為多個開關周期的對應的第一控制周期，其中第一開關PWM脈沖在第一控制周期的第一開關周期中提供，并且其中第二開關PWM脈沖在所述第一控制周期的第二開關周期內提供，其中第一開關PWM脈沖是最小濾波PWM脈沖，并且其中第二開關PWM脈沖是校正PWM脈沖。
2. 根據(jù)權利要求1所述的電控制信號，其中，所述第一開關PWM脈沖的占空比與所述第二開關PWM脈沖的占空比不相同。
3. 根據(jù)權利要求1或2所述的電控制信號，其中，所述第二開關周期緊隨所述第一開關周期。
4. 根據(jù)權利要求1或2所述的電控制信號，其中，所述第一開關周期緊隨所述第二開關周期。
5. 根據(jù)權利要求1-3中的任意一項所述的電控制信號，進一步包括所述第 一控制周期的第三開關周期內的第三開關PWM脈沖。
6. 根據(jù)權利要求5所述的電控制信號，其中，所述第三開關PWM脈沖是最小濾波PWM脈沖，其占空比大致等于第一開關PWM脈沖的占空比。
7. 根據(jù)權利要求5所述的電控制信號，其中，所述第三開關PWM脈沖是校正PWM脈沖，其占空比大致等于所述第二開關PWM脈沖的占空比。
8. 根據(jù)權利要求5-7中任意一項所述的電控制信號，其中，所述第三開關周期緊隨所述第二開關周期。
9. 根據(jù)權利要求5-8中任意一項所述的電控制信號，進一步包括在所述第一控制周期的第四開關周期內的第四開關PWM脈沖。
10. 根據(jù)權利要求9所述的電控制信號，其中，所述第四開關PWM脈沖是最小濾波PWM脈沖，其占空比大致等于所述第一開關PWM脈沖的占空比。
11. 根據(jù)權利要求9所述的電控制信號，其中，所述第四開關PWM脈沖是校正PWM脈沖，其占空比大致等于所述第二開關PWM脈沖的占空比。
12. 根據(jù)權利要求9-11中任意一項所述的電控制信號，其中，所述第四開關周期緊隨所述第三開關周期。
13. 根據(jù)權利要求9-12中任意一項所述的電控制信號，進一步包括一個或多個另外的開關PWM脈沖，其在所述第一控制周期的一個或多個另外的開關周期中相應的一個中被提供。
14. 根據(jù)前述權利要求中的任意一項所述的電控制信號，進一步包括一個或多個隨后控制周期，每一個所述隨后控制周期都分成多個開關周期，其中，開關PWM脈沖在隨后控制周期的開關周期中提供，并且其中所述開關PWM脈沖是校正PWM脈沖，其被提供用于第一控制周期中未校正的至少部分誤差的校正。
15. 根據(jù)權利要求14所述的電控制信號，其中，所述隨后控制周期緊隨所述第一控制周期。
16. 根據(jù)前述權利要求中的任意一項所述的電控制信號，其中，所述第一控制周期和第一隨后控制周期的頻率在1-lOkHz范圍內，諸如在2-8kHz范圍內，諸如在3-6kHz范圍內，諸如大約4kHz。
17. —種用于產生電控制信號的方法，所述電控制信號用于控制驅動電機的一個或多個開關元件，所述方法包括以下步驟-提供包括控制頻率和對應的控制周期的電控制信號；-將所述電控制信號的第一控制周期分成多個開關周期;和-在第一控制周期的第一開關周期內提供第一開關PWM脈沖，并在所述第一控制周期的第二開關周期內提供第二開關PWM脈沖，其中，所述第一開關PWM脈沖是最小濾波PWM脈沖，并且其中第二開關PWM脈沖是校正PWM脈沖。
18. 根據(jù)權利要求17所述的方法，其中，所述第一開關PWM脈沖的占空比不同于所述第二開關PWM脈沖的占空比。
19. 根據(jù)權利要求18所述的方法，其中，所述第二開關周期緊隨第一開關周期。
20. 根據(jù)權利要求17-19中的任意一項所述的方法，其中，a) 如果期望脈沖寬度超過Tsw-MinPulse，所述最小濾波PWM脈沖的占空比等于'T，；或者b) 如果期望脈沖寬度超過Tsw-2 x MinPulse但小于Tsw-MinPulse ,則所述最小濾波PWM脈沖的占空比等于Tsw - 2 xMinPulse;或者c )如果期望脈沖寬度小于MinPulse,則所述最小濾波PWM脈沖的占空比等于零；或者d )如果期望脈沖寬度超過MinPulse但小于2 x MinPulse,則所述最小濾波PWM脈沖的占空比等于2 x MinPulse,其中，Tsw是提供最小濾波PWM脈沖的開關周期，并且其中MinPulse是預定時間間隔。
21. 根據(jù)權利要求18所述的方法，其中，所述第一開關周期緊隨所述第二開關周期。
22. 根據(jù)權利要求18-20中的任意一項所述的方法，進一步包括以下步驟在所述第一控制周期的第三開關周期中提供第三開關PWM脈沖。
23. 根據(jù)權利要求22所述的方法，其中，所述第三開關PWM脈沖是最小濾波PWM脈沖，其占空比大致等于所述第一開關PWM脈沖的占空比。
24. 根據(jù)權利要求22所述的方法，其中，所述第三開關PWM脈沖是校正PWM脈沖，其占空比大致等于所述第二開關PWM脈沖的占空比。
25. 根據(jù)權利要求22-24中的任意一項所述的方法，其中，所述第三開關周期緊隨所述第二開關周期。
26. 根據(jù)權利要求22-25中的任意一項所述的方法，進一步包括以下步驟在所述第一控制周期的第四開關周期中提供第四開關PWM脈沖。
27. 根據(jù)權利要求26所述的方法，其中，所述第四開關PWM脈沖是最小濾波PWM脈沖，其占空比大致等于第一開關PWM脈沖的占空比。
28. 根據(jù)權利要求26所述的方法，其中，所述第四開關PWM脈沖是校正PWM脈沖，其占空比大致等于第二開關PWM脈沖的占空比。
29. 根據(jù)權利要求26-28中的任意一項所述的方法，其中，所述第四開關周期緊隨所述第三開關周期。
30. 根據(jù)權利要求17-29中的任意一項所述的方法，進一步包括以下步驟在第一控制周期的隨后控制周期的開關周期中提供開關PWM脈沖，其中所述開關PWM脈沖是校正PWM脈沖，該校正PWM脈沖被提供用于第 一控制周期期間未校正的至少部分誤差的校正。
31. 根據(jù)權利要求30所述的方法，其中，所述隨后控制周期緊隨第一控制周期。
32. 根據(jù)權利要求17-31中的任意一項所述的方法，其中，所迷第一控制周期和隨后控制周期的頻率在1 - 10kHz范圍內，諸如2 - 8kHz范圍內，諸如在3-6kHz范圍內，諸如大約4kHz。
33. —種用于產生電控制信號的系統(tǒng)，所述電控制信號用于控制驅動電機的變頻器的一個或多個開關元件，所述系統(tǒng)包括-用于提供電控制信號的裝置，所述電控制信號包括控制頻率和對應控制周期；-用于將所述電控制信號的第一控制周期分成多個開關周期的裝置；和-用于在所述第一控制周期的第一開關周期內提供第一開關PWM脈沖的裝置，和用于在所述第一控制周期的第二開關周期內提供第二開關PWM脈沖的裝置，其中，第一開關PWM脈沖是最小濾波PWM脈沖，并且其中第二開關PWM脈沖是校正PWM脈沖。
34. 根據(jù)權利要求33所述的方法，其中，第一緩存器適于提供最小濾波PWM脈沖，并且其中第二緩存器適于提供校正PWM脈沖。
35. —種用于驅動電機的變頻器，所述變頻器包括-一個或多個可控開關元件，所述一個或多個可控開關元件中的每一個都可以由電控制信號控制；-用于提供電控制信號的裝置，所述電控制信號包括控制頻率和對應的控制周期；-用于將所述電控制信號的第一控制周期分成多個開關周期的裝置；和-用于在所述第一控制周期的第一開關周期內提供第一開關PWM 脈沖的裝置，和用于在所述第一控制周期的第二開關周期內提供第二開 關PWM脈沖的裝置，其中，所述第一開關PWM脈沖是最小濾波PWM 脈沖，并且其中所迷第二開關PWM脈沖是校正PWM脈沖。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于產生電控制信號的方法，該電控制信號用于控制驅動電機、諸如電動機的變頻器的一個或多個開關元件，該方法包括以下步驟提供包括控制頻率和對應的控制周期的電控制信號，將所述電控制信號的第一控制周期分成多個開關周期，并在第一控制周期的第一開關周期內提供第一開關PWM脈沖，并在所述第一控制周期的第二開關周期內提供第二開關PWM脈沖，其中第一開關PWM脈沖是最小濾波PWM脈沖，且其中第二開關PWM脈沖是校正PWM脈沖。本發(fā)明進一步涉及根據(jù)上述方法提供的電控制信號，并涉及用于提供前述方法的電控制系統(tǒng)。
文檔編號H02M7/5395GK101682273SQ200880010201
公開日2010年3月24日 申請日期2008年3月26日 優(yōu)先權日2007年3月27日
發(fā)明者亨里克·R·安德森, 拉杜·D·拉扎 申請人:丹佛斯傳動有限公司