СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ГЕНЕРИРОВАНИЯ СИГНАЛОВ УПРАВЛЕНИЯ МНОГОФАЗНОЙ ВРАЩАЮЩЕЙСЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ МАШИНОЙ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ СКОРОСТИ

1. Способ генерирования командных сигналов (Sw1, Sw2, Sw3) управления многофазной вращающейся электрической машиной (2), содержащей фазовые обмотки (4) и датчики 1) положения ротора в количестве, равном числу фаз, в котором командные сигналы (Sw1, Sw2, Sw3), управляющие силовым питанием (10) указанных обмоток (4), представляют собой сигналы (So1, So2, So3), смещенные по фазе при помощи блока обработки (5) на непрерывно меняющийся фазовый угол (φ) по отношению к сигналам (Si1, Si2, Si3) синхронизации, производимым указанными датчиками (1), при этом указанный блок обработки (5) содержит вводы (8), принимающие указанные сигналы (Si1, Si2, Si3) синхронизации, и выводы (6, 7), передающие смещенные по фазе сигналы (So1, So2, So3), отличающийся тем, что указанные сигналы (Si1, Si2, Si3) синхронизации являются двоичными сигналами, имеющими фронты (11-17) синхронизации, и тем, что передние фронты и срезы указанных смещенных по фазе сигналов (So1, So2, So3) генерируются после задержки коммутации уровня (ΔT1) в зависимости, по меньшей мере, от указанного фазового угла (φ), на основании, по меньшей мере, одного ссылочного фронта, выбранного из фронтов синхронизации таким образом, чтобы указанная задержка (ΔT1) была минимальной.
2. Способ генерирования командных сигналов (Sw1, Sw2, Sw3) управления многофазной вращающейся электрической машиной (2) по п.1, отличающийся тем, что указанные командные сигналы (Sw1, Sw2, Sw3) являются идентичными указанным сигналам (Si1, Si2, Si3) синхронизации в специфических условиях работы, в частности, когда скорость вращения (Vr) указанной машины (2) ниже первой минимальной скорости (Vmin1) или выше первой максимальной скорости (Vmax1).
3. Способ генерирования командных сигналов (Sw1, Sw2, Sw3) управления многофазной вращающейся электрической машиной (2) по п.2, отличающийся тем, что указанные специфические условия работы содержат случай, когда указанная скорость вращения (Vr):
возрастает и остается меньше второй минимальной скорости (Vmin2), превышающей указанную первую минимальную скорость (Vmin1);
снижается и остается больше второй максимальной скорости (Vmax2), меньшей указанной первой максимальной скорости (Vmax1), при этом указанная вторая максимальная скорость (Vmax2) превышает указанную вторую минимальную скорость (Vmin2).
4. Способ генерирования командных сигналов (Sw1, Sw2, Sw3) управления многофазной вращающейся электрической машиной (2) по любому из пп.2 или 3, отличающийся тем, что указанные специфические условия работы содержат случай, когда указанный блок обработки (5) выключен.
5. Способ генерирования командных сигналов (Sw1, Sw2, Sw3) управления многофазной вращающейся электрической машиной (2) по любому из пп.2 или 3, отличающийся тем, что в указанных специфических условиях работы указанный блок обработки (5) копирует логические уровни указанных вводов (8) на указанные выводы (6, 7).
6. Способ генерирования командных сигналов (Sw1, Sw2, Sw3) управления многофазной вращающейся электрической машиной (2) по п.2, отличающийся тем, что указанный блок обработки (5) подает команду на коммутацию указанных командных сигналов (Sw1, Sw2, Sw3) на указанные вводы (8).
7. Способ генерирования командных сигналов (Sw1, Sw2, Sw3) управления многофазной вращающейся электрической машиной (2) по п.2, отличающийся тем, что, поскольку указанные сигналы (Si1, Si2, Si3) синхронизации имеют циклическое соотношение, равное 0,5, и смещены по фазе относительно друг друга на номинальный фазовый угол (Ф) в градусах, равный 360°, поделенных на число фаз, производят измерение интервала времени (ΔТрn) между двумя последовательными указанными фронтами (11-17) синхронизации, при этом один из них является передним фронтом, а другой срезом.
8. Способ генерирования командных сигналов (Sw1, Sw2, Sw3) управления многофазной вращающейся электрической машиной (2) по п.7, отличающийся тем, что межфронтовое значение (VΔTpn) указанного интервала времени (ΔТрn) получают путем отсчета при помощи программируемой измерительной схемы задержки (TIMERM), связанной с указанными сигналами (Si1, Si2, Si3) синхронизации, имеющей заранее определенную частоту приращения измерения (FTIMERM).
9. Способ генерирования командных сигналов (Sw1, Sw2, Sw3) управления многофазной вращающейся электрической машиной (2) по п.8, отличающийся тем, что определение указанных специфических условий работы содержит сравнение указанного межфронтового значения (VΔTpn) с группой номинальных межфронтовых значений.
10. Способ генерирования командных сигналов (Sw1, Sw2, Sw3) управления многофазной вращающейся электрической машиной (2) по п.8, отличающийся тем, что вне указанных специфических условий работы указанный фазовый угол (φ) является функцией указанной скорости вращения (Vr).
11. Способ генерирования командных сигналов (Sw1, Sw2, Sw3) управления многофазной вращающейся электрической машиной (2) по п.10, отличающийся тем, что каждое значение (VΔT1) указанной задержки (ΔT1) в единице времени, являющейся величиной, обратной указанной частоте приращения измерения, табулируют для каждого межфронтового значения (VΔTpn) в первой таблице (19).
12. Способ генерирования командных сигналов (Sw1, Sw2, Sw3) управления многофазной вращающейся электрической машиной (2) по п.11, отличающийся тем, что значение смещения (φ'), равное дополнению к 180° указанного фазового угла (φ), табулируют для каждого межфронтового значения (VΔTpn) во второй таблице (21).
13. Способ генерирования командных сигналов (Sw1, Sw2, Sw3) управления многофазной вращающейся электрической машиной (2) по п.11, отличающийся тем, что содержит следующие этапы:
текущую частоту приращения (FTIMER1) текущей программируемой схемы задержки (TIMER1), связанной с текущим сигналом (Si1) синхронизации, делают равной указанной частоте приращения измерения (FTIMERM);
текущую выходную линию связывают с указанной текущей программируемой схемой задержки (TIMER1);
идентифицируют указанный ссылочный фронт на основании указанного значения смещения (φ'), считанного в указанной второй таблице (21);
текущее значение (VΔT1) указанной задержки (ΔT1), считанное в указанной первой таблице (19), загружают в указанную текущую программируемую схему задержки (TIMER1);
указанную текущую программируемую схему задержки (TIMER1) конфигурируют таким образом, чтобы указанная текущая выходная линия осуществляла первый переход от высокого уровня к низкому уровню или второй переход от низкого уровня к высокому уровню, когда текущий счетчик указанной текущей программируемой схемы задержки (TIMER1) доходит до указанного текущего значения (VΔT1);
при помощи указанной текущей выходной линии генерируют указанный текущий смещенный по фазе двоичный сигнал (So1).
14. Способ генерирования командных сигналов (Sw1, Sw2, Sw3) управления многофазной вращающейся электрической машиной (2) по п.11, отличающийся тем, что содержит следующие этапы:
текущую частоту приращения (FTIMER1) текущей программируемой схемы задержки (TIMER1), связанной с указанным текущим сигналом (Si1) синхронизации, делают равной указанной частоте приращения измерения (FTIMERM);
идентифицируют указанный ссылочный фронт на основании указанного значения смещения (φ'), считанного в указанной второй таблице (21);
текущее значение (VΔT1) указанной задержки (ΔT1) загружают в указанную текущую программируемую схему задержки (TIMER1);
активируют текущее прерывание, связанное с указанной текущей программируемой схемой задержки (TIMER1), происходящее каждый раз, когда достигается указанное текущее значение (VΔT1);
текущую частоту отсчета текущего программируемого счетчика текущего программируемого модуля широтно-импульсной модуляции (PWM1) делают равной указанной частоте приращения измерения (FTIMERM), поделенной на двойное указанное число фаз;
текущую выходную линию связывают с указанным текущим программируемым модулем широтно-импульсной модуляции (PWM1);
- в текущий регистр периода и в текущий регистр циклического соотношения указанного текущего программируемого модуля широтно-импульсной модуляции (PWM1) загружают соответственно указанное межфронтовое значение (VΔTpn) и половину указанного межфронтового значения (VΔTpn);
- указанный текущий программируемый модуль широтно-импульсной модуляции (PWM1) конфигурируют таким образом, чтобы указанная текущая выходная линия претерпела первоначальный переход от высокого уровня к низкому уровню, затем первый переход от низкого уровня к высокому уровню, когда указанный текущий программируемый счетчик доходит до текущего промежуточного значения, содержащегося в текущем регистре циклического соотношения, и, наконец, второй переход от высокого уровня к низкому уровню, когда указанный текущий программируемый счетчик достигает текущего конечного значения, содержащегося в указанном текущем регистре периода, при каждом срабатывании указанного текущего прерывания;
- при помощи указанной текущей выходной линии генерируют указанный текущий смещенный по фазе двоичный сигнал (So1).
15. Устройство (5, 9) генерирования командных сигналов (Sw1, Sw2, Sw3) управления многофазной вращающейся электрической машиной (2), содержащей фазовые обмотки (4) и датчики (1) положения ротора в количестве, равном числу фаз, содержащее линии управления, предназначенные для управления силовым питанием (10) указанных обмоток (4), и блок обработки (5), содержащий вводы (8), принимающие сигналы (Si1, Si2, Si3) синхронизации, производимые указанными датчиками (1), и выводы (6, 7), передающие сигналы (So1, So2, So3), смещенные по фазе по отношению к указанным сигналам (Si1, Si2, Si3) синхронизации, отличающееся тем, что дополнительно содержит схемы коммутации (9), управляемые сигналом (Ss) переключения, выдаваемым указанным блоком обработки (5), и соединяющие указанные линии управления либо с указанными вводами (8), либо с указанными выводами (6, 7) в зависимости от скорости вращения (Vr) указанной машины (2) и/или от состояния указанного блока обработки (5).
16. Устройство (5, 9) генерирования командных сигналов (Sw1, Sw2, Sw3) управления многофазной вращающейся электрической машиной (2) по п.15, отличающееся тем, что указанные схемы коммутации (9) предпочтительно являются аналоговыми вентилями.
17. Устройство (5, 9) генерирования командных сигналов (Sw1, Sw2, Sw3) управления многофазной вращающейся электрической машиной (2) по любому из пп.15 или 16, отличающееся тем, что указанный блок обработки (5) является микропроцессором или микроконтроллером, содержащим:
- по меньшей мере, один центральный блок (22);
- по меньшей мере, одно энергозависимое запоминающее устройство (24) и/или, по меньшей мере, одно энергонезависимое запоминающее устройство (23);
- по меньшей мере, один программируемый счетчик (18), измеряющий указанную скорость вращения (Vr);
- программируемые схемы задержки (29, 30, 31) в количестве, по меньшей мере, равном указанному числу фаз;
- по меньшей мере, один порт ввода (8), принимающий сигналы (Si1, Si2, Si3) синхронизации, выдаваемые указанными датчиками (1);
- по меньшей мере, один первый порт вывода (6), передающий сигналы (So1, So2, So3), смещенные по фазе относительно указанных сигналов (Si1, Si2, Si3) синхронизации;
- по меньшей мере, один второй порт вывода (25), передающий указанный сигнал (Ss) переключения.
18. Устройство (5, 9) генерирования командных сигналов (Sw1, Sw2, Sw3) управления многофазной вращающейся электрической машиной (2) по любому из пп.15 или 16, отличающееся тем, что указанный блок обработки (5) предпочтительно является микропроцессором или микроконтроллером, содержащим:
по меньшей мере, один центральный блок (22);
по меньшей мере, одно энергозависимое запоминающее устройство (24) и/или, по меньшей мере, одно энергонезависимое запоминающее устройство (23);
по меньшей мере, один программируемый счетчик (18), измеряющий указанную скорость вращения (Vr);
программируемые схемы задержки (29, 30, 31) в количестве, по меньшей мере, равном указанному числу фаз;
программируемые модули широтно-импульсной модуляции (32, 33, 34) в количестве, по меньшей мере, равном указанному числу фаз;
по меньшей мере, один порт ввода (8), принимающий сигналы (Si1, Si2, Si3) синхронизации, выдаваемые указанными датчиками (1);
по меньшей мере, один первый порт вывода (7), передающий сигналы (So1, So2, So3), смещенные по фазе относительно указанных сигналов (Si1, Si2, Si3) синхронизации;
- по меньшей мере, один второй порт вывода (25), передающий указанный сигнал (Ss) переключения.
19. Устройство (5, 9) генерирования командных сигналов (Sw1, Sw2, Sw3) управления многофазной вращающейся электрической машиной (2) по п.17, отличающееся тем, что указанное энергонезависимое запоминающее устройство (24) содержит первую таблицу (19), связывающую временные смещения (VΔT1) указанных смещенных по фазе сигналов (So1, So2, So3), загруженные в указанные программируемые схемы задержки (29, 30, 31), со значениями (VΔTpn), характеризующими указанную скорость вращения (Vr) и выдаваемыми указанным программируемым счетчиком (18).
20. Устройство (5, 9) генерирования командных сигналов (Sw1, Sw2, Sw3) управления многофазной вращающейся электрической машиной (2) по п.19, отличающееся тем, что указанное энергонезависимое запоминающее устройство (24) содержит также вторую таблицу (21), связывающую дополнение к 180° фазовых смещений (φ) указанных смещенных по фазе сигналов (So1, So2, So3) с указанными значениями (VΔTpn), характеризующими указанную скорость вращения (Vr) и выдаваемыми указанным программируемым счетчиком (18).
21. Устройство (5, 9) генерирования командных сигналов (Sw1, Sw2, Sw3) управления многофазной вращающейся электрической машиной (2) по п.17, отличающееся тем, что указанные запоминающие устройства (23, 24) содержат программу, применяющую способ по любому из предыдущих пп.1-14.