CN105637270A - 控制电驱动致动器 - Google Patents

Abstract

致动系统（104）包括电定位驱动器（106）和电驱动致动器（108）。电定位驱动器中的电压升压转换器（204）接收输入电压。电压升压转换器将输入电压传递到电定位驱动器中的电压总线（205）。电压总线上的电压被转换为控制电驱动致动器的致动器动力信号。电压升压转换器提升电压总线上的电压以控制电驱动致动器的机械输出性能。

Description

控制电驱动致动器

优先权声明

本申请主张2013年8月9日提交的申请号为13/963,853的美国专利申请的优先权，在此通过引用并入其全部内容。

背景技术

本说明书涉及控制电驱动致动器。

诸如燃气和蒸汽涡轮机的动力转换系统常常包括控制系统的机械组件的致动器。例如，致动器可以用来控制燃料阀门、空气阀门、可变几何结构机械装置、以及动力转换系统中的其他组件的操作状态。一些致动器是电驱动的，例如基于由电压源与电动马达控制器结合所提供的动力。

发明内容

在第一方面，控制电驱动致动器的方法包括以下步骤：在致动系统中的电定位驱动器的电压升压转换器处接收输入电压，将输入电压施加到电定位驱动器的电压总线，将电压总线上的电压转换为控制电驱动致动器的位置的驱动器动力信号，并且通过电压升压转换器的操作提升电压总线上的电压以控制电驱动致动器的性能。

根据方面1的方面2，其中致动系统包括动力转换系统的子系统，并且接收输入电压包括从在动力转换系统外部的电压源接收输入电压。

根据方面2的方面3，其中提升电压总线上的电压将电压总线上电压的幅度增加超过电压源的最大输出电压幅度。

根据方面1到3中的任何一个的方面4，其中提升电压总线上的电压将电压总线上的电压的幅度增加超过输入电压的幅度。

根据方面1到4中的任何一个的方面5，还包括在第一时间段期间将输入电压从电压升压转换器传递到电压总线，并且在第二、不同的时间段期间提升电压总线上的电压的步骤。

根据方面5的方面6，包括在电驱动致动器的稳态操作情况期间将输入电压从电压升压转换器传递到电压总线，并且在电驱动致动器的瞬态操作情况期间提升电压总线上的电压。

根据方面1到6中的任何一个的方面7，其中将电压总线上的电压转换为致动器动力信号包括操作电定位驱动器的逆变器、并且操作逆变器基于电压总线上的电压产生时间交变的电压信号。

根据方面1到7中的任何一个的方面8，包括响应于与电驱动致动器上的负载有关联的信息提升电压总线上的电压。

根据方面1到8中的任何一个的方面9，包括滤波输入电压信号并且将滤波后的输入电压信号从电压升压转换器传递到电压总线。

在第十、一般方面，致动系统包括致动器，所述致动器具有被来自电定位驱动器的输出端子的致动器动力信号所控制的致动器位置；以及电定位驱动器，包括电性连接在电定位驱动器的电压升压转换器与输出端子之间的电压总线，和电性连接在电压总线与电定位驱动器的输入端子之间的电压升压转换器，电压升压转换器可操作成将电压施加到电压总线，并且可操作成提升电压总线上的电压从而控制致动器的性能。

根据方面10的方面11，其中电定位驱动器还包括电性连接在输入端子与电压升压转换器之间的输入滤波器，其中电压升压转换器可操作成：从输入滤波器接收滤波后的输入信号；将滤波后的输入信号传递到电压总线；并且提升滤波后的输入信号以控制致动器的性能。

根据方面10或方面11的方面12，其中致动器包括响应于致动器动力信号移动或维持其位置的转子。

根据方面10到12中的任何一个的方面13，其中致动系统包括动力转换系统的子系统，并且电定位驱动器的输入端子被电性连接以从在动力转换系统外部的电压源接收输入电压。

根据方面13的方面14，其中致动器包括动力转换系统的阀门，并且控制致动器的性能包括控制阀门组件的运动。

根据方面13的方面15，其中致动器包括动力转换系统的可变几何结构机械装置，并且控制致动器的性能包括控制可变几何结构机械装置的运动。

根据方面10到15中的任何一个的方面16，其中电定位驱动器还包括电性连接在电压总线与输出端子之间的逆变器。

根据方面10到16中的任何一个的方面17，其中电压升压转换器包括被配置以接收控制信号的控制模块，其中控制模块可操作成基于控制信号在以升压模式操作和以非升压模式操作之间切换电压升压转换器。

根据方面17的方面18，其中控制模块被配置以基于由控制信号所提供的负载状态信息切换电压升压转换器。

在一些方面，致动系统包括电定位驱动器和电驱动致动器。电定位驱动器中的电压升压转换器接收输入电压。电压升压转换器将输入电压或提升的电压施加到电定位驱动器中的逆变器。电压总线上的电压被转换为控制电驱动致动器的致动器动力信号。电压升压转换器提升电压总线上的电压以控制电驱动致动器的性能（例如以改善精确度、准确性、速度等）。

一种或多种实现方式的细节在附图和下面的具体实施方式中被说明。根据具体实施方式和附图中、以及根据权利要求，其他特征、对象、和优点将是明显的。

附图说明

图1是示例机电系统的原理图。

图2是致动系统的示例电驱动器的原理图。

具体实施方式

一些系统（例如，燃气和蒸汽涡轮机、其他类型的动力转换系统、工业系统等）包括在系统的操作期间例如响应于改变操作情况或控制参数而被定位的致动器。在某些情况下，控制系统的操作涉及对致动器的精确定位，以例如控制燃料、空气、动力、速度、可变几何结构等。一些电致动器与相关联的电驱动器一起用于控制致动器的位置。

在一些系统中，电致动器具有特征性能方面，例如在所述特征性能方面驱动器通过对其位置的小调制或从一个位置到另一个位置的缓慢运动将其大部分时间花费在接近稳态位置；并且致动器偶尔在更大范围的运动上被快速和精确地移动，例如，在某些情况下，在可用冲程的全部范围上。电致动器的电驱动器可以包括主动电压总线，其中电压可以被主动地提升以处理瞬时工况，例如在致动器被沉重加载、快速加载、快速移动、大距离地移动等的时候。

在一些示例中，在致动器被控制在接近稳态（例如相对不变的位置，通过小调制）的情况下，几乎没有机械做功在致动器被完成，并且处于低电压的控制电流被供应到致动器以抗衡致动器输出上的反向负载。产生的受力平衡可以在机械负载下维持不变的致动器位置。在这样的示例中，在致动器被要求移动得更快速的情况下，机械做功输出更高，并且从而传送到致动系统中的动力更高。例如，电驱动器可以以高电压提供控制电流以同时提供扭矩产生的电流并且克服马达反电动势（backEMF），以便将致动器尽可能快速和精确地移动到所需要的位置。

在一些实现方式中，主动总线控制技术在外部动力输入（例如客户供应的动力输入）与逆变级之间使用按需升压转换器。在某些情况下，在大部分操作时间期间，升压级保持切断，并且外部供应的电压在未作额外处理的情况下被传递到逆变级。在高电压需求期间，升压可以被打开并且将外部供应的电压提升到所需要的电压给逆变级。

这里所描述的主动总线控制技术可以允许以多种外部供应的输入电压使用致动器系统。例如，一些使用环境不能提供足够高的电压来满足致动器性能需求。在外部电压馈送过低的情况下，主动总线控制可以在某些情况下产生充足的电压来满足致动器性能需求。该按需升压可以利用现有的供应电压，这在某些情况下可以降低对昂贵的并且占空间的外部动力供应的使用来获得所需要的电压水平。例如，当系统跳闸发生时可以要求高的致动器性能，诸如当发电涡轮机经历突然的负载降低、或者负载突然从涡轮机断开时。在这样的情况下，可以要求致动器通过将高动力输入致动器来快速移动负载（例如可变几何结构、燃料阀门等）

这里所描述的主动总线控制技术可以在某些情况下提供改善的效率、改善的可靠性、改善的寿命、改善的机械能量存储、或者这些的组合以及其他好处。例如，在某些情况下，按需操作升压转换器可以降低动力损失，这可以改善热设计背景。在某些情况下，更小、不那么昂贵的电驱动器可以被使用，并且在更高温度的环境中更好的操作可以被获得。在某些情况下，通过降低电压应力和设备温度可以改善可靠性和产品寿命。在更高的电压处操作可以实现致动器系统中（例如在马达致动器的转子中）更多的机械能量存储。

图1是示例机电系统100的原理图。在某些情况下，示例机电系统100可被实施在动力转换系统或另一种类型的环境的背景中。举例来说，机电系统100可以是动力转换系统（例如燃气或蒸汽涡轮机系统）的子系统。在一些示例中，机电系统100可以包括涡轮机系统中的阀门（例如燃料阀门、空气阀门等）、涡轮机系统中的可变几何结构（例如可变流路、可变室等），或者机电系统100可以控制另一个系统组件（例如涡轮机、压缩机、泵、推进器、发电机驱动器等）。

图1中所示的示例机电系统100包括电压源102、致动系统104、和机械负载110。如图1中所示出的，致动系统104可以接收为致动器108指定位置的需求信号105，电压源102可以向致动系统104提供输入电压103，并且致动系统104可以例如通过致动器108的操作提供机械输出（这在某些情况下可以对抗机械负载110）。致动系统104还可以接收与机械负载110有关的负载状态信息112。机电系统100可以包括额外的或不同的零件，并且零件可以被安排或配置成如图1中所示的那样或以另一种方式相互作用。

示例电压源102可以是电源、电网、或另一种电力源。电压源102可以提供基本上随着时间不变的固定电压幅度，或者电压源102可以提供随着时间改变的时变电压幅度。在某些情况下，电压源102具有最大输出电压（例如300伏、400伏等）。

如图1中所示出的，电压源102产生输入电压103，所述输入电压103被提供给致动系统104。输入电压103可以是例如交流（AC）信号、直流（DC）信号、或者另一种类型的信号。在所示出的示例中，输入电压103具有小于或等于电压源102的最大电压的幅度。

图1中所示出的示例致动系统104包括电定位驱动器106和致动器108。在所示出的示例中，致动器108是电驱动致动器，并且电定位驱动器106控制致动器108的位置。在某些情况下，电定位驱动器106可以响应于需求信号105控制致动器108的位置。需求信号105可以是指示所需要的致动器108位置的需求信号或者设定点信号。可例如通过机电系统100中的控制器或其他硬件生成需求信号105，或可在机电系统100外部生成需求信号105。在某些情况下，电定位驱动器106根据需求信号105移动或维持致动器108的位置。

电定位驱动器106可以接收输入电压103和需求信号105，并且生成控制致动器108的致动器动力107。致动器108可以接收致动器动力107并且基于致动器动力107产生机械输出109。在某些情况下，通过致动器动力107的电力容量确定机械输出109的性能。例如，增加或降低致动器动力107可以在机械输出109的性能中产生对应的增加或降低。致动系统104可以包括额外的或不同的零件，并且致动系统104的零件可以如图1中所示的或以另一种方式操作或相互作用。

示例电定位驱动器106可以包括主动电压总线，所述主动电压总线可以用来例如基于来自机械负载110的负载状态信息112或者来自另一个设备的命令信号提升致动器动力107的电压。在某些情况下，电定位驱动器106包括电压升压级，并且电压升压级可以被激活以增加电驱动器的输出端子上的电压，这可以增加主动电压总线上的电压。可以通过负载状态信息112（例如通过负载状态信息112的类型、负载状态信息112的变化、负载状态信息112的存在或缺失等）或者基于其他类型的信息激活电压升压级。主动电压总线上的电压可以被处理（例如逆变、滤波等）以产生致动器动力107。

示例电定位驱动器106可以包括滤波级、电压升压级、逆变级、以及其他类型的电性级。例如，电定位驱动器106可以是图2中所示出的示例电驱动器200或者另一种类型的电驱动器。电定位驱动器106可以包括不同的数字电路、模拟电路、微处理器、软件、或者它们的组合。在某些情况下，电定位驱动器106可以控制传动动力107以提供对致动器108的精确、准确的定位。例如，电定位驱动器106可以通过控制致动器动力107来控制致动器的位置。

致动器动力107可以是例如交流（AC）电压信号、直流（DC）电压信号、或者另一种类型的电压信号。致动器动力可以具有被配置或匹配以操作致动器108的周期或相位。在所示出的示例中，电定位驱动器106可工作在升压模式，所述升压模式主动地提升致动器动力107的电压，或者电定位驱动器106可工作在被动模式，所述被动模式并不主动地提升致动器动力的电压。在升压模式下，致动器动力107可以具有高于输入电压103的电压幅度的电压幅度。例如，在某些情况下，致动器动力107具有大于电压源102的最大电压的幅度。

示例致动器108可以是例如电致动器、电液致动器、或者另一种类型的电驱动致动器。在一些示例中，致动器108可以是马达、螺线管、或者另一种类型的系统，所述系统包括可以响应于电致动器动力107移动（例如转动、平移等）或维持其位置的移动器。移动器可以被配置以产生与致动器动力107成比例或者另外与致动器动力107有关的机械输出109（例如力、压力、扭矩等）。致动器108可以包括电路、齿轮、轴承或其他被配置以控制机械输出109的硬件。机械输出109可以是例如力、运动、压力、扭矩、或对机械负载110的其他机械作用。可以例如用通过致动器108的组件的线性的、转动的、或者其他类型的动作提供机械输出109。

致动器108的移动器可以是例如电动马达的转子。举例来说，致动器108可以包括电动马达，所述电动马达包括通过磁性电感耦接的定子和转子。定子可以包括接收致动器动力107并且产生例如通过转子与定子之间的磁相互作用移动转子的时变磁场的导电绕组。相应地，电动马达可以将致动器动力107转换为转子的机械运动。在某些情况下，转子机械地耦接到与转子一起转动的轴，并且轴可以提供机械负载110上的机械输出109。

在一些实现方式中，致动器108具有离散数量（例如二、三、四等）的可用的致动器位置，或者致动器108可以具有连续范围的可用的致动器位置，并且致动器动力107可以被施加到致动器108以指定（例如改变、维持、递增、递减等）致动器108的实际位置。作为一个示例，致动器108可以是具有“打开”状态（其允许流动）和“关闭”状态（其禁止流动）的阀门，并且致动器动力107可以指定阀门是处于“打开”还是“关闭”状态。作为另一个示例，致动器108可以是具有“关闭”（其禁止流动）状态和一系列“打开”状态（其允许不同程度的流动）的阀门，并且致动器动力107可以指定阀门被打开或关闭的程度。作为另一个示例，致动器108可以为作为具有一系列位置的负载的可变几何结构机械装置提供动力，并且致动器动力107可以指定可变几何结构机械装置的实际位置。在某些情况下，致动器动力107根据被电定位驱动器106接收的需求信号或设定点信号（例如需求信号105或其他信息）指定致动器108的实际位置。

在一些实现方式中，电定位驱动器106可以被配置以产生将致动器维持在指定位置的致动器动力107，或者产生将致动器移动到指定位置的致动器动力107。在某些情况下，指定位置可以例如基于控制信号、定位算法等被电定位驱动器106确定。在某些情况下，可以例如通过向驱动器106提供输入（例如需求信号105）的外部控制器在电定位驱动器106外部确定指定位置。可以基于负载状态信息112、或者不依赖负载状态信息112确定该指定位置。

在一些实现方式中，电定位驱动器106包括控制致动器108的性能的电压升压转换器。例如，电压升压转换器可以通过按需或者在指定的时间向致动器提供更多的电力来改善致动器的性能。在某些情况下，致动器108的性能包括致动器的定位准确性，并且改善致动器的性能可以包括阻止、衰减、或者另外减少致动器位置的变化或干扰。在某些情况下，致动器108的性能包括致动器的重定位精确度，并且改善致动器的性能可以包括在致动器位置或转子之间的转变中增加致动器的速度。控制致动器108的性能可以包括控制致动器的准确性、精确度、或其他性能度量的这些和其他方面。

示例机械负载110可以是施加于致动器108的任何机械负载（例如力、压力、扭矩、摩擦力等）。例如，在致动器108包括阀门的实现方式中，所述阀门移动（例如打开或关闭流路）以控制液体流通过阀门，机械负载可以包括阀门上的液体的压力。作为另一个示例，在致动器108包括移动（例如扩张或约束液体室）以控制液体体积的可变几何结构机械装置的实现方式中，机械负载可以包括液体在可变几何结构机械装置上的压力。

示例负载状态信息112可以包括与机械负载110、机械输出109、与机械负载110相关联的外部系统、致动器位置、或者它们的组合有关的任何信息或数据。负载状态信息112可以是或激活或去激活电驱动器中的电压升压的电信号。在一些实现方式中，基于预测或检测机械负载110的增加的算法通过数字电子控制器、微处理器、或另一种类型的计算设备生成负载状态信息112。能够例如以二进制信号、电压调制信号、电流调制信号、频率调制信号、数据包或数据流、或者其他类型的信息来编码负载状态信息112。

在一些示例实现方式中，例如在致动系统104包括阀门或涡轮机系统的可变几何结构机械装置的情况下，图1中所示出的致动系统104是更广大的系统环境的子系统，或者在其他情况下，电压源102可以是系统环境的共享电压源，并且输入电压103可以在系统环境内部或外部被生成。输入电压103可以是被提供作为系统环境的输入的客户供应的、用户供应的、或另一种类型的外部供应的电压馈送。

在某些情况下，来自外部供应的输入电压103并未提供用以在特定操作情况下维持致动器108的性能的充足动力，例如在瞬时事件期间。例如，一些客户供应的电压可能足以在系统环境的稳态运行期间控制致动器108的位置；但是当系统环境创建了瞬时加载情况（例如快速增加或减少机械负载110）时，客户供应的电压可能并不以充足的速度或精确度控制致动器108的位置。在这样的情况下，电定位驱动器106的电压升压可以增加电定位驱动器106的可变电压总线上的电压，以增加致动器108的性能（例如准确性、速度、精确度）。例如，负载状态信息112可以响应于机械负载110或者响应于系统环境的其他情况激活电压升压。

在一些示例中，致动器108是马达，并且外部供应（例如客户或用户供应的电压馈送）可以是单相的或三相的AC或DC电压。外部电压可改变过多或可能不足够低以克服在快速致动器运动期间由致动器马达生成的马达反电动势。由于当电压增加时动力损失增加，所以例如通过降低不必要的与固定的总线电压相关联的动力损失，电定位驱动器106上更低的总线电压可以是更有效的。可通过内部按需电压转换器提供对电定位驱动器106的主动总线控制，以增加可用于电驱动器的逆变器的电压。

在某些情况下，示例电定位驱动器106可以例如通过使用主动总线控制、电压升压或其他特性提供优点。在某些情况下，当可用的电压馈送过低或者具有过多变化时，电定位驱动器106可以提供高性能致动器定位。在某些情况下，电定位驱动器106可以通过在接近固定的致动器位置操作期间，保持逆变器电压较低来减少动力损失。在某些情况下，电定位驱动器106可以通过开放可用于致动器设计的马达和齿轮速比范围来允许改善的（例如优化的）致动器尺寸。在某些情况下，电定位驱动器106可以通过降低电压应力和设备温度来改善可靠性和产品寿命。

图2是用于致动系统的示例电驱动器200的原理图。示例电驱动器200可以用来实施图1中所示出的全部或部分电定位驱动器106。电驱动器200可以在其他环境中或者以另一种方式被使用。在图2所示出的示例中，电驱动器200接收输入电压203和负载状态信息212，并且生成可以被传送到致动器的致动器动力207。图2中所示出的电驱动器200包括输入滤波器202、电压升压转换器204、和逆变器206。电驱动器200可以包括额外的或不同的零件，并且电驱动器可以被配置以如图2中所示出的或者以另一种方式操作。

如图2中所示出的示例中，电压升压转换器204（从输入滤波器202）接收滤波后的输入电压、需求信号201、和负载状态信息212，并且电压升压转换器204在可变电压总线205上提供可变的电压信号。逆变器206接收可变电压总线205上的可变的电压信号并且产生致动器动力207作为输出。电驱动器200的组件可以被安排或配置从而以图2所示出的方式或者以另一种方式相互作用。电驱动器200的组件可以包括电子电路或通过电子电路实现，所述电子电路包括数字的或模拟的电子组件、数字电子控制器、数字微处理器或其他类型的硬件、软件或固件。

示例输入滤波器202可接收输入电压203，并且将一个或多个滤波器施加到所接收的输入电压203以产生滤波后的输入电压信号。输入滤波器202可以包括一个或多个高通滤波器、低通滤波器、带通滤波器、带阻滤波器、半波AC整流器、全波AC整流器、或者这些的组合以及其他类型的组件。在一些实现方式中，输入滤波器202保护电驱动器200的其他组件不受动力骤增。例如，输入滤波器202可以被配置以在输入电压203增加超过阈值电压的情况下屏蔽电驱动器200的内部电子件。

示例电压升压转换器204可以从输入滤波器202接收滤波后的输入电压，并且将输出电压施加到可变电压总线205。电压升压转换器204可以被配置以基于不同的控制信号（例如需求信号201等）、负载状态信息212、或其他信息改变输出电压。例如，在某些情况下电压升压转换器204增加输入滤波器202和逆变器206之间的电压，并且在某些情况下电压升压转换器204将电压信号从输入滤波器202传递到逆变器206而无需更改（例如无需增加或降低）电压信号。电压升压转换器204可以提供对电驱动器200的主动总线控制以例如在操作期间响应于负载需求增加可用于逆变器206的电压。

图2还示出了可以用来实施电压升压转换器204的示例电压升压电路220。可以使用其他类型的电路或不同的升压拓扑结构实施电压升压转换器204。图2中所示出的示例电压升压电路220包括输入节点221、电感222、晶体管223、二极管224、参考电压225、电容226、输出节点227、和控制件228。可以通过额外的或不同的电路组件实施示例电压升压电路220，并且可以如图2中所示的或者以另一种方式来配置电路组件。

图2中所示出的示例包括升压转换器拓扑结构；在某些情况下降压－升压（buck-boost）转换器拓扑结构、单端初级电感转换器（SEPIC）拓扑结构、或者另一种类型的拓扑结构可被用于提升电压。图2中所示出的示例升压转换器拓扑结构可以在被动模式下运行，在所述被动模式下，在操作的某些情况中（例如在非升压模式中）没有动力被电压升压转换器消耗。一些拓扑结构（例如降压－升压，SEPIC）并不具有操作的被动模式并且在某些情况中可消耗更多的能量。

在图2中所示出的示例中，输入节点221从输入滤波器202接收滤波后的输入电压，并且输出节点227向可变电压总线205提供可变的电压信号。基于负载状态信息212，电压升压电路220可以主动增加输入节点221与输出节点227之间的电压，或者电压升压电路220可以未修改地（即，没有主动增加或降低电压）将电压从输入节点221传递到输出节点227。

控制件228可以确定示例电压升压电路220是否基于负载状态信息212将电压升压施加到输入模式221和输出模式227之间的电压信号。在某些情况下，负载状态信息212可以是或激活或去激活电压升压转换器204的二进制的控制信号或者是另一种类型的信号。例如，负载状态信息212可以提供高电压信号以激活电压升压转换器204，并且负载状态信息212可以提供低电压信号以去激活电压升压转换器204。

在图2中所示出的示例中，控制件228接收负载状态信息212并且根据负载状态信息212控制晶体管223的状态。例如，控制件228可以基于负载状态信息212控制（例如改变、维持等）晶体管223的状态。在所示出的示例中，晶体管223的状态可以确定电压升压电路220是否将升压施加到输入节点221和输出节点227之间的电压。

示例逆变器206可以接收可变电压总线205上的可变的电压信号，并且逆变可变的电压信号以产生致动器动力207。在图2中所示出的示例中，逆变器206将直流（DC）电压信号转换为交流（AC）信号。例如，来自电压升压转换器204的可变的电压信号可以是DC信号，并且由逆变器206产生的致动器动力207可以是AC信号。逆变器206可以是包括一个或多个切换电路的静态逆变器。在某些情况下，逆变器206可以是三相逆变器或者另一种类型的传统逆变器。

在图2中所示出的示例中，由逆变器206产生的致动器动力207可以是方波（例如2级、3级、4级、5级等）或者一系列方波或正弦波、或者另一种类型的时变信号。致动器动力207可以具有基于电压升压转换器204的电压输出的电压幅度（例如峰到峰电压、均方根电压、最大电压等）。致动器动力207可以具有由逆变器206控制的周期和相位。致动器动力207的周期和相位可被配置以操作接收致动器动力207的致动器。

在操作的一些方面中，电驱动器200以非升压的操作模式与电压升压转换器204一起操作。在非升压的操作模式中，致动器动力207可以具有对应于输入电压203的电压幅度的电压幅度。例如，电驱动器200可以基于输入电压203生成致动器动力207而无需主动增加或降低电压幅度。在某些情况下，在操作期间，负载状态信息212可以例如在非升压模式和升压模式之间切换电压升压转换器204来更改电驱动器200的状态。在升压的操作模式中，致动器动力207具有比输入电压203更高的电压幅度。例如，输入电压203可以主动从低电压输入（例如200伏、300伏等）增加到高电压输出（例如400伏、500伏等）。

在某些情况下，在电驱动器200操作期间，电压升压转换器204可以从升压模式被切换到非升压模式，或者从非升压模式被切换到升压模式。例如，负载状态信息212可以被生成以基于致动器上的加载或预期加载来按需、实时地激活或去激活电压升压转换器204的升压模式。在某些情况下，电驱动器200主要在非升压模式下操作，并且升压模式只有当致动器上的负载相对迅速地改变时在瞬态时期内才被使用。

大量示例已经被示出和描述；不同的修改可以被做出。虽然本说明书包含很多细节，但这些不应该被解释为对所主张的范围的限制，而是作为针对特定示例的特征的描述。在本说明书中在单独的实现方式的背景下所描述的某些特征也可以被组合。相反地，在单个实现方式的背景下所描述的不同的特征也可以单独地或以任何适当的子组合来实施。相应地，其他实施方式在所附权利要求的范围内。

Claims (18)

1.一种控制电驱动致动器的方法，所述方法包括：

在致动系统中的电定位驱动器的电压升压转换器处接收输入电压；

将所述输入电压施加到所述电定位驱动器的电压总线；

将所述电压总线上的电压转换为控制所述电驱动致动器的位置的致动器动力信号；并且

通过所述电压升压转换器的操作提升所述电压总线上的所述电压以控制所述电驱动致动器的性能。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述致动系统包括动力转换系统的子系统，并且接收所述输入电压包括从在所述动力转换系统外部的电压源接收所述输入电压。

3.根据权利要求2所述的方法，其中提升所述电压总线上的所述电压将所述电压总线上的所述电压的幅度增加超过所述电压源的最大输出电压幅度。

4.根据权利要求1到3中任意一项所述的方法，其中提升所述电压总线上的所述电压将所述电压总线上的所述电压的幅度增加超过所述输入电压的幅度。

5.根据权利要求1到4中任意一项所述的方法，包括

在第一时间段期间将所述输入电压从所述电压升压转换器传递到所述电压总线；并且

在第二、不同的时间段期间提升所述电压总线上的所述电压。

6.根据权利要求5所述的方法，包括

在所述电驱动致动器的稳态操作情况期间将所述输入电压从所述电压升压转换器传递到所述电压总线；并且

在所述电驱动致动器的瞬态操作情况期间提升所述电压总线上的所述电压。

7.根据权利要求1到6中任意一项所述的方法，其中将所述电压总线上的所述电压转换为致动器动力信号包括操作所述电定位驱动器的逆变器，并且操作所述逆变器基于所述电压总线上的所述电压产生时间交变的电压信号。

8.根据权利要求1到7中任意一项所述的方法，包括响应于与所述电驱动致动器上的负载有关联的信息提升所述电压总线上的所述电压。

9.根据权利要求1到8中任意一项所述的方法，包括滤波所述输入电压信号并且将滤波后的输入电压信号从所述电压升压转换器传递到所述电压总线。

10.一种致动系统，包括：

致动器，所述致动器具有被来自电定位驱动器的输出端子的致动器动力信号所控制的致动器位置；以及

所述电定位驱动器，包括：

电性连接在所述电定位驱动器的电压升压转换器与所述输出端子之间的电压总线；以及

电性连接在所述电压总线与所述电定位驱动器的输入端子之间的所述电压升压转换器，所述电压升压转换器可操作成将电压施加到所述电压总线，并且可操作成提升所述电压总线上的所述电压以控制所述致动器的性能。

11.根据权利要求10所述的致动系统，所述电定位驱动器还包括电性连接在所述输入端子与所述电压升压转换器之间的输入滤波器，其中所述电压升压转换器可操作成：

从所述输入滤波器接收滤波后的输入电压；

将所述滤波后的输入电压传递到所述电压总线；并且

提升所述滤波后的输入电压以控制所述致动器的所述性能。

12.根据权利要求10或权利要求11所述的致动系统，其中所述致动器包括响应于所述致动器动力信号移动或维持其位置的转子。

13.根据权利要求10到12中任意一项所述的致动系统，其中所述致动系统包括动力转换系统的子系统，并且所述电定位驱动器的所述输入端子被电性连接以从在所述动力转换系统外部的电压源接收输入电压。

14.根据权利要求13所述的致动系统，其中所述致动器包括所述动力转换系统的阀门，并且控制所述致动器的所述性能包括控制阀门组件的运动。

15.根据权利要求13所述的致动系统，其中所述致动器包括所述动力转换系统的可变几何结构机械装置，并且控制所述致动器的所述性能包括控制所述可变几何结构机械装置的运动。

16.根据权利要求10到15中任意一项所述的致动系统，所述电定位驱动器还包括电性连接在所述电压总线与所述输出端子之间的逆变器。

17.根据权利要求10到16中任意一项所述的致动系统，其中所述电压升压转换器包括被配置以接收控制信号的控制模块，其中所述控制模块可操作以基于所述控制信号在以升压模式操作和以非升压模式操作之间切换所述电压升压转换器。

18.根据权利要求17所述的致动系统，其中所述控制模块被配置以基于由所述控制信号所提供的负载状态信息切换所述电压升压转换器。