CN108075690B - 马达驱动系统及其运转回复方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种供一马达在未被驱动却仍惯性旋转下,从一实际转速稳定加速至一目标转速的马达驱动系统,其包括一感测单元、一控制单元以及一驱动单元。感测单元感测马达的一实际运转状况。控制单元与感测单元电性连接,控制单元基于实际运转状况提供一渐进增速指令。驱动单元与控制单元电性连接,驱动单元依据渐进增速指令驱动马达朝目标转速稳定加速。本发明还一并公开一种与马达驱动系统配合的马达运转回复方法。本发明可提高马达的工作效率。
Description
技术领域
本发明涉及一种马达驱动系统及马达运转回复方法,特别涉及一种具有感测单元并可提供马达在未被驱动却仍惯性旋转下,从一实际转速稳定加速至一目标转速的马达驱动系统及马达运转回复方法。
背景技术
直流无刷马达因其转子为磁性材料,且不需激磁电流,可减少转子功率损失,提升运转效能,为一良好、便利、可控制且稳定的驱动装置,同时所应用的范围更是广泛。然而目前的直流无刷马达,当遭遇一突发事件或异常状况时(例如输入电压、马达电流、驱动器温度、转速等信号电平上的异常变化),常见的对应做法是直接停止马达驱动,直至突发事件排除。
不过,即便接收到停止指令而让马达停止驱动,其仍会惯性运转直到再接收到重启信号。因此,现有做法为等待马达完全停止后,低于预设的转速或接近完全停止转动时,才提供重启指令将马达重新启动。然而,如此一来马达则无法于事件排除后立即地提供转速或扭力,而需等待一段缓冲期后方能再启动。或者,存有另一做法,即当突发事件排除时,直接将预设的电压强行施加于马达线圈,使马达可立即重新启动。不过,此种作法虽不必等待马达停止或等待一段时间,却也会产生突波电流及异常激磁声响等缺点。
因此,有必要提出一种马达驱动系统及马达运转回复方法,可提供马达实时且连续的转速操作,并消除马达运转回复时所造成的突波电流或异常激磁声响等缺点,同时提供马达线圈一合适的电压电平,使马达可于突发事件排除后即可顺畅地立即启动,提高马达的工作效率。
发明内容
有鉴于上述课题,本发明提出一种马达驱动系统及马达运转回复方法,可提供马达实时且连续的转速操作,并消除马达运转回复时所造成的突波电流或异常激磁声响等缺点,同时提供马达线圈一合适的电压电平,使马达可于突发事件排除后即可顺畅地立即启动,提高马达的工作效率。
为达上述目的,本发明提供一种供一马达在未被驱动却仍惯性旋转下,从一实际转速稳定加速至一目标转速的马达驱动系统,其包括一感测单元、一控制单元以及一驱动单元。感测单元感测马达的一实际运转状况。控制单元与感测单元电性连接,控制单元基于实际运转状况提供一渐进增速指令。驱动单元与控制单元电性连接,驱动单元依据渐进增速指令驱动马达朝目标转速稳定加速。
为达上述目的,本发明提供一种与一马达驱动系统配合的马达运转回复方法。马达驱动系统供一马达在未被驱动却仍惯性旋转下,从一实际转速稳定加速至一目标转速,马达驱动系统包括一感测单元、一控制单元以及一驱动单元,控制单元与感测单元电性连接,动单元与该控制单元电性连接,马达运转回复方法包括:由感测单元感测马达的一实际运转状况、由控制单元基于实际运转状况提供一渐进增速指令、驱动单元依据渐进增速指令驱动马达朝目标转速稳定加速。
在一实施例中,马达是因一警戒事件而未被驱动,警戒事件排除后马达驱动系统驱动马达朝目标转速稳定加速。
在一实施例中,渐进增速指令要增加的转速值为实际转速的10%以下。渐进增速指令所对应的转速介于该实际转速的90%至110%之间。
在一实施例中,感测单元为一感应电动势感测器、一电流相位感测器或一转速感测器,而实际运转状况涉及马达的一感应电动势、一线圈电流或一实际转速。
在一实施例中,控制单元是一控制器,其中,当一警戒事件发生时,控制单元控制驱动单元不驱动马达;其中,当警戒事件排除后,控制单元控制驱动单元使马达朝目标转速稳定加速。
在一实施例中,驱动单元依据渐进增速指令提供一驱动电压防止马达产生突波电流。
在一实施例中,驱动电压是由一对照表对应查询马达的一感应电动势、一线圈电流或一实际转速所取得,或驱动电压是由对照表对应查询一警戒事件发生至排除时的一时间间隔所取得。
在一实施例中,驱动单元包含一变频器(inverter),控制单元调整变频器或转换器的输出电压,使驱动单元提供一驱动电压驱动马达朝目标转速稳定加速。
在一实施例中,驱动单元包含一变频器(inverter)及一转换器,控制单元调整转换器的输出电压进而调整变频器的输出电压,使驱动单元提供一驱动电压驱动马达朝目标转速稳定加速。
在一实施例中,驱动单元同时包含一变频器(inverter)及一转换器,控制单元同时通过调整转换器的输出电压的方式及通过一脉宽调变的方式以调整变频器的输出电压,使驱动单元提供一驱动电压驱动马达朝目标转速稳定加速。
承上所述,本发明所提供的马达驱动系统及马达运转回复方法中,提供一马达在未被驱动却仍惯性旋转下,从一实际转速稳定加速至一目标转速。马达驱动系统包括一感测单元、一控制单元以及一驱动单元。感测单元感测马达的一实际运转状况。控制单元与感测单元电性连接,控制单元基于实际运转状况提供一渐进增速指令。驱动单元与控制单元电性连接,驱动单元依据渐进增速指令驱动马达朝目标转速稳定加速。因此可提供马达实时且连续的转速操作,并消除马达运转回复时所造成的突波电流或异常激磁声响等缺点,同时提供马达线圈一合适的电压电平,使马达可于警戒事件排除后即可顺畅地立即启动,提高马达的工作效率。
附图说明
图1为本发明较佳实施例一种马达驱动系统的功能方框图。
图2为本发明较佳实施例中马达的实际运转状况不同电平的示意图。
图3A为本发明较佳实施例一种马达驱动系统的元件示意图。
图3B为本发明较佳实施例中驱动电压的输出波形示意图。
图4A至图4C为本发明较佳实施例的驱动电压对照表。
图4D为本发明再另一较佳实施例的驱动电压对照表。
图4E为本发明再另一较佳实施例的驱动电压对照表。
图5A为本发明较佳实施例中驱动单元驱动马达的示意图。
图5B为本发明另一较佳实施例中驱动单元驱动马达的示意图。
图5C为本发明另一较佳实施例中驱动单元再一种驱动马达的示意图。
图6为本发明再另一较佳实施例具有不同感测单元的马达驱动系统示意图。
图7为本发明较佳实施例的一种马达运转回复方法的步骤流程图。
附图标记说明:
1、1a、1b:马达驱动系统
11、11b:感测单元
12:控制单元
13、13a:驱动单元
131:变频器
132:转换器
2:马达
21:三相线圈
Cs:停止指令
Ci:渐进增速指令
D1~D6:二极管
S01~S03:步骤
Sa:实际转速
St:目标转速
T1~T6:晶体管
t1、t2:时点
U、V、W:线圈
VL1:第一电压电平
VL2:第二电压电平、驱动电压
具体实施方式
以下将参照相关附图,说明依本发明较佳实施例之一种马达驱动系统及马达运转回复方法,其中相同的元件将以相同的参照符号加以说明。
请先参考图1至图4C以及图5A,图1为本发明较佳实施例一种马达驱动系统的功能方框图。图2为本发明较佳实施例中马达的实际运转状况不同电平的示意图。图3A为本发明较佳实施例一种马达驱动系统的元件示意图。图3B为本发明较佳实施例中驱动电压的输出波形示意图。图4A至图4C为本发明较佳实施例的驱动电压对照表。图5A为本发明较佳实施例中驱动单元驱动马达的示意图。
本发明较佳实施例的一种马达驱动系统1包括一感测单元11、一控制单元12以及一驱动单元13。请参考图2(a)所示,上述的马达驱动系统1可供一马达2在未被驱动却仍惯性旋转下,从一实际转速Sa(actual speed)稳定加速至一目标转速St(target speed)。并且本实施例中的马达是以直流无刷马达(Brushless DC Motor,BLDC)为例进行说明,马达2未被驱动却仍惯性旋转的原因在于,由于一警戒事件的发生而使得马达2未被驱动。
警戒事件是于横轴(时间轴)t1时点发生,并于t2时点结束。警戒事件可泛指不同的突发事件,例如输入电压、马达电流、马达或驱动器温度、转速等信号电平上的异常变化皆属于警戒事件的一种。当警戒事件排除后,马达驱动系统1即可立即地驱动马达2朝目标转速St稳定加速。也就是说,当一警戒事件发生时(t1),控制单元12可控制驱动单元13不驱动马达(此时控制单元12提供一停止指令Cs)。另外,当警戒事件排除后(t2),控制单元12即可控制驱动单元13使马达2朝目标转速St稳定加速(此时控制单元12提供一渐进加速指令Ci)。
请参考图3A,马达2具有永久磁铁转子,定子中有三相线圈21分别是线圈U、V、W,马达驱动系统1对三相线圈21送入分别相差120度的三相电源,并根据霍尔元件(hall-sensor)的信号可将转子角度由360度分为六个不同的区间。每一区间为60度,并让马达2操作于三相线圈21中同时只会有其中二相线圈导通,在不同的区间产生不同的控制信号而合成不同方向性的磁力以带动马达2旋转。上述方法亦称为六步方波驱动法,使三相线圈21可因此按序地同过电流而让马达2达到旋转的目的。此外,马达2的其他技术内容已为本领域人员所熟知,于此不再赘述。
感测单元11可与马达2电性连接,并可为一感应电动势感测器、一电流相位感测器或一转速感测器,而可具体地感测马达2的一实际运转状况。实际运转状况中,除了包含马达2本身霍尔元件所感测的转子位置回传信号之外,还可包含有关于马达2的感应电动势、线圈电流或实际转速等马达实际运转状况的信号。
请同时参考图1、图3A及图5A。在本实施例中,是以感测单元11与马达2电性连接并感测马达2的第一电压电平VL1,此外,感测单元11为一种感应电动势感测器。换句话说,感测单元11可感测马达2的三相线圈21的感应电动势或电压电平作为感测马达2的实际运转状况参考。此外,马达2于运转时所产生的位置反馈信号以及马达2实际运转状况的信号皆可通过数字或模拟信号,由设计电路处理后反馈至控制单元12。
控制单元12与感测单元11电性连接,并基于马达2的实际运转状况提供一渐进增速指令Ci。控制单元12可例如为一控制IC、控制器、微控制器(micro control unit,MCU)或数字信号处理器(digital signal processor,DSP)的其中之一或其组合。而控制单元12亦能够整合于控制电路板以统整整个系统的控制驱动电路,而且,控制单元12较佳者可同时具备多组的脉宽调变独立切换输出、霍尔元件信号输入及A/D输入转换信号等I/O多脚位设计。
驱动单元13包含一变频器(Inverter)131,该变频器131可采用双极性晶体管(bipolar junction transistor,BJT)、绝缘栅双极晶体管(Insulated Gate BipolarTransistor,IGBT)或是金属氧化层半导体场效晶体管(Metal-Oxide-SemiconductorField-Effect Transistor,MOSFET)等半导体开关对马达2进行控制,且选用驱动单元13的晶体管时尚需注意其可承受的最高电流限制,否则将有可能于操作中损毁。另外,本实施例是以驱动单元13的变频器131具有6个绝缘栅双极晶体管IGBT为例进行说明。
驱动单元13与控制单元12电性连接,且能够依据渐进增速指令Ci驱动马达2朝目标转速St稳定加速。更详细的说,驱动单元13是依据渐进增速指令Ci并提供一第二电压电平VL2以驱动马达2朝目标转速St稳定加速。且第二电压电平VL2于后将称为马达的驱动电压。
请参考图3A及图3B,图3A为使用6个绝缘栅双极晶体管IGBT,分别为晶体管T1~T6所构成的三个半桥电路的驱动单元13,其中晶体管T1、T3、T5为驱动单元13的上臂,晶体管T2、T4、T6则为驱动单元13的下臂,各晶体管T1~T6当中还各自整合有二极管D1~D6。马达2的三相绕组或三相线圈21中的其中一相线圈U、V、W各别电性连接于三个半桥电路中间。因此,只要控制单元12传送控制信号将晶体管T1与晶体管T6导通,便可让线圈U接正电源、线圈W接负电源而驱动马达2运转。
此外,驱动单元13还可依据渐进增速指令Ci提供驱动电压而防止马达2产生突波电流。进一步来说,本实施例的控制单元12为一控制器,控制器可调整变频器131的输出电压(即驱动电压VL2)而使驱动单元13提供驱动电压VL2驱动马达2朝目标转速St稳定加速,同时还可防止马达2产生突波电流。
于实际应用时,由于感测单元11为一种感应电动势感测器,因此马达驱动系统1可利用感测单元11判断马达三相线圈21的感应电动势(即第一电压电平VL1)来决定提供给三相线圈21的驱动电压以驱动马达2。进一步来说,由于马达2运转的转速与驱动电压成正比关系,因此输入的电压越大,则马达转速会越快。但由于供应马达2电源端电压为固定,因此要控制马达2转速从实际转速Sa稳定加速至目标转速St,可通过下述手段来改变输入马达2的驱动电压。
请参考图3B,在本实施例中控制单元12是应用脉宽调变(pulsewidthmodulation,PWM)的技术来调整驱动单元13输出的驱动电压VL2(如图3B的(a)方波或(b)弦波)。控制单元12可控制晶体管T1~T6的工作周期(dutycycle)或是负载比(dutyratio),而晶体管T1~T6的工作周期或负载比是通过脉宽调变的控制,进一步直接控制马达2的驱动电压。换句话说,马达驱动系统1可通过脉宽调变的技术控制各个晶体管T1~T6的工作周期或负载比以调整驱动单元输出的驱动电压VL2而达到控制马达2的转速从实际转速Sa稳定加速至目标转速St的效果。另外,控制单元12还可利用控制脉宽调变PWM的切换模式,以防止马达驱动系统1出现电力故障、短路、过电流及过热的情况。
当感测单元11判断三相线圈21的感应电动势后,可接着利用图4A中的驱动电压对照表对应查询,进而让控制单元12获取对应的渐进增速指令Ci,以决定提供给三相线圈21适当的驱动电压电平,以驱动马达2能够朝目标转速St稳定加速。
具体而言,感测单元11判断第一电压电平VL1(感应电动势)的方式可选择以下两种实施方式的其中一种。分别是,第一种实施方式:感测单元11直接对三相线圈21中的一相(一线)或一相(一线)以上的线圈做电压取样(如在图2(b)中对第3级电压电平或第4级电压电平做取样);或是第二种:如图4B及图4C中,感测单元11检测马达2的转速后再计算或查询对照表得知感应电动势大小、或以检测警戒事件发生至结束的时间间隔(t2-t1)后再计算或查询对照表得知感应电动势大小(如图4E对照表所示),第二种实施方式的具体感测方式于后将详细说明。
如此一来,感测单元11即可得知三相线圈21的感应电动势。得知三相线圈21的感应电动势后即可让控制单元12获取对应的渐进增速指令Ci而决定提供给三相线圈21适当的驱动电压电平(例如在图2(c)中,警戒事件发生时提供相当于第6级电压电平的驱动电压,警戒事件结束时则提供相当于第5级电压电平的驱动电压),以驱动马达2能够朝目标转速St稳定加速。
其中,目标转速St的值可为马达2刚被加速的实际转速Sa的值的二倍以上,例如当马达2刚加速的实际转速Sa的值为250(rpm),此时目标转速St的值即可由系统的控制单元12设定为500(rpm)。当马达2刚加速的实际转速Sa的值为500(rpm),此时目标转速St的值即可再由系统的控制单元12设定为1000(rpm),以此类推。另外,渐进增速指令Ci要增加的转速值可为马达2实际转速Sa的10%以下。且渐进增速指令Ci所对应的转速介于马达2实际转速的90%至110%之间。举例来说,当马达2目前的实际转速Sa为2000(rpm),则渐进增速指令Ci所对应要增加的转速值则为200(rpm)以下,且渐进增速指令Ci所对应的转速介于1800至2200(rpm)之间。
通过上述转速的增速限制,可使马达2能够朝目标转速St稳定的加速,而不会有加速过快甚至产生异常激磁声响而降低产品使用寿命。因此,本较佳实施例的马达驱动系统除了能有实时且连续的转速操作,还可避免马达加速值过大所造成的异常激磁声响缺点。
因此,于本发明较佳实施例的马达驱动系统中,由于马达驱动系统包括一感测单元可感测马达三相线圈的感应电动势,一控制单元可与感测单元电性连接并基于三相线圈的感应电动势通过查询对照表提供一渐进增速指令,并且一驱动单元可与控制单元电性连接,同时依据渐进增速指令驱动马达朝目标转速稳定加速。使得马达能够在未被驱动却仍惯性旋转下,从一实际转速稳定加速至一目标转速。
接着说明马达线圈不同的驱动电压调整方式。请参考图5B及图5C。图5B为本发明另一较佳实施例中驱动单元驱动马达的示意图。图5C为本发明另一较佳实施例中驱动单元再一种驱动马达的示意图。须说明者,由于图5B及图5C为了说明驱动单元中不同的驱动电压调整方式,因此,于马达驱动系统1a中并无显示感测单元11,于马达驱动系统中仅显示相关的其他元件。
图5B中,马达驱动系统1a与前一实施例的马达驱动系统1具有大致相同的元件及元件连结关系。不过,在本实施例中的马达驱动系统1a与马达驱动系统1的驱动单元13包含有不同的驱动元件。不同之处在于,前述马达驱动系统1的驱动单元13仅包含一变频器131(inverter)。不过,在本实施例的马达驱动系统1a中,驱动单元13a除了包含有变频器131之外,还还包含一转换器132,而非只包含一变频器131。转换器132可为AC/DC或DC/DC式的转换器,或可为隔离型、非隔离型、降压式、升压式或升降压式的转换器。因此,控制单元12可只单独调整转换器的输出电压(Vdclevel control)进而调整变频器131的输出电压而使驱动单元13a提供一驱动电压VL2(即变频器的输出电压)驱动马达2朝目标转速St稳定加速。
或者,请参考图5C,图5C中马达驱动系统1a的驱动单元13a包含变频器131(inverter)及转换器132,且控制单元12除通过调整转换器132的输出电压(Vdc levelcontrol)进而调整变频器131的输出电压外,并同时通过脉宽调变的技术(duty control)来调整变频器131的输出电压,使驱动单元13a可提供驱动电压VL2(即变频器的输出电压)驱动马达2朝目标转速稳定加速。
因此,于本发明较佳实施例的马达驱动系统中,驱动单元除了包含有变频器之外,还包含一转换器。控制单元可只单独调整转换器的输出电压而使驱动单元提供一驱动电压驱动马达朝目标转速稳定加速。或者,控制单元可同时通过调整转换器的输出电压(Vdclevel control)的方式及通过脉宽调变的技术(duty control)的方式以调整变频器的输出电压,使驱动单元同样可提供驱动电压(即变频器的输出电压)驱动马达朝目标转速稳定加速。因此,通过上述技术手段可使马达能够在未被驱动却仍惯性旋转下,从一实际转速稳定加速至一目标转速。
本发明亦提供另一较佳实施例,亦为一种马达驱动系统。请参考图4D及图6,图4D为本发明再另一较佳实施例的驱动电压对照表。图6为本发明再另一较佳实施例具有不同感测单元的马达驱动系统示意图。
图6中,马达驱动系统1b与前一实施例的马达驱动系统1具有大致相同的元件、元件连结关系与驱动电压调整方式。不过,在本实施例中的马达驱动系统1b与马达驱动系统1的感测单元11分别为不同的感测元件。不同之处在于,前述马达驱动系统1的感测单元11为一种感应电动势感测器,而在本实施例的马达驱动系统1b中,感测单元11b则为一种转速感测器,而非感应电动势感测器。其中,感测单元11b可使用旋转编码器(rotary encoder)或测速发电机(tacho generator,TG),并将马达2运转时的转速检出。
也就是说,本实施例的马达驱动系统1b不再通过感测单元11判断马达三相线圈21的感应电动势决定提供给三相线圈21适当的驱动电压电平,而是只利用通过感测单元11b对马达2的转速做出判断作为感测马达的实际运转状况,并决定提供给三相线圈21的驱动电压。当感测单元11b判断马达2的转速后,可再利用图4D中的对照表对应查询,进而让控制单元12获取对应的渐进增速指令Ci,以决定提供给三相线圈21适当的驱动电压电平,以同样驱动马达2能够朝目标转速St稳定加速。
因此,于本发明较佳实施例的马达驱动系统中,由于马达驱动系统包括一感测单元可感测马达的转速,一控制单元可与感测单元电性连接并基于马达的转速通过查询对照表提供一渐进增速指令使驱动单元依据渐进增速指令驱动马达朝目标转速稳定加速。使得马达能够在未被驱动却仍惯性旋转下,从一实际转速稳定加速至一目标转速。
另外,本发明提供再另一较佳实施例,亦为一种马达驱动系统。请参考图4E,图4E为本发明再另一较佳实施例的驱动电压对照表。本实施例的马达驱动系统与前些实施例的马达驱动系统1具有大致相同的元件及元件连结关系。不过,在本实施例中的马达驱动系统与马达驱动系统1提供给三相线圈21驱动电压电平的判断方式不同。不同之处在于,前述的马达驱动系统1是通过感测单元11判断三相线圈21的感应电动势后,再利用图4A中的驱动电压对照表对应查询让控制单元12获取对应的渐进增速指令Ci以决定提供给三相线圈21适当的驱动电压电平。不过,在本实施例的马达驱动系统中,并不是通过感测单元11判断三相线圈21的感应电动势进而决定提供给三相线圈21适当的驱动电压电平。
本实施例中是利用感测单元判断警戒事件发生至结束的时间间隔(t2-t1)作为感测马达的实际运转状况,并查询对照表而让控制单元获取对应的渐进增速指令,以决定提供给三相线圈适当的驱动电压电平,以驱动马达能够朝目标转速稳定加速。举例来说,感测单元可通过演算法依据所设定的参数推估不同警戒事件时间间隔与其所对应的马达转速的增减速变化或其他电平上的变化,进而于对照表中设置有相对应匹配的驱动电压,使驱动单元能够以适当的驱动电压提供马达由实际转速或当下转速稳定地加速至目标转速。
除此之外,本实施例的马达驱动系统还可利用感测单元检测马达的线圈电流的大小相位作为感测马达的实际运转状况,并查询对照表(图未显示)而让控制单元获取对应的渐进增速指令,以决定提供给三相线圈适当的驱动电压电平,以驱动马达能够朝目标转速稳定加速。也就是说,感测单元除了可检测警戒事件发生至结束的时间点之外,其也可以是一种电流检测器或电流计而检测马达的线圈电流的大小相位,并同样经由利用查询对照表决定提供给三相线圈的驱动电压电平。
因此,于本发明较佳实施例的马达驱动系统中,由于马达驱动系统包括一感测单元可感测警戒事件发生至结束的时间间隔或感测马达的电流大小相位,控制单元可与感测单元电性连接并基于警戒事件发生至结束的时间间隔或马达电流大小相位,查询对照表后提供渐进增速指令使驱动单元依据渐进增速指令驱动马达朝目标转速稳定加速。使得马达能够在未被驱动却仍惯性旋转下,从实际转速稳定加速至目标转速。
最后,本发明亦提供一种马达运转回复方法。请参考图7,图7为本发明较佳实施例的一种马达运转回复方法的步骤流程图。图7中将说明马达运转回复方法如何与马达驱动系统配合,马达驱动系统供一马达在未被驱动却仍惯性旋转下,从一实际转速稳定加速至一目标转速,马达驱动系统包括一感测单元、一控制单元以及一驱动单元,控制单元与感测单元电性连接,驱动单元与控制单元电性连接。本实施例中所使用的马达驱动系统其他元件及各元件连接关系,可参考以上各较佳实施例所述,于此不再赘述。
马达运转回复方法步骤如下:首先,由感测单元感测马达的一实际运转状况(步骤S01),接着,由控制单元基于实际运转状况提供一渐进增速指令(步骤S02),最后,驱动单元依据渐进增速指令驱动马达朝目标转速稳定加速(步骤S03)。
此外,马达运转回复方法的其他技术特征可参考本发明前些实施例的相关说明,于此不再赘述。
综上所述,本发明所提供的马达驱动系统及马达运转回复方法中,提供一马达在未被驱动却仍惯性旋转下,从一实际转速稳定加速至一目标转速。马达驱动系统包括一感测单元、一控制单元以及一驱动单元。感测单元感测马达的一实际运转状况。控制单元与感测单元电性连接,控制单元基于实际运转状况提供一渐进增速指令。驱动单元与控制单元电性连接,驱动单元依据渐进增速指令驱动马达朝目标转速稳定加速。因此可提供马达实时且连续的转速操作,并消除马达运转回复时所造成的突波电流或异常机磁声响等缺点,同时提供马达线圈一合适的电压电平,使马达可于警戒事件排除后即可顺畅地立即启动,提高马达的工作效率。
以上所述仅为举例性,而非为限制性。任何未脱离本发明的精神与范畴,而对其进行的等效修改或变更,均应包含于权利要求保护范围中。
Claims (16)
1.一种马达驱动系统,供一马达在未被驱动却仍惯性旋转下,从一实际转速稳定加速至一目标转速,其特征在于,该马达驱动系统包括:
一感测单元,感测该马达的一实际运转状况;
一控制单元,与该感测单元电性连接,基于该实际运转状况提供一渐进增速指令;以及
一驱动单元,与该控制单元电性连接,依据该渐进增速指令驱动该马达朝该目标转速稳定加速,
其中,所述感测单元判断警戒事件发生至结束的时间间隔作为该马达的实际运转状况,并查询对照表而让所述控制单元获取对应的渐进增速指令,以决定提供给三相线圈适当的驱动电压电平,以驱动所述马达朝目标转速稳定加速,
其中该驱动单元依据该渐进增速指令提供一驱动电压防止该马达产生突波电流,该驱动电压是由该对照表对应查询该马达的一感应电动势、一线圈电流或一实际转速所取得,或该驱动电压是由该对照表对应查询一警戒事件发生至排除时的一时间间隔所取得。
2.如权利要求1所述的马达驱动系统,其中该马达因该警戒事件而未被驱动,该警戒事件排除后该马达驱动系统驱动该马达朝该目标转速稳定加速。
3.如权利要求1所述的马达驱动系统,其中该渐进增速指令要增加的转速值为该实际转速的10%以下,该渐进增速指令所对应的转速介于该实际转速的90%至110%之间。
4.如权利要求1所述的马达驱动系统,其中该感测单元为一感应电动势感测器、一电流相位感测器或一转速感测器,而该实际运转状况涉及该马达的一感应电动势、一线圈电流或一实际转速。
5.如权利要求1所述的马达驱动系统,其中该控制单元是一控制器,
其中,当一警戒事件发生时,该控制单元控制该驱动单元不驱动该马达;
其中,当该警戒事件排除后,该控制单元控制该驱动单元使该马达朝该目标转速稳定加速。
6.如权利要求1所述的马达驱动系统,其中该驱动单元包含一变频器,该控制单元调整该变频器的输出电压使该驱动单元提供一驱动电压驱动该马达朝该目标转速稳定加速。
7.如权利要求1所述的马达驱动系统,其中该驱动单元包含一变频器及一转换器,该控制单元调整该转换器的输出电压进而调整该变频器的输出电压,使该驱动单元提供一驱动电压驱动该马达朝该目标转速稳定加速。
8.如权利要求1所述的马达驱动系统,其中该驱动单元包含一变频器及一转换器,该控制单元同时通过调整该转换器的输出电压的方式及通过一脉宽调变的方式以调整该变频器的输出电压,使该驱动单元提供一驱动电压驱动该马达朝该目标转速稳定加速。
9.一种马达运转回复方法,与一马达驱动系统配合,该马达驱动系统供一马达在未被驱动却仍惯性旋转下,从一实际转速稳定加速至一目标转速,该马达驱动系统包括一感测单元、一控制单元以及一驱动单元,该控制单元与该感测单元电性连接,该驱动单元与该控制单元电性连接,其特征在于,该马达运转回复方法包括:
由该感测单元感测该马达的一实际运转状况;
由该控制单元基于该实际运转状况提供一渐进增速指令;以及
该驱动单元依据该渐进增速指令驱动该马达朝该目标转速稳定加速,
其中,所述感测单元判断警戒事件发生至结束的时间间隔作为该马达的实际运转状况,并查询对照表而让所述控制单元获取对应的渐进增速指令,以决定提供给三相线圈适当的驱动电压电平,以驱动所述马达朝目标转速稳定加速,
其中该驱动单元依据该渐进增速指令提供一驱动电压防止该马达产生突波电流,该驱动电压是由该对照表对应查询该马达的一感应电动势、一线圈电流或一实际转速所取得,或该驱动电压是由该对照表对应查询一警戒事件发生至排除时的一时间间隔所取得。
10.如权利要求9所述的马达运转回复方法,其中该马达是因该警戒事件而未被驱动,该警戒事件排除后该马达驱动系统驱动该马达朝该目标转速稳定加速。
11.如权利要求9所述的马达运转回复方法,其中该渐进增速指令要增加的转速值为该实际转速的10%以下,该渐进增速指令所对应的转速介于该实际转速的90%至110%之间。
12.如权利要求9所述的马达运转回复方法,其中该感测单元为一感应电动势感测器、一电流相位感测器或一转速感测器,而该实际运转状况涉及该马达的一感应电动势、一线圈电流或一实际转速。
13.如权利要求9所述的马达运转回复方法,其中该控制单元是一控制器,
其中,当一警戒事件发生时,该控制单元控制该驱动单元不驱动该马达;
其中,当该警戒事件排除后,该控制单元控制该驱动单元使该马达朝该目标转速稳定加速。
14.如权利要求9所述的马达运转回复方法,其中该驱动单元包含一变频器,该控制单元调整该变频器的输出电压,使该驱动单元提供一驱动电压驱动该马达朝该目标转速稳定加速。
15.如权利要求9所述的马达运转回复方法,其中该驱动单元包含一变频器及一转换器,该控制单元调整该变频器的输出电压进而调整该变频器的输出电压,使该驱动单元提供一驱动电压驱动该马达朝该目标转速稳定加速。
16.如权利要求9所述的马达运转回复方法,其中该驱动单元同时包含一变频器及一转换器,该控制单元同时通过调整该转换器的输出电压的方式及通过一脉宽调变的方式以调整该变频器的输出电压,使该驱动单元提供一驱动电压驱动该马达朝该目标转速稳定加速。
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