CN109428507B - 一种超声电机驱动过程中电感切换方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种超声电机驱动过程中电感切换方法,驱动器中设置频率临界点,所述的频率临界点包括上界频率临界点和下界频率临界点,超声电机驱动过程中电感切换方法的切换流程是:驱动器实时监测自身输入驱动频率,当驱动频率单调递增,并越过上界频率临界时,驱动器进行切换电感动作,短接部分匹配电感,降低超声电机匹配电感值,降低电机驱动波形电压,同时减小电机注入电流,降低电机温升,调节电机本体可驱动频率范围;当驱动频率单调递减,并越过下界频率临界时,驱动器再次进行电感切换动作,恢复并引入被短接匹配电感,提高驱动电路匹配电感值,提高电机驱动波形电压,同时调节电机可输出扭矩,提高电机输出功率。本发明其设计科学合理,使用方便。

Description

一种超声电机驱动过程中电感切换方法
技术领域:
本发明涉及一种超声电机驱动过程中电感切换方法,属于超声电机驱动技术领域。
背景技术:
超声电机利用压电陶瓷逆压电效应;陶瓷片在高电压、高频率(>20kHz)波形驱动下,产生高频振动,并形成振动行波,推动电机动子运行。虽然压电陶瓷的驱动需要高压驱动,但极化后的陶瓷片对驱动电压仍有一定要求,否则会造成陶瓷片击穿,损坏超声电机本体;即超声电机在驱动过程中,驱动电压应小于陶瓷片击穿电压。另外,超声电机驱动电压的升高,紧随着陶瓷片注入电流的增加,电机温升速度加快,严重影响超声电机连续运行时间,否则陶瓷片温升过高,会严重损害电机寿命。超声电机驱动系统中,按照LC匹配方式可以分为串联匹配方式和并联匹配方式两种。在串联匹配方式驱动系统中,电机驱动电压幅值随驱动频率的增加而不断升高。在高压注射器超声电机应用中,需要电机大速度范围运行,即大范围驱动频率驱动。目前,现有的技术方案中,均不能实现超声电机大速度范围驱动下,电机输入电压调节问题,存在较大隐患。
发明内容:
本发明针对要解决的技术问题,提出了一种超声电机驱动过程中电感切换方法,当超声电机期望速度大于实际速度时,闭环控制系统会自动降低超声电机驱动频率,提高电机实际转速;当超声电机期望速度小于实际速度时,闭环控制系统会提高超声电机驱动频率,降低电机转速。在超声电机驱动频率降低和上升过程中,控制系统在驱动频率越过临界值时,切换电感,调节超声电机输入驱动电压范围,其设计科学合理,使用方便。
一种超声电机驱动过程中电感切换方法,所述的切换方法包括驱动器,驱动器中设置频率临界点,所述的频率临界点包括上界频率临界点和下界频率临界点,所述的上界频率临界点频率大于下界频率临界点频率,所述的超声电机驱动过程中电感切换方法的切换流程是:驱动器实时监测自身输入驱动频率,当驱动频率单调递增,并越过上界频率临界时,驱动器进行切换电感动作,短接部分匹配电感,降低超声电机匹配电感值,降低电机驱动波形电压,同时减小电机注入电流,降低电机温升,调节电机本体可驱动频率范围;当驱动频率单调递减,并越过下界频率临界时,驱动器再次进行电感切换动作,恢复并引入被短接匹配电感,提高驱动电路匹配电感值,提高电机驱动波形电压,同时调节电机可输出扭矩,提高电机输出功率。
本发明的有益效果:本发明的技术方案中,当超声电机期望速度大于实际速度时,闭环控制系统会自动降低超声电机驱动频率,提高电机实际转速;当超声电机期望速度小于实际速度时,闭环控制系统会提高超声电机驱动频率,降低电机转速。在超声电机驱动频率降低和上升过程中,控制系统在驱动频率越过临界值时,切换电感,调节超声电机输入驱动电压范围,其设计科学合理,使用方便。
附图说明:
为了易于说明,本发明由下述的具体实施及附图作以详细描述。
图1是本发明的系统图。
具体实施方式:
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了,下面通过附图中示出的具体实施例来描述本发明。但是应该理解,这些描述只是示例性的,而并非要限制本发明的范围。此外,在以下说明中,省略了对公知结构和技术的描述,以避免不必要地混淆本发明的概念。
如图1所示,一种超声电机驱动过程中电感切换方法,所述的切换方法包括驱动器,驱动器中设置频率临界点,所述的频率临界点包括上界频率临界点和下界频率临界点,所述的上界频率临界点频率大于下界频率临界点频率,所述的超声电机驱动过程中电感切换方法的切换流程是:驱动器实时监测自身输入驱动频率,当驱动频率单调递增,并越过上界频率临界时,驱动器进行切换电感动作,短接部分匹配电感,降低超声电机匹配电感值,降低电机驱动波形电压,同时减小电机注入电流,降低电机温升,调节电机本体可驱动频率范围;当驱动频率单调递减,并越过下界频率临界时,驱动器再次进行电感切换动作,恢复并引入被短接匹配电感,提高驱动电路匹配电感值,提高电机驱动波形电压,同时调节电机可输出扭矩,提高电机输出功率。
本发明的原理是:当超声电机期望速度大于实际速度时,闭环控制系统会自动降低超声电机驱动频率,提高电机实际转速;当超声电机期望速度小于实际速度时,闭环控制系统会提高超声电机驱动频率,降低电机转速。在超声电机驱动频率降低和上升过程中,控制系统在驱动频率越过临界值时,切换电感,调节超声电机输入驱动电压范围。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下,本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (2)

1.一种超声电机驱动过程中电感切换方法,其特征在于:所述的切换方法包括驱动器,驱动器中设置频率临界点,所述的频率临界点包括上界频率临界点和下界频率临界点,所述的超声电机驱动过程中电感切换方法的切换流程是:驱动器实时监测自身输入驱动频率,当驱动频率单调递增,并越过上界频率临界时,驱动器进行切换电感动作,短接部分匹配电感,降低超声电机匹配电感值,降低电机驱动波形电压,同时减小电机注入电流,降低电机温升,调节电机本体可驱动频率范围;当驱动频率单调递减,并越过下界频率临界时,驱动器再次进行电感切换动作,恢复并引入被短接匹配电感,提高驱动电路匹配电感值,提高电机驱动波形电压,同时调节电机可输出扭矩,提高电机输出功率;
当超声电机期望速度大于实际速度时,闭环控制系统会自动降低超声电机驱动频率,提高电机实际转速;当超声电机期望速度小于实际速度时,闭环控制系统会提高超声电机驱动频率,降低电机转速;在超声电机驱动频率降低和上升过程中,控制系统在驱动频率越过临界值时,切换电感,调节超声电机输入驱动电压范围。
2.根据权利要求1所述的一种超声电机驱动过程中电感切换方法,其特征在于:所述的上界频率临界点频率大于下界频率临界点频率。
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