具有PLC操控的电路装置和电机制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种用于操控电机、尤其是电动机和/或发电机的电路装置。所述电路装置具有至少一个功率模块和一个处理单元。所述功率模块具有至少一个半导体开关半桥，所述半导体开关半桥与用于定子线圈的输出端接线端子连接。所述处理单元被构造为操控所述半桥用于给电机的定子通电来产生旋转磁场。所述处理单元被构造为产生至少一个控制信号。所述处理单元与功率模块经由供电线来连接。所述电路装置也具有与所述处理单元连接的调制器。所述调制器被构造为：产生载体信号并且将控制信号调制到载体信号上并且将经调制的载体信号馈入到供电线中。所述电路装置也具有至少一个与功率模块连接的调制器,所述调制器在输入侧与供电线连接。

Circuit device and motor with PLC control

The present invention relates to a circuit device for controlling a motor, especially an electric motor and / or a generator. The circuit device has at least one power module and a processing unit. The power module has at least one semi - bridge of a semiconductor switch, and the semi - bridge of the semiconductor switch is connected with an output terminal terminal for a stator coil. The processing unit is configured to manipulate the half bridge to generate a rotating magnetic field for the stator of the motor. The processing unit is configured to produce at least one control signal. The processing unit and the power module are connected via a power supply line. The circuit device also has a modulator connected to the processing unit. The modulator is configured to generate the carrier signal and modulate the control signal to the carrier signal, and feed the modulated carrier signal into the power supply line. The circuit device also has at least one modulator connected to the power module, and the modulator is connected to the power supply line at the input side.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有PLC操控的电路装置和电机
本专利技术涉及一种用于操控电机、尤其是电动机和/或发电机的电路装置。所述电路装置具有至少一个功率模块和一个处理单元。所述功率模块具有至少一个半导体开关半桥，所述半导体开关半桥与用于定子线圈的输出端接线端子连接。所述处理单元被构造为操控所述半桥用于给电机的定子通电来产生旋转磁场。为此，所述处理单元被构造为产生一个控制信号或者只产生一个控制信号或者产生控制信号的随时间的序列。
技术介绍
从DE102006009563A1公知一种电路装置，其中电子换向的电动机的EEPROM存储器可以经由电网线来编程。
技术实现思路
按照本专利技术，所述处理单元与功率模块经由供电线来连接。所述电路装置也具有与所述处理单元连接的调制器。所述调制器被构造为：产生载体信号并且将控制信号调制到载体信号上，并且将经调制的载体信号馈入到供电线中。所述电路装置也具有至少一个与功率模块连接的调制器,所述调制器在输入侧与供电线连接，而且被构造为将控制信号从经调制的载体信号中解调制，并且将所述控制信号发送给半导体开关半桥。由此，可以利用由处理单元产生的控制信号、例如PWM信号（PWM=Puls-Weiten-Modulation（脉冲宽度调制））或者块换向信号来操控功率模块。这样，有利地可以节约在处理单元与功率模块之间的电连接线。优选地，所述控制信号是用于控制功率模块的半导体开关的控制信号，尤其是用于操控场效应晶体管的栅极控制信号或者是用于操控IGBT晶体管的控制信号。这样，所述控制信号可以形成所提及的PWM信号或者块换向信号。在另一实施方式中，所述控制信号表示所要产生的PWM信号的占空比值（Duty-Cycle-Wert），所述占空比值表示一个PWM周期的矩形信号的份额、尤其是在零到100%之间的份额。在该实施方式中，该功率模块优选地被构造为根据所传送的占空比值来产生PWM信号。为此，功率模块优选地具有用于产生PWM信号的PWM调制器。优选地，所述PWM调制器被构造为：从由PLC调制器产生的载体信号中产生表示PWM周期的PWM时钟信号。由此，与传输作为经调制的信号的PWM信号相比，用于PLC传输的带宽有利地可以被构造得更小。输出端接线端子优选地被构造为：与电机、尤其是电机的定子以及在那里与定子线圈连接。优选地，所述处理单元和所述功率模块分别被构造为经由供电线接收供电电压。在一个优选的实施方式中，所述处理单元与供电线连接，用于接收供电电压，进一步优选地，功率终放级与供电线连接，用于接收供电电压。这样，所述调制器有利地可以在功率终放级、尤其是功率模块中与电接线端子连接，用于接收供电电压。所述处理单元的调制器有利地可以与所述处理单元一起集成在集成电路中。所述处理单元例如由微处理器、微控制器、FPGA（FPGA=Field-Programmable-Gate-Array（现场可编程门阵列））或者ASIC（ASIC=Application-Specific-Integrated-Circuit（专用集成电路））构成。这样，通过将调制器集成到具有处理单元、尤其是微处理器或微控制器的集成电路中可以有利地无控制端子地构造，因为这样控制信号可以有利地经由用于接收供电电压的接线端子被输出。进一步有利地，这样可以在集成电路的情况下节约电接线端子。在一个优选的实施方式中，功率模块具有驱动器、尤其栅极驱动器，所述驱动器在输出侧与半导体开关半桥的控制端子连接，而且所述驱动器被构造为：优选地根据在输入侧由调制器接收的、经解调制的控制信号来产生控制信号，用于切断或接通半导体开关半桥的半导体开关，而且在输出侧输出所述控制信号，用于操控半导体开关半桥。这样，半导体开关半桥的半导体开关可以有利地利用电位适配的操控信号可靠地来接通或切断。在一个优选的实施方式中，所述电路装置对于多相操控的每个相来说都具有一个功率模块，而且对于每个功率模块来说都具有至少被构造用于解调制的调制器。这样，有利地，对于电机的形成一个相的每个定子线圈来说都可以分配单独的功率模块，使得所述功率模块的输出端的朝向定子线圈的电连接有利地可以尽可能短地来构造。优选地，所述调制器被构造用于频率调制或者被用于振幅调制。有利地，借助于调制器的振幅调制可以有利地以模拟方式来传输控制信号。有利地，借助于振幅调制可以有利地以数字方式来传输控制信号。这样，调制器例如可以被构造用于脉冲振幅调制。优选地，调制器被构造用于编码调制、尤其是脉冲编码调制。这样，所述调制器有利地可以以数字方式传输控制信号，使得有利地可以保证传输的高的抗干扰性。例如，所述调制器被构造用于产生格式码（TrellisCode）。有利地，这样可以产生抗干扰的以数字方式的传输。其它有利的数字调制方法（调制器可以关于所述数字调制方法来构造）是ASK（ASK=Amplitude-Shift-Keying（幅移键控））、FSK（FSK=Frequency-Shift-Keying（频移键控））、GFSK（GFSK=Gaussian-Frequency-Shift-Keying（高斯频移键控））、QPSK（QPSK=Quadature-Phase-Shift-Keying（正交相移键控））、QAM（QAM=Quadrature-Amplitude-Modulation（正交调幅））、OFDM（OFDM=Orthogonal-Frequency-Division-Multiplex（正交频分复用））或者VSB（VSB=Vestigial-Sideband-Modulation（残留边带调制））。优选地，所述调制器是PLC调制器，所述PLC调制器被构造为经由供电线将控制信号传输到功率终放级。优选地，PLC调制器被构造为：调制控制信号，并且以电容方式经由电容或者以电感方式借助于感应线圈将所述控制信号输入耦合到供电线中。这样，所述调制器有利地可以与供电线电流隔离。供电线优选地至少逐段地构造在功率模块与处理单元之间。优选地，所述调制器被构造用于产生用于错误修正的冗余编码、尤其是理德-所罗门码（Reed-Solomon-Code）。这样，有利地可以以错误少的方式或者以无错误的方式将控制信号从处理单元传输直至功率终放级。处理单元的调制器和功率终放级的调制器优选地分别被构造为调制收发器。所述调制收发器被构造用于发送控制信号用于调制并且被构造用于接收信号用于解调制。优选地，处理单元的调制器被构造用于接收状态信号。优选地，功率模块被构造为：产生表示功率模块的状态、尤其是故障状态的状态信号，并且将所述状态信号发送给功率模块的调制收发器，以便传输给处理单元。这样，有利地，由处理单元产生的控制信号可以为了操控至少一个功率终放级而经由供电线以经调制的方式来传输，而且状态信号可以由功率模块经由供电线传回到处理单元。在一个优选的实施方式中，所述功率模块具有至少一个温度传感器，所述温度传感器被构造为：检测功率模块、尤其是半导体开关半桥的温度，而且产生表示温度的温度信号，而且将所述温度信号输出到功率模块的调制器上。这样，所述温度信号有利地可以经由供电线被发送给处理单元。这样，所述处理单元例如可以检测功率模块的过热温度并且进一步有利地可以根据所述温度信号来产生控制信号。例如，功率本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于操控电机（1）、尤其是电动机和/或发电机的电路装置，其中，所述电路装置具有至少一个功率模块（8、9、10）和一个处理单元（23），其中所述功率模块（8、9、10）具有至少一个半导体开关半桥（11、12、13），所述半导体开关半桥与用于定子线圈（4、5、6）的输出端接线端子（31、32、33）连接，而且所述处理单元（23）被构造为：操控所述半导体开关半桥（11、12、13），用于对所述电机（1）的定子（3）进行通电，用来产生旋转磁场，而且为此产生至少一个控制信号（54）或者控制信号（54）的随时间的序列，其特征在于，所述处理单元（23）经由供电线（41）与所述功率模块（8、9、10）连接，而且所述电路装置具有与所述处理单元（23）连接的调制器（20），所述调制器（20）被构造为：产生载体信号，而且将所述控制信号（54）调制到所述载体信号上，而且将经调制的载体信号馈入到所述供电线（41）中，其中所述电路装置具有至少一个与所述功率模块（8、9、10）连接的调制器（17、18、19），所述调制器（17、18、19）被构造为：从所述经调制的载体信号解调制所述控制信号（54）并且将所述控制信号（54）发送给所述半导体开关半桥（11、12、13）。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.05.19 DE 102015209103.11.一种用于操控电机（1）、尤其是电动机和/或发电机的电路装置，其中，所述电路装置具有至少一个功率模块（8、9、10）和一个处理单元（23），其中所述功率模块（8、9、10）具有至少一个半导体开关半桥（11、12、13），所述半导体开关半桥与用于定子线圈（4、5、6）的输出端接线端子（31、32、33）连接，而且所述处理单元（23）被构造为：操控所述半导体开关半桥（11、12、13），用于对所述电机（1）的定子（3）进行通电，用来产生旋转磁场，而且为此产生至少一个控制信号（54）或者控制信号（54）的随时间的序列，其特征在于，所述处理单元（23）经由供电线（41）与所述功率模块（8、9、10）连接，而且所述电路装置具有与所述处理单元（23）连接的调制器（20），所述调制器（20）被构造为：产生载体信号，而且将所述控制信号（54）调制到所述载体信号上，而且将经调制的载体信号馈入到所述供电线（41）中，其中所述电路装置具有至少一个与所述功率模块（8、9、10）连接的调制器（17、18、19），所述调制器（17、18、19）被构造为：从所述经调制的载体信号解调制所述控制信号（54）并且将所述控制信号（54）发送给所述半导体开关半桥（11、12、13）。2.根据权利要求1所述的电路装置，其特征在于，调制器（17、18、19、20）被构造用于频率调制或者振幅调制。3.根据权利要求1或2所述的电路装置，其特征在于，所述调制器（17、18、19、20）被构造用于编码调制。4.根据上述权利要求之一所述的电路装置，其特征在于，所述调制器（17、18、19、20）是PLC调制器，所述PLC调制器被构造为经由供电线（41）将所述控制信号传输到所述功率终放级。5.根据上述权利要求之一所述的电路装置，其特征在于，所述处理单元（23）的调制器（20）以及所述功率终放级（8、9、10）的调制器（17、18、19）是调制...

【专利技术属性】
技术研发人员：H布斯，T屈恩，
申请(专利权)人：罗伯特·博世有限公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE