用于以脉宽调制信号驱控电动机的方法技术

本发明专利技术涉及一种用于以脉宽调制信号驱控电动机的方法，其中，所述脉宽调制信号是由相继的脉冲组成的矩形脉冲序列，所述脉冲的脉冲持续时间是可调设的，由此占空比是可变的，所述占空比是脉冲持续时间与矩形脉冲序列周期的比例，所述矩形脉冲序列周期的倒数是脉宽调制频率，各脉冲以所述脉宽调制频率彼此相继，其中，在电动机的运行期间使脉宽调制频率在频带内、不改变占空比地、重复地并且根据预定的模式或随机地改变。模式或随机地改变。模式或随机地改变。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于以脉宽调制信号驱控电动机的方法


[0001]本专利技术涉及一种用于以脉宽调制信号驱控电动机的方法，其中，脉宽调制信号是由相继的脉冲组成的矩形脉冲序列，所述脉冲的脉冲持续时间是可调设的。通过调设脉冲持续时间可以调设所谓的占空比，所述占空比是脉冲持续时间与矩形脉冲序列长度、即所谓的周期持续时间的比例。周期持续时间的倒数是脉宽调制(PWM)频率，各脉冲以所述脉宽调制频率彼此相继。

技术介绍

[0002]脉宽控制的电动机用于电驱动技术的几乎所有领域中。在机动车中，例如风扇马达以及电调节系统的马达经常是电动机。对脉宽控制的电动机的驱控在此经由控制装置实现，所述控制装置产生矩形脉冲序列，对所述矩形脉冲序列的占空比进行调设。由此调制输送给电动机的能量，由此能够控制速度。常规的控制装置以恒定的脉宽调制频率运行，所述脉宽调制频率可以例如是18kHz或20kHz。
[0003]已知的是，通过脉宽调制来驱控电动机引起干扰，所述干扰例如在无线电接收期间表现为声学的干扰噪声。干扰可以作为脉宽调制频率的谐波出现并且特别是在所述谐波具有与所调设的无线电发射器类似的频率的情况下是可听到的。
[0004]在文献WO 97/05716 A1中，为了避免由借助于脉宽调制控制的电机导致的干扰而提出，使用滤波器以用于降低无线电干扰。使用电容器作为滤波器。
[0005]此外已知线圈的使用，所述线圈附加于电容器设置在控制装置中。自然，这样的EMV(电磁兼容)措施是昂贵的并且在电路板上需要大的结构空间，然而所述EMV措施是部分地不充分起作用的。
[0006]在文献WO 2013/068087中提出一种用于借助于脉宽调制控制电机的方法，所述方法能实现改善地降低干扰。支持所述方法的构思在于，如果用于控制电机的矩形脉冲序列的频率(脉宽调制频率)与载波频率一致，或者如果脉宽调制频率的倍数与载波频率一致，则可以避免不期望的干扰。如果脉宽调制频率的谐波准确地相应于载波频率的倍数，则所述谐波是不可听到的，因为所述谐波位于载波频率上。
[0007]在文献WO 2013/068087中公开的方法具有如下缺点：在避免干扰时必须已知在无线电上调设的无线电发射器的载波频率。此外在防干扰时也仅能够考虑到一个信号。
[0008]然而，在机动车的周围环境中和在机动车中由不同的技术系统并行地使用已经划分的频带组合(例如专业移动无线电、DAB(数字音频广播)、GPS(全球定位系统)、UKW(超短波)
…
)。因此目标设定在于，避免技术系统的干扰。

技术实现思路

[0009]专利技术人因此提出如下任务：在不使用所确定的载波频率的情况下实施频率调整，以便在整个谱中降低干扰。
[0010]按照本专利技术，所述任务通过如下方式解决：在电动机的运行期间使脉宽调制频率
[0011]‑
在频带内、
[0012]‑
不改变占空比地、
[0013]‑
重复地、
[0014]‑
根据预定的模式或随机地
[0015]改变。
[0016]所述方法快速地改变调设的脉宽调制频率，以便能够在进行电机驱控时在所使用的频率范围中不出现突出的干扰和超出界限值，并且不出现其谐波。干扰谱的功率宽带地分布在大的频率范围上。
[0017]可以在一段时间之后或在n个周期之后改变脉宽调制频率，其中n为自然数。所述时间或自然数n可以在电机起动时确定并且在电机的运行时间内保持恒定。但是也可行的是，所述时间或数字n在电机的运行期间变化。此外可行的是，所述时间或数字n一次地确定并且随后即使在电机起动时也不再改变。
[0018]可行的是，随机地确定所述时间或自然数n。
[0019]按照本专利技术，可以将脉宽调制频率提高或降低预定的数值。也可行的是，将脉宽调制频率提高或降低随机地确定的数值。将脉宽调制频率提高或降低的数值可以是频带的宽度的整数的部分，脉宽调制频率可以在所述频带内变化。
[0020]在按照本专利技术的方法中可行的是，将脉宽调制频率从起始数值出发逐步地在经过所述时间之后或在每第n个周期之后提高，直至达到频带的上界限。在达到上界限之后，可以在下界限上又以逐步提高开始。代替地，也可以在达到上界限之后逐步降低脉宽调制频率，直至达到频带的下界限。
[0021]备选地，可以将脉宽调制频率从起始数值出发逐步地在经过所述时间之后或在每第n个周期之后降低，直至达到频带的下界限。在达到下界限之后，则可以在上界限上又开始逐步降低。代替地，也可以在达到下界限之后逐步提高脉宽调制频率，直至达到上界限。
[0022]按照本专利技术的方法可以设计为能够调设频带的上界限和下界限。
附图说明
[0023]借助于附图在下文中更详细地阐述本专利技术。图中：
[0024]图1示出按照本专利技术的方法的流程图；以及
[0025]图1a详细地示出根据图1的方法的进程。
具体实施方式
[0026]按照本专利技术的方法以一些用于准备电机起动的步骤开始，在所述步骤中确定一些设定。这些设定可以作为标准设定从存储器调用。通过这种方式确定的值可以是用于脉宽调制频率Freq_Dyn的起始值Default_f＝20kHz和时间time_step_size＝0.5ms，在经过该时间之后应当进行对脉宽调制频率Freq_Dyn的改变。此外可以设定数值Freq_step_size，脉宽调制频率Freq_Dyn改变该数值。通过这种方式也可以确定如下频带的下界限Freq_Min和上界限Freq_Max，脉宽调制频率Freq_Dyn应当位于所述频带内。
[0027]在进入用于改变脉宽调制频率Freq_Dyn的进程R(参见图1a)之前的另一个步骤中，初始化计数器Step_count＝1、时钟Timer＝0以及标志Var_up＝1。以计数器Step_count
计数：脉宽调制频率已被提高或降低多少次。以时钟Timer检测时间，并且以设置标志Var_up来确定：应当提高而不是降低脉宽调制频率Freq_Dyn。
[0028]随后，在步骤4中以所实施的设定来起动电机。并行地起动用于监控电机的进程5。随后开始以时钟Timer进行时间测量。如果在步骤6中的询问中用于监控电机的进程5未表明应当停止电机(步骤7)(在停止电机后按照本专利技术的方法结束)，则所述方法以用于改变脉宽调制频率Freq_Dyn的进程R开始。
[0029]在进程R中首先逐步地分别在经过时间time_step_size之后将脉宽调制频率Freq_Dyn提高数值Freq_step_size。如果达到频带的上界限Freq_Max，则逐步地分别在经过时间time_step_size之后将脉宽调制频率Freq_Dyn降低数值Freq_step_size，直至在达到下界限Freq_Min之后又逐步地提高脉宽调制频率Freq_Dyn。
[0030]在进入进程R之后，首先在步骤8中检验：从在步骤4中起动电机开始时钟Timer是否经过了时间tim本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.用于以脉宽调制信号驱控电动机的方法，其中，所述脉宽调制信号是由相继的脉冲组成的矩形脉冲序列，所述脉冲的脉冲持续时间是可调设的，由此占空比是可变的，所述占空比是脉冲持续时间与矩形脉冲序列周期的比例，所述矩形脉冲序列周期的倒数是脉宽调制频率(Freq_dyn)，各脉冲以所述脉宽调制频率彼此相继，其特征在于，在电动机的运行期间使脉宽调制频率
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在频带内、
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不改变占空比地、
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重复地、并且
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根据预定的模式或随机地改变。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在一段时间(time_step_size)之后、在n个长度为所述时间(time_step_size)的时间间隔之后或在n个周期之后改变所述脉宽调制频率，其中n为自然数。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，随机地确定所述自然数n。4.根据权利要求1至3之一所述的方法，其特征在于，将脉宽调制频率(Freq_dyn)提高或降低预定的数值(Freq_step_size)。5.根据权利要求1至3之一所述的方法，其特征在于，将脉宽调制频率(Freq_dyn)提高或降低随机地确定的数值。6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，将所述脉...

【专利技术属性】
技术研发人员：M，
申请(专利权)人：海拉有限双合股份公司，
类型：发明
国别省市：