專利名稱：用于啟動(dòng)壓電電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)處理控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及啟動(dòng)處理控制器-具有壓控振蕩器(VCO)、功率輸出級(jí)、和諧振變換器，其中-壓控振蕩器(VCO)生成功率輸出級(jí)所需要的控制信號(hào)，-諧振變換器把來自功率輸出級(jí)的步進(jìn)輸出電壓變換成在它的輸出端處的正弦電壓，-壓電電動(dòng)機(jī)由來自諧振變換器的正弦電壓驅(qū)動(dòng)，-當(dāng)壓電電動(dòng)機(jī)被驅(qū)動(dòng)時(shí)所流過的電動(dòng)機(jī)電流被測(cè)量，并在相位比較器中與驅(qū)動(dòng)電壓的相位進(jìn)行比較，-來自相位比較器的輸出信號(hào)是對(duì)于在電流與電壓之間當(dāng)時(shí)的相位差的度量，-一個(gè)鎖相環(huán)濾波器平滑相位差信號(hào)，-經(jīng)過平滑的信號(hào)控制振蕩器(VCO)。
用于壓電電動(dòng)機(jī)(例如，微推動(dòng)電動(dòng)機(jī))的電子驅(qū)動(dòng)器是從DE 19942 269獲知的。壓電電動(dòng)機(jī)被連接到經(jīng)相位調(diào)整的交流電壓。在操作期間，由壓電電動(dòng)機(jī)吸取的電流藉助于二極管被測(cè)量。通過把所述電流與被饋送到電動(dòng)機(jī)的電壓進(jìn)行比較而檢測(cè)電流的相位角。壓電電動(dòng)機(jī)的一個(gè)特性在于，流過電動(dòng)機(jī)的電流(從而由電動(dòng)機(jī)吸取的功率)在負(fù)載下將降低。這與電磁驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)相反，電磁驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中的電流在負(fù)載下將增加。
壓電電動(dòng)機(jī)的這個(gè)特性可歸因于系統(tǒng)的內(nèi)阻的提高。
因此，在設(shè)計(jì)壓電電動(dòng)機(jī)和它的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)時(shí)，必須記住，當(dāng)在負(fù)載下操作時(shí)必須校正電流(或更加確切地說所施加的電動(dòng)機(jī)電壓)，以使得電動(dòng)機(jī)功率被調(diào)節(jié)成適合于負(fù)載。
另一個(gè)已知的效應(yīng)是，如果有變化的負(fù)載(即，可變負(fù)載)，則這將同時(shí)改變電動(dòng)機(jī)的諧振頻率。這再一次使得由電動(dòng)機(jī)吸取的有效功率和電動(dòng)機(jī)效率降低。所描述的兩個(gè)效應(yīng)互相增強(qiáng)，這樣，電動(dòng)機(jī)可能停止。同時(shí)，相位調(diào)整系統(tǒng)進(jìn)入通常無法恢復(fù)的自鎖狀態(tài)。不再可能自動(dòng)重新啟動(dòng)。這種傾翻或失速效應(yīng)的原因在于，振蕩器從操作的電容性范圍通過它的諧振被帶到電感性范圍，這造成相位旋轉(zhuǎn)。
本發(fā)明的目的是確保在不同負(fù)載下的穩(wěn)定和可靠地啟動(dòng)。
這個(gè)目的是按照本發(fā)明通過在權(quán)利要求1和10中規(guī)定的、可被分開地使用的但也可互相組合的兩個(gè)變例實(shí)施例達(dá)到的。
在權(quán)利要求1中規(guī)定的第一變例實(shí)施例的特征在于一個(gè)啟動(dòng)輔助開關(guān)單元，它在啟動(dòng)時(shí)固定鎖相環(huán)濾波器的輸出電壓，因此，把恒定的電壓加到壓控振蕩器(VCO)的輸入端。
這種啟動(dòng)輔助開關(guān)單元的引入具有這樣的優(yōu)點(diǎn)由振蕩器(VCO)提供的電動(dòng)機(jī)頻率被設(shè)置為安全操作頻率。如果沒有所述啟動(dòng)輔助開關(guān)單元和對(duì)于它所描述的效應(yīng)，則當(dāng)在負(fù)載下啟動(dòng)時(shí)控制頻率將被相位調(diào)整系統(tǒng)太快地移動(dòng)過它的控制范圍，以及將使得控制環(huán)在電動(dòng)機(jī)能夠啟動(dòng)負(fù)載運(yùn)動(dòng)之前進(jìn)入自鎖狀態(tài)。
第一實(shí)施例的其他有利的修正方案可以從從屬于權(quán)利要求1的從屬權(quán)利要求看到。這些修正方案涉及切換一個(gè)開關(guān)單元的啟動(dòng)輔助單元的設(shè)計(jì)，以及涉及適用的接入周期。
在權(quán)利要求10中規(guī)定的第二變例實(shí)施例的特征在于一個(gè)可調(diào)節(jié)的延時(shí)單元，通過該延時(shí)單元，在施加到電動(dòng)機(jī)的電壓與電動(dòng)機(jī)電流之間的相位角在啟動(dòng)操作時(shí)被從用于安全的和可靠的中斷(breakway)的初始的大的開始角度朝向在工作點(diǎn)時(shí)的較小的角度改變，這樣，啟動(dòng)將被安全地和可靠地完成，而與負(fù)載條件無關(guān)。
在相位角改變之前的曲線可以自由地預(yù)置。它取決于負(fù)載和對(duì)于額定速度下最佳效率所需要的諧振頻率。它必須被設(shè)置成使得由電動(dòng)機(jī)吸取的功率保持在電容性范圍，因此，諧振頻率的數(shù)值不被超過。
通過參照下文描述的實(shí)施例將明白和闡述本發(fā)明的這些與其他方面。在附圖中

圖1是第一實(shí)施例的方框電路圖，在其中，為了啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)，使用啟動(dòng)處理電路，它藉助于啟動(dòng)值預(yù)置電路和鎖相環(huán)把確保的電壓饋送到處理頻率生成器，圖2是與啟動(dòng)處理控制電路、啟動(dòng)值預(yù)置電路和環(huán)路濾波器的協(xié)作有關(guān)的稍微更具體的方框電路圖，圖3是第二實(shí)施例的方框電路圖，在其中，啟動(dòng)行為受到可調(diào)節(jié)的延時(shí)單元的影響，該延時(shí)單元設(shè)置(或更加確切地說，調(diào)節(jié))在啟動(dòng)時(shí)的相位角，
圖4是顯示旋轉(zhuǎn)速度對(duì)相位角的曲線圖，圖5是顯示相位角對(duì)時(shí)間的曲線圖，圖6是顯示其中相位角隨時(shí)間線性地變化的安排的方框電路圖，以及圖7是其中相位角藉助于數(shù)值表隨時(shí)間變化的安排的方框電路圖。
圖1顯示用于啟動(dòng)壓電電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)處理控制器的第一實(shí)施例，該控制器具有壓控振蕩器1(VCO)、功率輸出級(jí)2和諧振變換器3。諧振變換器3把來自功率輸出級(jí)2的步進(jìn)輸出電壓變換成在諧振變換器3的輸出端處的正弦電壓。壓控振蕩器1(VCO)生成功率輸出級(jí)2所需要的控制信號(hào)。壓電電動(dòng)機(jī)4由來自諧振變換器的正弦電壓驅(qū)動(dòng)。當(dāng)壓電電動(dòng)機(jī)被驅(qū)動(dòng)時(shí)在線路5中流過的電動(dòng)機(jī)電流ik被測(cè)量。該電流值ik在相位比較器6中被與線路7上的驅(qū)動(dòng)電壓Ud的相位進(jìn)行比較。在線路7a上的、來自相位比較器6的輸出信號(hào)s1是對(duì)于在電流與電壓之間當(dāng)時(shí)的相位差的度量。鎖相環(huán)濾波器8平滑相位差信號(hào)，以及經(jīng)平滑的信號(hào)控制振蕩器1(VCO)。
來自環(huán)路濾波器8的電壓可能在啟動(dòng)時(shí)下降。這是不希望的。為此，提供有啟動(dòng)值預(yù)置電路9，它在啟動(dòng)時(shí)被連接以及確保來自環(huán)路濾波器8的電壓在啟動(dòng)處理期間被保持為恒定的。由啟動(dòng)處理控制器11.1驅(qū)動(dòng)的啟動(dòng)輔助開關(guān)單元10負(fù)責(zé)接入啟動(dòng)值預(yù)置電路9。為此，啟動(dòng)輔助開關(guān)單元10藉助于啟動(dòng)處理控制器11.1把啟動(dòng)值預(yù)置電路9連接到環(huán)路濾波器8，直至振蕩器1工作在穩(wěn)定狀態(tài)的時(shí)間為止。
圖2顯示如何構(gòu)建啟動(dòng)處理控制器11.1、啟動(dòng)值預(yù)置電路9和環(huán)路濾波器8的例子。圖的左面顯示用于啟動(dòng)處理控制器11.1的可能的設(shè)計(jì)。圖的右面顯示環(huán)路濾波器8。在二者之間是啟動(dòng)值預(yù)置電路9和啟動(dòng)輔助開關(guān)單元10。
啟動(dòng)值預(yù)置電路9通常包括電阻Rc和電壓源Uc。來自電壓源Uc的電壓被選擇成使得在這個(gè)電壓下振蕩器1生成最佳中斷頻率。電阻Rc的阻值被選擇成使得它遠(yuǎn)小于相位比較器6的輸出阻抗。環(huán)路濾波器8的構(gòu)造和它的大小在用于PLL模塊的傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)單中描述。啟動(dòng)輔助開關(guān)單元10包括啟動(dòng)值預(yù)置電路9和開關(guān)單元10a，該開關(guān)單元負(fù)責(zé)把啟動(dòng)值預(yù)置電路9連接到環(huán)路濾波器8。在最簡(jiǎn)單的版本中，單獨(dú)的電阻Rr(圖1)可以與環(huán)路濾波器8并聯(lián)連接。
兩個(gè)電源電壓Ub和Ul被接通以用于啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)，啟動(dòng)輔助開關(guān)單元10被經(jīng)由線路A來自啟動(dòng)處理控制器11.1的驅(qū)動(dòng)信號(hào)接入。該驅(qū)動(dòng)信號(hào)因此使得電機(jī)中斷。同時(shí)，兩個(gè)定時(shí)器14、15的電容器12、13被充電。當(dāng)驅(qū)動(dòng)信號(hào)達(dá)到啟動(dòng)輔助開關(guān)單元10的閾值電壓時(shí)，啟動(dòng)值預(yù)置電路9藉助于開關(guān)單元10a被斷開連接。
本發(fā)明的第二實(shí)施例通過移相安排操作。圖3所示的、這個(gè)啟動(dòng)處理控制器再次采用壓控振蕩器1(VCO)、功率輸出級(jí)2和諧振變換器3用于啟動(dòng)壓電電動(dòng)機(jī)4。諧振變換器3把來自功率輸出級(jí)2的步進(jìn)輸出電壓變換成在諧振變換器3的輸出端處的正弦電壓。本實(shí)施例的本質(zhì)的部分是可調(diào)節(jié)的延時(shí)單元15，在施加到電動(dòng)機(jī)的電壓與電動(dòng)機(jī)電流之間的相位角在啟動(dòng)操作時(shí)通過該延時(shí)單元被從用于安全的和可靠的中斷的初始的大的開始角度改變到在工作點(diǎn)時(shí)的較小的角度，這樣，啟動(dòng)將被安全地和可靠地完成，而與負(fù)載條件無關(guān)。
振蕩器1生成對(duì)于功率輸出級(jí)2的必要控制信號(hào)。壓電電動(dòng)機(jī)4由來自諧振變換器的正弦電壓驅(qū)動(dòng)。當(dāng)壓電電動(dòng)機(jī)被驅(qū)動(dòng)時(shí)所流過的電動(dòng)機(jī)電流is被測(cè)量。被可調(diào)節(jié)的、可編程的延時(shí)單元15移相的電流值在相位比較器6中被與驅(qū)動(dòng)電壓的相位進(jìn)行比較。對(duì)于延時(shí)單元15預(yù)置的延時(shí)由啟動(dòng)處理控制器11.2提供。來自相位比較器6的輸出信號(hào)是對(duì)于在電流與電壓之間當(dāng)時(shí)的相位差的度量。環(huán)路濾波器8平滑相位差信號(hào)，以及經(jīng)平滑的信號(hào)控制振蕩器1。
圖4是顯示對(duì)于壓電電動(dòng)機(jī)的最佳操作角度的曲線圖。對(duì)于額定速度(工作點(diǎn))可以從圖4讀出例如40°的角度。在大于60°的相位角下可以保證在負(fù)載下的安全啟動(dòng)。
在圖5上，作為例子顯示對(duì)于預(yù)置的角度對(duì)時(shí)間的兩條啟動(dòng)曲線。曲線1顯示線性梯度。在這種情形下有角度改變(角增量)在臨界的負(fù)載區(qū)域(靠近工作點(diǎn))將會(huì)太快的危險(xiǎn)。曲線2遵循克服上述的問題的路徑。當(dāng)接近于所規(guī)定的目標(biāo)角時(shí)，對(duì)于每個(gè)時(shí)間增量的相位角所設(shè)置的改變變得更小。另外，因?yàn)樵诒活A(yù)置的角度值之前的漸進(jìn)曲線，在初始啟動(dòng)階段可更快地達(dá)到高效率操作。在啟動(dòng)期間相位角的減小可以是以呈斜坡的方式。類似地，在啟動(dòng)處理期間相位角的減小可以藉助于數(shù)字計(jì)數(shù)器15a實(shí)施。計(jì)數(shù)器開始的數(shù)值有利地規(guī)定在這種情形下的相位角。也有可能藉助于計(jì)數(shù)器確定啟動(dòng)處理。啟動(dòng)處理也可以藉助于計(jì)數(shù)器11a被確定。
圖6作為例子顯示產(chǎn)生圖5所示的曲線1的形式的電路。圖的左半面顯示啟動(dòng)處理控制器11.3以及圖的右半面顯示可編程的延時(shí)單元15。形成啟動(dòng)處理控制器11.3的一部分的是一個(gè)具有時(shí)鐘信號(hào)輸入端11b的二進(jìn)制計(jì)數(shù)器11a，頻率fres等于VCO頻率的信號(hào)經(jīng)由線路21被饋送到它所具有的時(shí)鐘信號(hào)輸入端11b。其下面提供的是該二進(jìn)制計(jì)數(shù)器11a，一個(gè)-啟動(dòng)信號(hào)經(jīng)由線路22以及啟動(dòng)信號(hào)經(jīng)由線路23被饋送到該計(jì)數(shù)器。形成可編程延時(shí)單元15的一部分的是一個(gè)具有時(shí)鐘信號(hào)輸入端15b的計(jì)數(shù)器15a。
在啟動(dòng)處理控制器11.3中的計(jì)數(shù)器11a具有可被預(yù)置為固定值的定時(shí)間隔；它能夠計(jì)數(shù)單個(gè)或多個(gè)振蕩。同樣地，計(jì)數(shù)器11a可以計(jì)數(shù)形成時(shí)鐘信號(hào)的參考頻率的振蕩。由計(jì)數(shù)器11a進(jìn)行的計(jì)數(shù)被直接使用于設(shè)置相位延時(shí)，以及也被變換成對(duì)于相位延時(shí)所設(shè)置的數(shù)值。計(jì)數(shù)器11a從代表允許進(jìn)行安全的和可靠的啟動(dòng)的相移角的給定的數(shù)值開始(見圖4)。從這個(gè)數(shù)值開始，計(jì)數(shù)器11a在每個(gè)計(jì)數(shù)脈沖時(shí)向下計(jì)數(shù)；它被連接到計(jì)數(shù)器15a。從連接線路S11，一條線路分支到比較器6。比較器6在計(jì)數(shù)器11a達(dá)到已被預(yù)置的最終計(jì)數(shù)值的時(shí)刻停止計(jì)數(shù)處理。最終計(jì)數(shù)值被選擇為使得得到最佳工作角度。這意味著，在每個(gè)啟動(dòng)處理中，計(jì)數(shù)器11a從預(yù)置的開始值到最終計(jì)數(shù)值計(jì)數(shù)一次。
當(dāng)電流信號(hào)ss經(jīng)過零點(diǎn)時(shí)可編程延時(shí)單元15中的計(jì)數(shù)器15a被啟動(dòng)。這是通過把它設(shè)置為由啟動(dòng)處理控制器11.3提供的預(yù)置值而完成的。從這個(gè)值開始，計(jì)數(shù)器15a向下計(jì)數(shù)，直至它在“0”的計(jì)數(shù)值時(shí)停止為止。這個(gè)處理在每次電動(dòng)機(jī)電流經(jīng)過零時(shí)重復(fù)進(jìn)行。來自延時(shí)單元15的輸出信號(hào)sa用作為用于計(jì)數(shù)器15a的停止信號(hào)so。這使得用于電動(dòng)機(jī)電流經(jīng)過零的信號(hào)被延時(shí)地傳送。用于延時(shí)單元15的預(yù)置的時(shí)鐘頻率Si例如由石英振蕩器提供。
圖7作為例子顯示產(chǎn)生圖5的曲線2的形式的電路。圖的左半面顯示啟動(dòng)處理控制器11.4以及圖的右半面顯示可編程延時(shí)單元15，這與圖6相比較沒有改變。形成啟動(dòng)處理控制器11.4的一部分的是具有時(shí)鐘信號(hào)輸入端11b的二進(jìn)制計(jì)數(shù)器11a。頻率fres等于VCO頻率的信號(hào)經(jīng)由線路21被饋送到它所具有的時(shí)鐘信號(hào)輸入端11b。一個(gè)-啟動(dòng)信號(hào)經(jīng)由線路22被饋送到二進(jìn)制計(jì)數(shù)器11a以及啟動(dòng)信號(hào)經(jīng)由線路23被饋送到該計(jì)數(shù)器。圖上還顯示了數(shù)值表16。形成可編程延時(shí)單元15的一部分的是具有時(shí)鐘信號(hào)輸入端15b的計(jì)數(shù)器15a。
在啟動(dòng)處理控制器11.4中的計(jì)數(shù)器11a具有可被預(yù)置為固定值的定時(shí)間隔。它從代表數(shù)值表16中的數(shù)值的數(shù)字的給定值開始。計(jì)數(shù)器11a從這個(gè)值開始向下計(jì)數(shù)，例如，直至它在“0”計(jì)數(shù)值時(shí)停止為止。這意味著，在每個(gè)啟動(dòng)處理中，計(jì)數(shù)器11a從預(yù)置的開始值到最終的“0”計(jì)數(shù)值計(jì)數(shù)一次。藉助于表16，計(jì)數(shù)值被變換成在存儲(chǔ)器裝置(RAM或ROM)中的、對(duì)于相位延時(shí)的設(shè)置。在數(shù)值表16中存儲(chǔ)的是延時(shí)單元15對(duì)于想要的相移所需要的各個(gè)二進(jìn)制值。第一值代表允許安全和可靠地啟動(dòng)的相移。在這種情形下，啟動(dòng)處理由可編程的控制設(shè)備(諸如微處理器(未示出)或DSP)有利地監(jiān)視。處理器可以數(shù)字地監(jiān)視相移。相移的最后的數(shù)值被選擇成設(shè)置最佳工作角度。
可編程延時(shí)單元15的計(jì)數(shù)器15a由電流信號(hào)ss啟動(dòng)。這是通過把它設(shè)置為由啟動(dòng)處理控制器11.4提供的預(yù)置值而完成的。這個(gè)處理在每次電動(dòng)機(jī)電流經(jīng)過零點(diǎn)時(shí)重復(fù)進(jìn)行。來自啟動(dòng)處理控制器11.4的輸出信號(hào)S11.2是用于計(jì)數(shù)器15a的停止信號(hào)。這使得用于電動(dòng)機(jī)電流經(jīng)過零點(diǎn)的信號(hào)被延時(shí)地傳送。
用于延時(shí)單元15的預(yù)置時(shí)鐘頻率si例如由石英振蕩器提供。
權(quán)利要求
1.用于啟動(dòng)壓電電動(dòng)機(jī)(4)的啟動(dòng)處理控制器，-具有壓控振蕩器(1)(VCO)、功率輸出級(jí)(2)和諧振變換器(3)，其中-振蕩器(1)(VCO)生成功率輸出級(jí)(2)所需要的控制信號(hào)，-諧振變換器(3)把來自功率輸出級(jí)(2)的步進(jìn)輸出電壓變換成在它的輸出端處的正弦電壓，-壓電電動(dòng)機(jī)(4)由來自諧振變換器(3)的正弦電壓驅(qū)動(dòng)，-當(dāng)壓電電動(dòng)機(jī)(4)被驅(qū)動(dòng)時(shí)所流過的電動(dòng)機(jī)電流被測(cè)量，并在相位比較器(6)中被與驅(qū)動(dòng)電壓的相位進(jìn)行比較，-來自相位比較器(6)的輸出電壓是對(duì)于在電流與電壓之間當(dāng)時(shí)的相位差的度量，-一個(gè)鎖相環(huán)濾波器(8)平滑相位差信號(hào)，-經(jīng)過平滑的信號(hào)控制振蕩器(1)(VCO)，以及-一個(gè)啟動(dòng)輔助電路單元(10)固定在啟動(dòng)時(shí)來自鎖相環(huán)濾波器(8)的輸出電壓，并因此把恒定的電壓加到壓控振蕩器(1)(VCO)的輸入端。
2.如權(quán)利要求1中要求的啟動(dòng)處理控制器，其特征在于，啟動(dòng)輔助單元(1)包括開關(guān)單元(10a)、電壓源(Uc)和電阻(Rc)，這些元件被切換成與環(huán)路濾波器(8)并聯(lián)。
3.如權(quán)利要求2中要求的啟動(dòng)處理控制器，其特征在于，電阻(Rc)與電壓源(Uc)串聯(lián)連接。
4.如權(quán)利要求2中要求的啟動(dòng)處理控制器，其特征在于，開關(guān)單元(10a)把電阻(Rr)切換成與環(huán)路濾波器(8)并聯(lián)。
5.如權(quán)利要求1中要求的啟動(dòng)處理控制器，其特征在于，用于驅(qū)動(dòng)開關(guān)單元(10)的信號(hào)在時(shí)間上的長(zhǎng)度被設(shè)置為從啟動(dòng)開始的一個(gè)固定的持續(xù)時(shí)間。
6.如權(quán)利要求1中要求的啟動(dòng)處理控制器，其特征在于，驅(qū)動(dòng)信號(hào)使得電動(dòng)機(jī)(4)中斷。
7.如權(quán)利要求1中要求的啟動(dòng)處理控制器，其特征在于，驅(qū)動(dòng)信號(hào)通過“接通電源”被觸發(fā)。
8.如權(quán)利要求1中要求的啟動(dòng)處理控制器，其特征在于，驅(qū)動(dòng)信號(hào)由數(shù)字計(jì)數(shù)器或狀態(tài)機(jī)生成。
9.如權(quán)利要求1中要求的啟動(dòng)處理控制器，其特征在于，驅(qū)動(dòng)信號(hào)由數(shù)字處理器生成。
10.用于啟動(dòng)壓電電動(dòng)機(jī)(4)的啟動(dòng)處理控制器，-具有壓控振蕩器(1)(VCO)、功率輸出級(jí)(2)和諧振變換器(3)，其中-振蕩器(1)(VCO)生成功率輸出級(jí)(2)所需要的控制信號(hào)，-諧振變換器(3)把來自功率輸出級(jí)(2)的步進(jìn)輸出電壓變換成在它的輸出端處的正弦電壓，-壓電電動(dòng)機(jī)(4)由來自諧振變換器(3)的正弦電壓驅(qū)動(dòng)，-當(dāng)壓電電動(dòng)機(jī)(4)被驅(qū)動(dòng)時(shí)所流過的電動(dòng)機(jī)電流被測(cè)量，并在相位比較器(6)中被與驅(qū)動(dòng)電壓的相位進(jìn)行比較，-來自相位比較器(6)的輸出電壓是對(duì)于在電流與電壓之間當(dāng)時(shí)的相位差的度量，-一個(gè)鎖相環(huán)濾波器(8)平滑相位差信號(hào)，-經(jīng)過平滑的信號(hào)控制振蕩器(1)(VCO)，以及提供可調(diào)節(jié)的延時(shí)單元(15)，通過該延時(shí)單元，在施加到電動(dòng)機(jī)的電壓與電動(dòng)機(jī)電流之間的相位角在啟動(dòng)操作中被從初始的大的開始角度朝向在工作點(diǎn)時(shí)的較小的角度改變，這樣，啟動(dòng)將被安全和可靠地完成，而與負(fù)載條件無關(guān)。
11.如權(quán)利要求10中要求的啟動(dòng)處理控制器，其特征在于，在啟動(dòng)處理期間相位角按斜坡的形式減小。
12.如權(quán)利要求10中要求的啟動(dòng)處理控制器，其特征在于，在啟動(dòng)處理期間相位角的減小是藉助于數(shù)字計(jì)數(shù)器(15a)實(shí)施的。
13.如權(quán)利要求10中要求的啟動(dòng)處理控制器，其特征在于，計(jì)數(shù)器(15a)的開始值固定該相位角。
14.如權(quán)利要求12中要求的啟動(dòng)處理控制器，其特征在于，相位角由計(jì)數(shù)器(15a)所達(dá)到的最終計(jì)數(shù)值來固定。
15.如權(quán)利要求10中要求的啟動(dòng)處理控制器，其特征在于，啟動(dòng)處理藉助于計(jì)數(shù)器(11a)被確定。
16.如權(quán)利要求15中要求的啟動(dòng)處理控制器，其特征在于，計(jì)數(shù)器(11a)計(jì)數(shù)振蕩器頻率的單次或多次振蕩。
17.如權(quán)利要求15中要求的啟動(dòng)處理控制器，其特征在于，計(jì)數(shù)器(11a)對(duì)形成時(shí)鐘信號(hào)的參考頻率的振蕩進(jìn)行計(jì)數(shù)。
18.如權(quán)利要求15中要求的啟動(dòng)處理控制器，其特征在于，由計(jì)數(shù)器(11a)作出的計(jì)數(shù)直接被使用于設(shè)置相位延時(shí)。
19.如權(quán)利要求10中要求的啟動(dòng)處理控制器，其特征在于，計(jì)數(shù)值被變換成用于設(shè)置相位延時(shí)的數(shù)值。
20.如權(quán)利要求10中要求的啟動(dòng)處理控制器，其特征在于，計(jì)數(shù)值藉助于存儲(chǔ)器裝置(RAM或ROM)中的表(16)被變換成用于設(shè)置相位延時(shí)的數(shù)值。
21.如權(quán)利要求10中要求的啟動(dòng)處理控制器，其特征在于，啟動(dòng)處理由諸如微處理器或DSP之類的可編程控制設(shè)備進(jìn)行監(jiān)視。
22.如權(quán)利要求21中要求的啟動(dòng)處理控制器，其特征在于，微處理器數(shù)字地監(jiān)視相位延時(shí)。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于啟動(dòng)壓電電動(dòng)機(jī)(4)的啟動(dòng)處理控制器，啟動(dòng)處理控制器具有壓控振蕩器(1)(VCO)、功率輸出級(jí)(2)和諧振變換器(3)，其中振蕩器(VCO)生成功率輸出級(jí)(2)所需要的控制信號(hào)，以及諧振變換器(3)把來自功率輸出級(jí)(2)的步進(jìn)輸出電壓變換成在諧振變換器(3)的輸出端處的正弦電壓，諧振變換器(3)通過該正弦電壓驅(qū)動(dòng)壓電電動(dòng)機(jī)(4)。當(dāng)壓電電動(dòng)機(jī)(4)被驅(qū)動(dòng)時(shí)所流過的電動(dòng)機(jī)電流被測(cè)量，并在相位比較器(6)中被與驅(qū)動(dòng)電壓的相位進(jìn)行比較。來自相位比較器(6)的輸出電壓于是是對(duì)于在電流與電壓之間當(dāng)時(shí)的相位差的度量。鎖相環(huán)濾波器(8)平滑該相位差信號(hào)，該經(jīng)平滑的相位差信號(hào)又控制振蕩器(1)(VCO)。這個(gè)啟動(dòng)處理控制器(11)包括啟動(dòng)輔助電路單元(10)，它在啟動(dòng)時(shí)固定來自鎖相環(huán)濾波器(8)的輸出電壓，因此把恒定的電壓加到壓控振蕩器(1)(VCO)的輸入端。
文檔編號(hào)H02N2/00GK1650507SQ03809185
公開日2005年8月3日 申請(qǐng)日期2003年4月17日 優(yōu)先權(quán)日2002年4月26日
發(fā)明者M·溫德特, H·斯泰恩布斯奇, G·迪芬巴奇, C·雷欽格 申請(qǐng)人:皇家飛利浦電子股份有限公司