产生旋转位置信号的装置和方法

产生旋转位置信号的装置和方法
【专利摘要】产生旋转位置信号的装置和方法。提出一种用于产生指示旋转变压器的旋转位置的位置信号的装置(101)。所述装置包括：接收第一和第二交变信号的信号传输接口(102)，和基于第一和第二交变信号的振幅以及旋转变压器的激励信号的极性而产生位置信号的处理系统(103)。该装置可被配置成以第一操作模式操作，其中本地信号发生器(104)产生所述激励信号并且该装置把激励信号发送至旋转变压器。该装置也可被配置成以第二操作模式操作，其中所述装置从另外装置接收指示激励信号极性的信息。因而，上述类型的装置能够在其中许多变流器驱动电机的分开的绕组系统的系统中使用。
【专利说明】
产生旋转位置信号的装置和方法
技术领域
[0001] 本公开涉及一种用于产生指示旋转变压器的位置信号的装置。此外，本公开涉及 一种用于产生各自指示旋转变压器的旋转位置的许多位置信号的方法。
【背景技术】
[0002] 电驱动系统通常包括用于驱动致动器的电机和用于控制电机的变流器 (converter)。致动器例如可以是可移动机器的车轮或者链轨或者是非移动机器的工具。变 流器例如可以是变频器。在许多情况下，电驱动系统包括用于检测电机的转子旋转位置的 旋转变压器(resolver)，并且变流器被配置成至少部分地基于转子的所检测的旋转位置控 制电机的操作。旋转变压器例如可以是接收交变激励信号并且产生第一和第二交变信号的 可变磁阻"VR"旋转变压器，第一和第二交变信号的振幅依赖于旋转变压器的旋转位置，使 得第一和第二交变信号的包络(envelope)具有互相移(mutual phase shift)。在旋转变压 器的转子中没有对绕组的需要方面，可变磁阻旋转变压器是有利的。然而，也可能旋转变压 器是包括电刷或者旋转变换器来把激励信号传递至旋转变压器的转子绕组的绕线转子旋 转变压器。变流器被配置成向旋转变压器发送激励信号，并且从旋转变压器接收上述第一 和第二交变信号，并且基于第一和第二交变信号的振幅和激励信号的极性产生指示旋转位 置的位置信号。
[0003] 在许多电驱动系统中，电机是多绕组机器，包括两个或者更多绕组系统，每个绕组 系统都具有单独的变流器。电机可以包括例如两个三相定子绕组，使得在两个三相定子绕 组的相应磁轴之间存在30电角度的角。在这种情况下，每个变流器都需要指示电机的转子 的旋转位置的信息。通常，诸如变频器的变流器包括把激励信号发送至旋转变压器并从旋 转变压器接收上述第一和第二交变信号的信号传输接口。一种直接方法是使用与变流器一 样多的旋转变压器，但是对所有变流器使用单个旋转变压器将更成本有效。此外，从产品组 合管理的观点看，相互类似的变流器应可被用于电机的不同绕组系统。
[0004] 专利申请公布US2013262009描述了一种包括解调部的位置检测装置，解调部用于 接收通过交变电流激励信号的位置相关调制获得的调制波信号，并且用于通过使用调制波 信号的多个取样值，基于调制波信号而产生位置信息。解调部包括:a)被配置成对交变电流 激励信号取样的交变电流激励信号取样部，b)被配置成接收交变电流激励信号取样部的输 出，并且在基于调制波信号产生位置信息时，执行消除来自位置信息的交变电流激励信号 的符号导致的影响的消除过程的检测部，和c)被配置成当交变电流激励信号的绝对值至多 为调节值时避免在产生位置信息时使用交变电流激励信号的避免部。
[0005] 专利申请公布EP1942315描述了一种用于检测连接至旋转变压器的信号线短路的 短路检测电路，其中激励信号被提供给激励线圈，并且在两个检测线圈中电磁感应正弦相 和余弦相的两个检测信号。短路检测电路包括激励线路故障检测电路，用于a)通过推拉 (push-pull)法比较对其提供激励信号的激励线圈两端处的电势，b)基于指示激励线圈的 两端处的电势的比较结果的矩形波的占空比检测对地短路和/或对电源短路，和c)输出指 示短路的检测结果的激励线路故障检测信号。

【发明内容】

[0006] 下文提供简要
【发明内容】
以提供对各种发明实施例的一些方面的基本理解。发明内 容不是本发明的广泛概述。
【发明内容】
无意确定本发明的关键和必要元素，也无意描述本发 明的范围。下文的
【发明内容】
仅以简化形式提出本发明的一些概念，作为本发明的例证实施 例的更详细说明的引子。
[0007] 根据本发明，提供一种用于产生指示旋转变压器的旋转位置的位置信号的新型装 置。根据本发明的装置包括：
[0008] -用于接收第一交变信号和第二交变信号的信号传输接口，第一和第二交变信号 的振幅依赖于旋转变压器的旋转位置，使得第一和第二交变信号的包络具有互相移，
[0009] -用于至少部分地基于第一和第二交变信号的振幅以及旋转变压器的激励信号的 极性而产生位置信号的处理系统，和
[0010] -信号发生器。
[0011]该装置可被配置成以第一操作模式操作，其中信号发生器被配置成产生激励信 号，并且信号传输接口被配置成向旋转变压器发送激励信号并且向一个或更多其它装置发 送指示激励信号的极性的信息。可替选地，该装置可被配置成以第二操作模式操作，其中信 号传输接口被配置成从其它装置之一接收指示激励信号的极性的信息，并且其中接收的指 示激励信号的极性的信息独立于信号发生器的操作。
[0012] 根据本发明，其中也提供了一种新变流器系统，包括例如变频器的变流器，以控制 一个或更多电机的两个或更多绕组系统的电压。变流器包括根据本发明的装置，使得每个 变流器都包括所述装置之一，并且所述装置中的第一个装置处于上述第一操作模式，并且 所述装置中的其它装置处于上述第二操作模式。变流器系统包括用于将第一个装置产生的 激励信号传输至旋转变压器，以检测一个或更多电机的旋转位置，并且用于把指示来自第 一个装置的激励信号的极性的信息传输至其它装置的第一信号传输路径，和用于把来自旋 转变压器的第一和第二交变信号传输至各装置以产生位置信号的第二信号传输路径。
[0013] 因此，上述变流器每个都可以包括用于产生位置信号的类似装置。因而，变流器至 少在这方面能够相互类似。
[0014] 根据本发明，也提供一种新型电驱动系统，包括：
[0015] -包括两个或更多绕组系统的一个或更多电机，
[0016] -用于检测一个或更多电机的旋转位置的旋转变压器，和
[0017] -根据本发明的用于控制一个或更多电机的变流器系统。
[0018] 电驱动系统可以包括例如具有至少两个绕组系统的电机，以使绕组系统的相应磁 轴的方向彼此不同。电机可以包括例如两个三相定子绕组，使得在两个三相定子绕组的相 应磁轴之间存在30电角度的角。然而，也可能存在两个或者更多电机，以使电机的轴直接地 机械互连或者与齿轮机械互连，从而轴的旋转位置彼此限制。
[0019] 根据本发明，也提供一种新型工作机，这种新型工作机例如可以但不必然是拖拉 机、斗式填料机、刮路机、挖掘机、碎石机或者木材削片机。根据本发明的工作机包括：
[0020]-内燃机，和
[0021] -该内燃机和一个或者更多致动器例如移动工作机的车轮和/或链轨之间的机电 动力传动链。
[0022] 上述机电动力传动链包括根据本发明的至少一个电驱动系统。
[0023] 工作机可以包括液压系统，用于驱动工作机的一些致动器，例如斗式填料机的料 斗。在这种情况下，工作机有利地包括被布置成冷却液压系统和机电动力传动链两者的液 体冷却系统。
[0024] 根据本发明，也提供一种用于产生各自指示旋转变压器的旋转位置的许多位置信 号的新方法。根据本发明的方法包括：
[0025] -在用于控制一个或更多电机的两个或更多绕组系统的电压的第一变流器处产生 激励信号，
[0026] -把来自第一变流器的激励信号传输至旋转变压器，并且把指示来自第一变流器 的激励信号的极性的信息传输至每个其它变流器，
[0027] -把来自旋转变压器的第一交变信号和第二交变信号传输至各变流器，第一和第 二交变信号的振幅依赖于旋转变压器的旋转位置，使得第一和第二交变信号的包络具有互 相移，和
[0028] -在每个变流器处，至少部分地基于第一和第二交变信号的振幅以及激励信号的 极性，产生指示旋转变压器的旋转位置的位置信号。
[0029]在附加从属权利要求中描述了本发明的许多示例性和非限制性实施例。
[0030] 当结合附图阅读时，通过下文特定示例性和非限制性实施例的说明，将最好地理 解本发明的构造和操作方法两者的各种示例性和非限制性实施例及其另外的目标和优点。
[0031] 在本文件中，动词"包含…"和"包括…"被用作开放限制，不排除也不需要存在未 列举的特征。除非另外明确指出，否则从属权利要求中列举的特征都可以相互自由地组合。 此外，应理解，贯穿本文件，"一"或者"一个"，即单数形式的使用不排除多个。
【附图说明】
[0032] 下面作为示例并且参考附图更详细地解释本发明的示例性和非限制性实施例以 及它们的优点，其中：
[0033] 图1示出根据本发明的示例性和非限制性实施例的电驱动系统的示意图，
[0034] 图2示出根据本发明的另一示例性和非限制性实施例的电驱动系统的示意图，
[0035] 图3示出根据本发明的另一示例性和非限制性实施例的电驱动系统的示意图，
[0036] 图4示出根据本发明的示例性和非限制性实施例的工作机的示意图，并且
[0037] 图5示出根据本发明的示例性和非限制性实施例的用于产生指示旋转变压器的旋 转位置的位置信号的方法的流程图。
【具体实施方式】
[0038] 图1示出根据本发明的示例性和非限制性实施例的电驱动系统100的示意图。电驱 动系统包括具有两个绕组系统的电机113。在该示例性情况下，电机包括两个三相定子绕 组，所以在两个三相定子绕组的相应磁轴之间存在30电角度的角。电机113例如可以但不必 然是永磁同步电机、电激励同步电机或者感应电机。电机113被布置成驱动致动器117。致动 器117例如可以但不必然是车轮、链轨、液压栗、木材削片机的切割器或者一些其它致动器。 电驱动系统包括用于检测电机113的转子的旋转位置的旋转变压器114。旋转变压器114例 如能够为可变磁阻"VR"旋转变压器。然而，也可能旋转变压器是包括电刷或者旋转变换器 以将激励信号传递至旋转变压器的转子绕组的绕线转子旋转变压器。旋转变压器114接收 交变激励信号V_exc，并且产生其振幅依赖于旋转变压器的旋转位置的第一和第二交变信 号￥_(： 〇8和￥_^11，使得第一和第二交变信号的包络具有互相移。能够以下列方程对激励信 号￥_61(3以及第一和第二交变信号￥_(308和￥_8111建模：
[0039] V_exc = Vosin( ω t),
[0040]
[0041]
[0042] 其中Vo是激励信号的振幅，TR为旋转变压器的激励绕组和旋转变压器的输出绕组 之间的最大变比，ω为激励信号的角频率，t为时间，Φ为旋转变压器中的铁和铜损耗导致 的相移，并且Θ为旋转变压器的转子的电旋转角度。在利用方程（1)描述的示例性情况下， 第一和第二交变信号的包络之间的上述相移为90度的电角度Θ。
[0043] 电驱动系统包括用于控制电机113的两个绕组系统的电压的变流器系统。变流器 系统包括用于控制第一个绕组系统的电压的变流器108,和用于控制第二个绕组系统的电 压的变流器109。在该示例性情况下，每个变流器都为变频器。变流器108包括用于产生可控 交变电压的倒相级118、用于对被提供给变流器的交变电压整流的整流级119和处于整流级 119和倒相级118之间的中间电路120。变流器108还包括装置101用于产生指示旋转变压器 114的旋转位置的第一位置信号。倒相级118包括控制系统，以基于第一位置信号和其它控 制量诸如电机113的测量和评价旋转速度、电机113产生的测量或者评价扭矩、参考速度、参 考扭矩和/或一个或者更多其它控制量而控制提供给电机113的第一个绕组系统的交变电 压。相应地，变流器109包括倒相级、整流级119和用于产生指示旋转变压器114的旋转位置 的第二位置信号的装置110。变流器109的倒相级基于第二位置信号和一个或更多其它控制 量而控制提供给电机113的第二个绕组系统的交变电压。
[0044] 装置101包括信号传输接口 102,用于从旋转变压器114接收第一交变信号V_sin和 第二交变信号V_cos。装置101包括处理系统103,用于至少部分地基于第一和第二交变信号 的振幅以及激励信号V_exc的极性产生第一位置信号。激励信号V_exc的极性即符号与乂_ sir^PV_cos的极性比较，以查明方程（1)中所示的sin( Θ )是正还是负，并且查明cos( Θ )是 正还是负。也可能在确定sin( Θ )和cos( Θ )的符号时考虑方程(1)中所示的相移φ。φ的值 可以是经验确定值，能够作为参数赋予处理系统103。装置101可被配置成在第一操作模式 下操作，其中本地信号发生器104产生激励信号V_exc，并且信号传输接口 102向旋转变压器 114发送该激励信号，并且向变流器109发送指示该激励信号的极性的信息。装置101也可被 配置成在第二操作模式下操作，其中信号传输接口 102从变流器109接收指示激励信号V_ exc的极性的信息。在这种示例性情况下，信号传输接口 102包括接收第一交变信号￥_^11的 第一电连接器105、接收第二交变信号V_cos的第二电连接器106以及在装置101处于第一操 作模式时发送激励信并且在装置101处于第二操作模式时接收激励信号的第三电 连接器107。因而，第三电连接器107构成的信号传输端口是双向信号传输端口，使得由操作 模式确定信号传输方向。在这种示例性情况下传输指示激励信号V_exc的极性的信息，以传 输激励信号本身。能够通过一个或者更多处理器电路实施处理系统103,每个处理器电路都 能够为具有适当软件的可编程处理器电路，专用硬件处理器，诸如应用程序专用集成电路 "ASIC"，或者可配置硬件处理器，诸如现场可编程门阵列"FPGA"。变流器109的装置110可类 似于装置101。
[0045] 在图1中所示的示例性情况下，装置101处于上述第一操作模式下，其中信号发生 器104产生激励信号V_exc，并且装置110处于上述第二操作模式下，其中装置110从装置101 接收激励信号v_ exc。变流器系统包括第一信号传输路径111，用于将装置101产生的激励信 号乂_^(3传输至装置102和旋转变压器114。此外，变流器系统包括第二信号传输信号112,用 于将来自旋转变压器114的第一交变信号￥_以11和第二交变信号￥_(： 〇8传输至装置101和 110〇
[0046] 图2示出根据本发明的另一示例性和非限制性实施例的电驱动系统200的示意图。 电驱动系统包括电机213a和213b，使得电机的轴彼此机械连接。在这种示例性情况下，每个 电机都包括三相定子绕组。电机213a和213b每个都能够例如是但不必然是永磁同步电机、 电激励同步电机或者感应电机。电机被布置成驱动致动器217。电驱动系统包括用于检测电 机213a和213b的转子的旋转位置的旋转变压器214。旋转变压器114有利地为可变磁阻"VR" 旋转变压器。旋转变压器214接收交变激励信号V_exc，并且产生其振幅依赖于旋转变压器 的旋转位置的第一交变信号V_cos和第二交变信号￥_^11，使得第一和第二交变信号的包络 具有互相移。
[0047]电驱动系统包括用于控制电机213a和213b的电压的变流器系统。变流器系统包括 用于控制控制电机213a的电压的变流器208,和用于控制控制电机213b的电压的变流器 209。在该示例性情况下，每个变流器都为变频器。变流器208包括倒相级218、整流级219和 处于整流级219和倒相级218之间的中间电路220。变流器208还包括用于产生指示旋转变压 器214的旋转位置的第一位置信号的装置201。倒相级218基于第一位置信号和一个或更多 其它控制量控制提供给电机213a的交变电压。相应地，变流器209包括倒相级、整流级和用 于产生指示旋转变压器214的旋转位置的第二位置信号的装置210。变流器209的倒相级基 于第二位置信号和一个或者更多其它控制量控制提供给电机213b的交变电压。
[0048]装置201包括信号传输接口 202,用于从旋转变压器214接收第一交变信号V_sin和 第二交变信号V_cos。装置201包括处理系统203,用于至少部分地基于第一和第二交变信号 的振幅以及激励信号V_exc的极性产生第二位置信号。装置201可被配置成在第一操作模式 下操作，其中本地信号发生器204产生激励信号V_exc，并且信号传输接口 202向旋转变压器 214发送激励信号，并且向变流器209发送指示激励信号的极性的信息。装置201也可被配置 成在第二操作模式下操作，其中信号传输接口 202从变流器209接收指示激励信号V_exc的 极性的信息。信号传输接口 202包括用于接收第一交变信号V_sin的第一电连接器205、用于 接收第二交变信号V_cos的第二电连接器206、用于发送激励信号V_exc的第三电连接器215 和用于接收激励信号V_exc的第四电连接器207。因此，在这种示例性情况下，传输指示激励 信号V_exc的极性的信息，以传输激励信号本身。
[0049]在图2中所示的示例性情况下，装置201处于上述第一操作模式下，其中信号发生 器204产生激励信号V_exc，并且装置210处于上述第二操作模式下，其中装置210从装置201 接收激励信号V_exc。在这种示例性情况下，如图2中所示，装置201被配置成通过使用把第 三电连接器215连接至第四电连接器207的配线216而处于第一操作模式下。
[0050]图3示出根据本发明的示例性和非限制性实施例的电驱动系统300的示意图。电驱 动系统包括具有两个绕组系统的电机313。电驱动系统包括用于检测电机313的转子的旋转 位置的旋转变压器314。电驱动系统包括用于控制电机313的两个绕组系统的电压的变流器 系统。变流器系统包括用于控制第一个绕组系统的电压的变流器308,和用于控制第二个绕 组系统的电压的变流器309。变流器308包括装置301用于产生指示旋转变压器314的旋转位 置的第一位置信号。相应地，变流器309包括装置310用于产生指示旋转变压器314的旋转位 置的第二位置信号。
[0051 ]装置301包括信号传输接口 302,用于从旋转变压器314接收其振幅依赖于旋转变 压器的旋转位置的第一交变信号V_sin和第二交变信号￥_〇〇8。装置301包括处理系统303， 用于至少部分地基于第一和第二交变信号的振幅以及旋转变压器的激励信号V_exc的极性 产生第一位置信号。装置301可被配置成在第一操作模式下操作，其中本地信号发生器304 产生激励信号V_exc，并且信号传输接口 302向旋转变压器314发送激励信号，并且向变流器 309发送指示激励信号的极性的信息。装置301也可被配置成在第二操作模式下操作，其中 信号传输接口 302从变流器309接收指示激励信号V_exc的极性的信息。在这种示例性情况 下，信号传输接口 302包括用于接收第一交变信号V_sin的第一电连接器305、用于接收第二 交变信号￥_〇〇8的第二电连接器306、用于在装置301处于第一操作模式时向旋转变压器314 发送激励信号V_exc的第三电连接器307。信号传输接口 302还包括收发器350,以在装置301 处于第一操作模式时将指示激励信号的极性的信息发送至变流器309,并且在装置301处于 第二操作模式时从变流器309接收指示激励信号的极性的信息。
[0052]收发器350例如可以是电收发器，该电收发器被配置成在装置301处于第一操作模 式时基于激励信号的极性确定收发器的输出电信号，并且在装置301处于第二操作模式时 基于在电收发器处接收的电信号而检测激励信号的极性。电信号能够在激励信号具有第一 极性时具有第一值，并且在激励信号具有与第一极性相反的第二极性时具有第二值。电信 号能够为电压信号或者电流信号。作为另一示例，收发器350能够为光学收发器，该光学收 发器被配置成在装置301处于第一操作模式时根据激励信号的极性确定收发器的输出光学 信号，并且在装置301处于第二操作模式时基于在光学收发器处接收的光学信号而检测激 励信号的极性。光学信号例如能够在激励信号具有第一极性时为0N，并且在激励信号具有 与第一极性相反的第二极性时为OFF。
[0053]在图3中所示的示例性情况下，装置301处于上述第一操作模式下，其中信号发生 器304产生激励信号V_exc，并且装置310处于上述第二操作模式下，其中装置310从装置301 接收指示激励信号的极性的信息。变流器系统包括第一信号传输路径311，以将装置301产 生的激励信号V_exc传输给旋转变压器314,并且将指示来自装置301的激励信号的极性的 信息传输给装置310。此外，变流器系统包括第二信号传输路径312,以将来自旋转变压器 314的第一交变信号￥_^11和第二交变信号￥_〇 〇8传输给装置301和310。
[0054]图4示出根据本发明的示例性和非限制性实施例的工作机430的示意图。在这种示 例性情况下，工作机为斗式填料机，但是工作机也能够为拖拉机、刮路机、推土机、挖掘机、 碎石机或者木材削片机，或者任何其它工作机。工作机包括例如可以是柴油发动机、奥拓循 环发动机或者涡轮发动机的内燃机431。工作机包括处于内燃机和工作机车轮之间的机电 动力传动链432。在图3中以标识符435a和435b表示两个车轮。机电动力传动链包括电机 436,电机436的转子被连接至内燃机431的轴。机电动力传动链还包括处于车轮轮毂处的电 机。在图3中，以标识符413a和413b表示车轮轮毂处的两个电机。机电动力传动链432还包括 变流器系统，变流器系统包括用于控制位于车轮轮毂处的电机的电压的变流器408和409。 在该示例性情况下，变流器408和409为变频器，以将电机436产生的电压转换为具有适合位 于车轮轮毂处的电机的振幅和频率的电压。在该示例性情况下，车轮轮毂处的每个电机都 包括两个三相定子绕组，使得在两个三相定子绕组的相应磁轴之间存在30电角度的角。关 于这些电机中的每个电机，其中一个三相定子绕组由变流器408馈电，并且另一个三相定子 绕组由变流器409馈电。对位于车轮轮毂处的所有电机，变流器408和409有利地具有分开的 变流器级，因此能够基于所考察中的电机的转子的旋转位置并且基于一个或更多其它控制 量而个别地控制这些电机中的每个电机。这些电机中的每个电机都具有用于检测所考察中 的电机的转子的旋转位置的旋转变压器。每个变流器408和409都包括用于产生指示旋转变 压器的旋转位置的位置信号的装置。其中一个变流器，例如变流器408处于第一操作状态 下，其中变流器产生用于旋转变压器的激励信号，并且将激励信号发送给旋转变压器，并且 将指示激励信号的极性的信息发送给另外的变流器如变流器409。另外的变流器409处于第 二操作模式，其中变流器309从变流器408接收指示激励信号的极性的信息。
[0055] 根据本发明的示例性和非限制性实施例的工作机包括被布置成冷却机电动力传 动链432的液体冷却系统433。
[0056] 根据本发明的示例性和非限制性实施例的工作机包括被布置成冷却移动工作机 的液压系统434和机电动力传动链43 2两者的液体冷却系统。
[0057] 在根据本发明的示例性和非限制性实施例的工作机中，机电动力传动链包括被布 置成响应于超过从内燃机431可获得的最大功率的峰值功率需求的电池元件。电池元件能 够例如借助可控直流电压变流器而连接至变流器408和409的中间电路。
[0058] 图5示出根据本发明的示例性和非限制性实施例的用于产生各自指示旋转变压器 的旋转位置的位置信号的方法的流程图。该方法包括下列动作：
[0059]-动作501:在控制一个或更多电机的两个或更多绕组系统的电压的变流器中的第 一个变流器处产生激励信号，
[0060] -动作502:把来自该第一个变流器的激励信号传输至旋转变压器，并且将指示来 自该第一个变流器的激励信号的极性的信息传输至每个其它变流器，
[0061] -动作503:把来自旋转变压器的第一交变信号和第二交变信号传输至各变流器， 第一和第二交变信号的振幅依赖于旋转变压器的旋转位置，使得第一和第二交变信号的包 络具有互相移，和
[0062]-动作504:在每个变流器处，至少部分地基于第一和第二交变信号的振幅以及激 励信号的极性，产生指示旋转变压器的旋转位置的位置信号。
[0063]在上文给出的说明中提供的特定示例不应被理解为限制权利要求的范围和/或适 用性。除非另外明确指出，否则在上文给出的说明中提供的示例清单或者组都不是穷举的。
【主权项】
1. 一种用于产生指示旋转变压器的旋转位置的位置信号的装置（1〇1、201、301)，所述 装置包括： -信号传输接口（ 102、202、302)，该信号传输接口用于接收第一交变信号和第二交变信 号，所述第一交变信号和第二交变信号的振幅依赖于所述旋转变压器的所述旋转位置，使 得所述第一交变信号和第二交变信号的包络具有互相移， -处理系统（103、203、303)，该处理系统至少部分地基于所述第一交变信号和第二交变 信号的振幅以及所述旋转变压器的激励信号的极性而产生所述位置信号，和 -信号发生器（104、204、304)， 其中，所述装置可被配置成以第一操作模式操作，其中所述信号发生器被配置成产生 所述激励信号，并且所述信号传输接口被配置成向所述旋转变压器发送所述激励信号并且 向一个或更多其它装置发送指示所述激励信号的极性的信息，其特征在于，所述装置可被 配置成以第二操作模式操作，其中所述信号传输接口被配置成从所述其它装置之一接收指 示所述激励信号的极性的信息，并且其中接收的指示所述激励信号的极性的信息独立于所 述信号发生器的操作。2. 根据权利要求1所述的装置，其中所述信号传输接口包括第一电连接器（105)、第二 电连接器（106)和第三电连接器（107)，所述第一电连接器用于接收所述第一交变信号，所 述第二电连接器用于接收所述第二交变信号，所述第三电连接器用于在所述装置处于所述 第一操作模式时发送所述激励信号给所述旋转变压器和所述一个或更多其它装置并且用 于在所述装置处于所述第二操作模式时从所述其它装置之一接收所述激励信号。3. 根据权利要求1所述的装置，其中所述信号传输接口包括用于接收所述第一交变信 号的第一电连接器(205)、用于接收所述第二交变信号的第二电连接器(206)、用于发送所 述激励信号给所述旋转变压器和所述一个或更多其他装置的第三电连接器(215)以及用于 从所述其它装置之一接收所述激励信号的第四电连接器(207)。4. 根据权利要求1所述的装置，其中所述信号传输接口包括用于接收所述第一交变信 号的第一电连接器(305)、用于接收所述第二交变信号的第二电连接器(306)、用于发送所 述激励信号给所述旋转变压器的第三电连接器(307)以及收发器(350)，该收发器用于在所 述装置处于所述第一操作模式时把指示所述激励信号的极性的信息发送给所述一个或更 多其它装置并且用于在所述装置处于所述第二操作模式时从所述其他装置之一接收指示 所述激励信号的极性的信息。5. 根据权利要求4所述的装置，其中所述收发器为电收发器，所述电收发器被配置成在 所述装置处于所述第一操作模式时基于所述激励信号的极性确定所述收发器的输出电信 号，并且在所述装置处于所述第二操作模式时基于在所述电收发器处接收的电信号而检测 所述激励信号的极性。6. 根据权利要求4所述的装置，其中所述收发器为光学收发器，所述光学收发器被配置 成在所述装置处于所述第一操作模式时根据所述激励信号的极性确定所述收发器的输出 光学信号，并且在所述装置处于所述第二操作模式时基于在所述光学收发器处接收的光学 信号而检测所述激励信号的极性。7. -种变流器系统，该变流器系统包括变流器（108、109、208、209、308、309 )，用于控制 一个或更多电机的两个或更多绕组系统的电压，其中： -所述变流器包括根据权利要求1至6任一项所述的装置（101、110、201、210、301、310)， 使得每个所述变流器包括所述装置之一， -所述装置中的第一个装置（101、201、301)处于所述第一操作模式，并且所述装置中的 其他装置(110、210、310)处于所述第二操作模式， -所述变流器系统包括第一信号传输路径（111、311 )，该第一信号传输路径用于把所述 装置中的第一个装置产生的所述激励信号传输至旋转变压器，以检测所述一个或更多电机 的旋转位置，并且用于把指示来自所述装置的第一个装置的所述激励信号的极性的信息传 输至所述装置中的其他装置，并且 -所述变流器系统包括第二信号传输路径（112、312)，该第二信号传输路径用于把来自 所述旋转变压器的所述第一交变信号和第二交变信号传输至所述装置。8. 根据权利要求7所述的变流器系统，其中每个所述变流器是变频器。9. 一种电驱动系统（100、200、300 )，包括： -包括两个或更多绕组系统的一个或更多电机(113、213a、213b、313)， -用于检测所述一个或更多电机的旋转位置的旋转变压器(114、214、314)，和 -根据权利要求7所述的用于控制所述一个或更多电机的变流器系统。10. 根据权利要求9所述的电驱动系统（100、300)，其中至少两个所述绕组系统是所述 一个或更多电机中的第一个电机的一部分，并且所述至少两个绕组系统的相应磁轴的方向 彼此不同。11. 根据权利要求9所述的电驱动系统（200)，其中至少一个所述绕组系统是所述电机 中的第一个电机的一部分，并且至少一个所述绕组系统是所述电机中第二个电机的一部 分，所述电机中的所述第一个电机和第二个电机的轴机械地互连。12. 根据权利要求9所述的电驱动系统，其中所述旋转变压器是可变磁阻旋转变压器。13. -种工作机(430)，包括： -内燃机(431)，和 -所述内燃机和移动工作机的一个或更多致动器之间的机电动力传动链(432)， 其中，所述机电动力传动链包括根据权利要求9所述的至少一个电驱动系统。14. 一种方法，包括： -把来自旋转变压器的第一交变信号和第二交变信号传输(503)至用来控制一个或更 多电机的两个或更多绕组系统的电压的两个或更多变流器，所述第一交变信号和第二交变 信号的振幅依赖于所述旋转变压器的旋转位置，使得所述第一交变信号和第二交变信号的 包络具有互相移，和 -在每个所述变流器处，至少部分地基于所述第一交变信号和第二交变信号的振幅以 及所述旋转变压器的激励信号的极性，产生(504)指示所述旋转变压器的旋转位置的位置 信号， 所述方法的特征在于还包括： -在所述变流器中的第一个变流器处产生(501)激励信号，和 -把来自所述变流器中的第一个变流器的所述激励信号传输至所述旋转变压器，并且 把指示来自所述变流器中的第一个变流器的所述激励信号的极性的信息传输至所述变流 器中每个其它变流器。
【文档编号】H02P6/185GK105897079SQ201610087192
【公开日】2016年8月24日
【申请日】2016年2月16日
【发明人】里斯托·提艾伦, 安蒂·塔科埃勒恩, 马蒂·伊斯卡纽斯, 泰罗·耶尔韦莱恩
【申请人】威士多公司