CN1754307A - 具有自适应电流波形的电机控制系统和方法 - Google Patents

Abstract

受用户或系统选择控制，利用控制器(44)对存储器(56)中电机控制方案中的一个进行访问。根据选择的电机控制方案，控制器(44)产生施加给励磁电路(42)的控制信号，然后励磁电路(42)根据控制信号向相绕组(38)提供一特定的电流波形。该控制器(44)具有一个输入端(47)，用来接收用户发起的转矩指令信号，转矩指令信号表示所需的电机转矩输出。每种电机控制方案提供与在控制器输入端接收的转矩指令信号对应的电机驱动电流。

Description

具有自适应电流波形的电机控制系统和方法

相关申请

本申请的主题与下列待批的美国申请有关，这些待批申请的美国申请号是：Maslov等在2001年4月5日申请的09/826423、Maslov等在2001年4月5日申请的09/826422、Maslov等在2001年10月1日申请的09/966102、Pyntikov等在2001年11月27日申请的09/993596、Maslov等在2001年10月1日申请的09/966102、Maslov等在2002年6月19日申请的10/173610、Maslov等在2002年11月8日申请的10/290537、Maslov等在2003年1月29日申请的10/353075，这些待批申请号全部共同属于本申请。这些申请所公开的内容作为参考被包含在本文中。

技术领域

本发明涉及电机控制方法，更具体地，涉及单独实施多个电机控制方案以实现相关定子电流波形。

背景技术

上面提到的相关专利申请描述了开发高效率电机驱动的挑战性。电机绕组的电子控制脉冲激励为更灵活地管理电机特性提供了前景。通过控制脉冲的宽度、占空比以及加在适当定子绕组上切换地施加激励源，可以得到更丰富的功能多样性。采用伴随绕组的永磁体对于限制电流损耗是很有利的。

在车辆驱动环境中，牵引电机使用的电源仅限于车内电源，极其需要在牵引电机运行的各种条件下，保持高效率的同时，用最小的功耗得到高的转矩输出能力。待批准的专利申请中描述的电机结构都致力于这些目标。如这些申请中描述的那样，将那些电磁铁芯段配置成环形的隔离的导磁结构，从而提供增加的磁通密度。对电磁铁芯段之间进行隔离允许在磁性铁芯上形成单独的磁通密度，并且产生很小的磁通损耗或者有害的互感效应，有害的互感效应是由于与其它电磁体之间的互感引起的。

前面提到的Maslov等的待审批的美国专利申请10/173610描述了针对多相电机的控制系统，多相电机可以补偿每相绕组电路元件之间的差异。通过使每一相的控制环完全匹配对应的绕组和结构，可以得到高精度的控制。使用控制器对每相绕组的连续切换励磁进行管理，控制器根据与各自定子相部件相关的参数和选中的驱动算法产生信号。为了得到高效率的操作，使用具有正弦波的电流对相绕组进行励磁。控制系统改变输出电流以响应，并精确地跟踪用户输入的转矩指令。

通过有效的操作，利用整流方法得到的正弦电流波形可以延长电池的寿命。然而，在车辆驱动操作中，有可能需要的转矩超过效率最高控制方案得到的转矩。通常，电源用最大电流放电率来评定，例如10.0安培。如果系统用户需要一个与最大拉出电流相关的转矩指令，那么对应正弦电流波形的电机转矩输出大小是有限的。例如上面描述的具有某一结构的电机转矩约为54.0Nm。在车辆驱动应用中，用户将转矩输入指令与改变速度的指令关联。在典型的驱动操作中，用户转矩请求变化性很大，如果有的话，该变化性具有很小的长期预见性。驾驶员可能要求系统在最大转矩时提供超过系统自身能够提供的更高的加速度或者速度，此时系统具有正弦电流波形。诸如急剧上升的坡度或者重的车辆负载等驱动条件或许对可得到的速度和加速度增加了其它限制。在其它非车辆应用中，也有类似的高转矩需求。

当用户有需求时，需要在高效率下运行的车辆电机控制系统能够传递更大的转矩输出。上面提到的10/290537申请通过为一个电机驱动提供多个电机控制方案来解决这一需求，每种控制方案提供一种独特的电流波形。用户可以根据需要选择一种控制方案来得到一种能够具有最大能力满足操作目标的电流波形。例如，可以选择能够产生高效率运行的控制方案，例如一个正弦波；而选择另外一种能够提供更大转矩的控制方案，但是运行效率较低。可以根据用户在任一特定时刻，对关于转矩、效率或者其它诸如低转矩脉动、噪音等参数的的需求或者目标，在众多电机控制方案中选择。执行选中的电机控制方案产生控制信号，以产生相关波形的电机励磁电流。

例如，在车辆牵引应用中，用户曲线选择为车辆驾驶员提供了灵活性，驾驶员可以调节操作来实现目标。例如，如果用户希望用最短的时间达到目的地，那么就选择高转矩曲线，以在整个路程中保持最大速度和加速度。然而，如果在一个比较长的路程中最关心的是节约车内电源，那么就选择高效率波形并在整个过程中可能选择高转矩曲线上的有限个变化点。如果想要了解对示例中波形的更详细描述，特别是对高效率、正弦波形、高转矩、方波的详细描述，请查阅申请10/290537。

然而，各种变化的条件和车辆运行中不断改变的需求或许需要对曲线改变的频率或者速度超过驾驶员能够改变的速度或者频率，或者超过驾驶员希望能跟上的速度或者频率。除诸如超车、上坡等短暂场合外，高效率曲线模式足以满足驾驶员的转矩请求。在这些场合中，驾驶员不可能完全对变化的条件进行响应，不可能从选择高效率曲线到选择高转矩曲线的改变过程中得到最大的优势。当高转矩需求条件减少时，用户意识到不需要高转矩曲线时才返回到高效率曲线的过程有一定延迟，从而从电池消耗了不必要的电流。。因此，理想的方案是：仅当需要的转矩大于从高效率模式得到的转矩时，才使用高转矩模式。

上面提到的Maslov等(Atty.Docket 75357-041)的待审批申请描述了一个系统，该系统基于动态基础自动选择控制方案，以提供一个适宜的励磁电流波形。系统响应表示转矩请求的用户输入信号。不停地对用户输入信号进行检测，并监控系统满足转矩请求的能力，从而选择适当的电机控制方案。系统满足转矩请求的能力是电机速度的一个函数，连续地对电机速度进行检测，以实现转矩需求监控功能。执行高效率电机控制方案，除非对应的电流波形不能满足转矩需求。仅在需要增大转矩时，才执行高转矩电机控制方案。

尽管这样的系统为了满足系统转矩需求以及其它条件自适应地提供适当的定子电流波形，但是驾驶员不可能意识到这些，或者可能减少执行高转矩电机控制方案。与转矩产生能力不直接相关的情况可能发生，这表明高效率模式是恰当的，甚至在请求高转矩期间。例如，电池供电电压达到一个较低的门限值表明需要对电池进行充电或者替换。高效率曲线模式将延迟这些需求。举另外一个例子，电机可以在重载条件下运行，但由此会产生过多的热量。电机温度达到一定水平时表明：需要将低的吸入电流，因此优先选择执行高效率曲线模式操作。其它外部条件也是优选一种或者多种不同定子电流波形的因素。

更多的自适应性系统需要：基于多种条件自动选择电机控制方案，从而提供一种适当的励磁电流波形。

发明内容

本发明通过提供多种电机驱动的电机控制方案实现了这种需求，并且每种控制方案提供一种独特的电机励磁电流波形。在电机整个运行过程中，对电机的一个或多个外部条件进行连续检测。这些条件除了与直接测得的诸如位置、速度以及电流反馈参数等电机功能有关外，还与电机运行有关。基于动态基础，自动选择一种电机控制方案，从而为电机定子励磁电流提供一适当的电流波形。根据与监控到的条件和请求的转矩相关的标准，选择电机控制方案。因此，本发明为具有独立铁磁性定子电磁体的电机提供了其它优点。

电机控制方案包括高效率电机控制方案和高转矩电机控制方案。高效率电机控制方案提供一个电流波形，该电流波形可以使电机以最优运行效率工作；高转矩电机控制方案提供一个电流波形，该电流波形可以使电机在高运行转矩响应下工作。系统响应用户信号，该信号设定了某个转矩请求指令。对转矩请求和系统满足转矩请求的能力进行监控，从而选择适当的电机控制方案。执行高效率电机控制方案，除非对应的电流波形不能满足转矩请求。电机在高效率运行模式下工作时，如果转矩需求超过了系统的转矩容量，那么在检测外部条件没有产生相反信号的条件下，就执行高转矩电机控制方案。

对一个或更多的系统运行条件进行监控，并将其与应用特定波形的标准进行比较是本发明的另一个优点。可以对电机温度进行监控，并将其与一特定的温度阈值相比较，如果超过温度阈值，那么就选择执行高效率电机控制方案。可以对电源电压进行监控，并将其与一供电电压阈值相比较。如果监测得电压低于这个阈值，那么就选择执行高效率电机控制方案。如果满足了上面阈值中的任何一个，那么不管监控得转矩条件如何，都不选择高转矩电机控制方案。

本发明的另一个优点在于，通过输入手动选择可以向用户提供选项，脱离自动曲线选择。例如，在车辆应用中，驾驶员可以在整个操作中选择使用高转矩模式，这样可以尽可能快地到达目的地。

在具有多个定子相部件的多相电机控制系统中可以清楚解释本发明，每个定子相部件包括一个形成在铁芯元件上的相绕组、一个永磁体转子。最优地，每个定子铁芯部件由铁磁材料构成，铁磁材料与其它铁芯元件隔离，不直接接触，因此每个定子相部件形成一个独立的电磁体单元。直流电源通过与控制器连接的电路提供定子励磁电流。控制器可以访问曲线存储器中的数据，这些曲线与多种控制方案相对应，从而使定子励磁电流具有对应的波形。根据选择的电机控制方案，应用访问的数据，控制器产生控制信号，并将这些控制信号加到励磁电路上，从而为相绕组提供一特定波形的电流。每种电机控制方案为电机提供与控制器输入端接收的转矩指令信号相对应的驱动电流。励磁电路可以包括多个可控开关，这些开关具有控制端，并经脉宽调制电路与控制器连接，例如上面提到的Maslov的申请′041中的描述。

控制器动态地响应一个或更多的监控条件，从而实现电机控制方案的选择。存储的电机控制方案由电流波形决定，当访问控制方案时，将其合并到控制器操作中。用户输入与控制器相连，并提供一个转矩指令信号，控制器由此推出转矩请求。控制器最好具有多个附加输入，这些输入包括诸如速度、转子位置、定子电流等电机运行反馈信号以及表示诸如温度、电源电压等外部条件的信号。如果测得的电机温度超过了温度阈值或者测得的电源电压低于电压阈值，为了执行电机控制，访问存储器中存储的高效率电机控制方案中的数据。

如果没有这些条件，当转矩请求超过了转矩阈值时，访问高转矩电机控制方案；当转矩请求没有超过转矩阈值时，访问高效率电机控制方案。根据对应于高效率电机控制运行的电机转矩输出能力来设定转矩阈值。当转矩输出能力依速度而定时，转矩阈值是变化的。基于接收到的输入信号，控制器实时导出需要的电机转矩以及满足转矩需求的控制电压。如果维持正弦波模式需要的电压超过了电源电压，那么控制器选择在高转矩模式下运行，并访问曲线存储器中的数据。作为对曲线选择重复的实时计算的一种可替换方案，将曲线选择与转矩请求输入、测得速度联系起来的查找表存储在存储器中。

对本领域的技术人员来说，仅通过对实施本发明的最佳预期方式举例，并通过下文的详细描述就可以清楚的了解本发明的其它优点，这里仅示出和描述了本发明的一个最佳实施方式。应该了解的是，本发明还有其它不同的实施方式，各种实施方式中的细节可以在不偏离本发明的情况下进行各种明显的改进。因此，附图和说明书是要阐释实质问题而非限制性的。

附图说明

本发明通过举例来说明，但不是限制性的，其中附图中相同的附图标记表示相同的元件，其中：

图1是可以应用在本发明中的转子和定子元件的结构示意图。

图2是根据本发明的电机控制系统框图。

图3是用于图2中控制系统的转矩控制器原理框图。

图4是根据本发明实施曲线选择功能的操作流程图。

具体实施方式本发明可用于电机，比如待审批专利Maslov等的申请09/826422所公开的电机，尽管本发明可以用于其它各种永磁电机中。图1是应用在上述发明中的转子和定子元件的示意图，其所公开的内容被包含在本文中。转子件20是环形结构，具有彼此间隔开并沿柱状支承板25大体均匀分布的永磁体21。永磁体是转子极，沿环孔内周其磁极性是交替的。转子环绕定子件30，转子和定子件通过环形径向气隙而间隔开。定子30包括多个统一结构的电磁铁芯段，这些铁芯段沿气隙均匀分布。每个铁芯段具有普通的U形磁结构36，该结构形成两个极，该极具有面对气隙的表面32。极对的脚上缠绕着绕组38，尽管铁芯段的结构可以构造成在连接极对的部分上容纳单个绕组。每个定子电磁铁芯结构是单独的并与相邻铁芯元件磁性隔离。定子元件36固定到非导磁性支撑结构上，进而形成了环形结构。这种结构可以消除相邻定子极组产生的杂散互感磁通效应的散发。因此定子电磁体是由各自定子相组成的独立单元。下文将要详细描述的本发明原理也可以用于其它的永磁体电机结构，包括支撑全部相绕组的一体的定子铁芯。

图2是根据本发明的电机控制系统框图。利用诸如电池的直流电源40提供的驱动电流，经由混合电源单元42，可以对多相电机定子相绕组38进行可切换的励磁。电源单元包括电子开关装置，其经由脉宽调制转换器和栅极驱动器与控制器44连接。每个相绕组与开关(switching)桥连接，该开关桥的控制端与从控制器中获得的经脉冲调制的输出电压连接。可选的，开关桥和栅极驱动元件可以由与控制器输出电压连接的放大器代替。可以参考上面提到的申请10/290537，其对绕组电源电路有更详细的说明。

利用多个电流传感器45中的各个电流传感器对每个相绕组中的电流进行检测，其中电流传感器45的输出提供给控制器44。由于这个目的控制器可能具有多个输入，或者作为可选的方式，可以复用从电流传感器发出的多个信号，并与单个控制器输入端连接。转子位置和速度传感器46提供转子位置和速度反馈信号给控制器。该传感器可以包括公知的分解器、译码器或它们的等同物，还包括速度近似器，其采用公知的方式将位置信号转换成速度信号。控制器通过基本电源总线与电源40连接。该控制器还具有用户输入端，包括转矩请求输入端47和曲线选择输入端48以及其它输入端用于接收检测到的诸如电机温度和电池电压的外部条件。

与控制器连接的是程序RAM存储器50、程序ROM52、DATARAM 54和曲线存储器56。所示出的这些单元仅仅是任何公知的存储设备中有代表性的设备，通过这些单元控制器可以访问存储的随机数据和程序数据。为了要说明本发明的原理，波形存储器56在附图中要单独示出。曲线存储器可以包括ROM，该ROM中存储着部分电机控制方案程序，该程序可指示通过执行相关的控制方案所获得的电机电流波形曲线。曲线存储数据可以以曲线函数库和查询表的形式存储。曲线存储数据结构可以是实时计算和最优程序的形式。作为替换或补充ROM的方案，可以提供在电机实时运行期间对值进行计算的单元。

在车辆驱动应用的例子中，转矩请求输入端47表示驾驶员油门所需的转矩。油门增加表示要加速的指令，这可以通过增加转矩来实现。可选的，它也可以表示要增加转矩的指令，以在重载情况下，比如上坡行驶，保持相同的速度。运行过程中，在变化的外部条件下，对于任何给定转矩请求输入，控制系统转矩跟踪功能应该能够保持稳定状态转矩运行，其中变化的外部条件可例如是改变驱动条件、负载变化率、地形等等，还应该能够响应于转矩请求输入的变化来适应驾驶员的油门指令。控制系统响应转矩输入请求的方式依赖于所执行的具体电机控制方案。多种电机控制方案可供选择以获得适当的响应。每个控制方案可实现特定的电机电流波形曲线，该曲线在效率、转矩容量、响应能力、功率损耗等等方面具有独特的特性。

图3示出的是待审批申请10/173610所采用的电机控制方案的框图，该申请在本文中已经提到并包含在本文中。对运行过程的详细说明可以在该申请中了解。为了改善所需的相电流，相绕组的驱动器应用下列每相电压控制表达式：

V_i(t)＝L_idI_di/dt+R_iI_i+E_i+k_se_i

图3描述了这种方法，用标记60表示，通过这种方法，控制器利用转矩请求输入以及从相电流传感器、位置传感器和速度检测器接收到的信号实时推导出电压表达式的各项。函数单元70表示上面表达式的公式的及其相加项以实时得到控制电压。如图所示，作为到函数单元70的输入，每个函数单元62、64、66、68、72、74和76表示所产生的各项的不同因子或参数常数，这些因子从控制器接收的实时输入中获得。单元62表示的是精确转矩跟踪函数性，每相所需的电流轨线可根据下列表达式进行选择：

$I_{\mathrm{di}}=\left(\frac{2{\mathrm{\τ}}_d}{N_s{K}_{\mathrm{\τi}}}\right)\sin \left(N_r{\mathrm{\θ}}_i\right)$

其中I_di表示每相所需电流轨线，τ_d表示用户请求转矩指令，N_s表示相绕组总数，K_τi表示每相转矩传送系数以及θ_i表示第i相的转子位置。每相电流幅值取决于每相转矩传送系数K_τi的值。

运行过程中，控制器44向混合电源单元连续输出控制信号Vi(t)，按照在控制器中确定的顺序对各自相绕组单独励磁。每个连续的控制信号Vi(t)与在对应相绕组中测到的具体电流、即刻测得的转子位置和速度有关，也与模型参数K_ei和K_τi有关，K_ei和K_τi已经针对于各个相预定好了。图3中示出的计算会实时连续执行。在这个电机控制方案里，单元62中示出的表达式为跟踪转矩输出控制信号V_i(t)提供所需的电流成份，该跟踪转矩输出控制信号具有正弦波形曲线。正弦电流轨线I_sin(t)从下列方程式中获得：

I_sin＝I_msin(N_rθ_i)

其中I_m表示相电流幅值，N_r表示永磁体对数，θ_i表示测得的每相转子位置信号。如前面提到的待审批Maslov等的申请(10/290537和‘041)所描述的，这个正弦电流波形曲线提供有效的电机运行。

为了清楚表示其它运行方面特征，单元62可以对图3转矩跟踪函数性的采用不同表达式，以获得不同的电流波形曲线，尽管会牺牲部分用正弦波形曲线带来的效率。为了以更高转矩运行，图3中示出的单元62的表达式可以替换成形成方波电流波形轨线I_sq(t)的表达式，比如：

I_sq＝I_msgn(sin(N_rθ_i))

其中，sgn(x)表示标准符号函数，并且定义为：如果x＞0则为1，如果x＝0则为0，如果x＜0则为-1。对两个不同电流波形曲线的效率和转矩特征相比较的情况，其中这两个电流波形是从前面讨论的电机控制方案中获得的，可以在待审批Maslov等的申请(10/290537和‘040)中了解到更详细的说明。

曲线存储器56存储数据，这些数据由控制器使用以获得满足上面举例的表达式的电流值。对方波曲线而言，表达式L_idI_di/dt可以被预先存储。这些数据可以存储在曲线函数库中作为查找表，每个电机控制方案具有相应的查找表。查找表中的每个记录表示相应电机控制方案的转矩请求值和转子位置组合所对应的电流值，如图3中单元62的输出。如果选择了产生正弦波的控制方案，那么访问相应的曲线存储数据。如果选择方波对应的控制方案，那么将访问方波曲线存储数据。可选的，曲线存储器可以存储对应每个曲线的数据，通过这些数据，该曲线所需的电流值I_di可以利用控制器进行实时、重复的计算。出于举例说明的目的，已经在上面列举了对应正弦波波形和方波波形的表达式，而其它的波形曲线，比如锯齿波等等可以根据不同的运行目的来选择。

在电机运行期间，利用控制器可以自动地对曲线数据进行适当的选择。可选的，用户通过在控制器输入端48输入一个曲线选择信号，可以选择一个与这些曲线之一对应的运行模式。同样适用这部分说明的具体实例是：曲线存储器包含着实现高效率曲线电机控制方案的数据，比如产生正弦电机电流波形的控制方案，还包含实现高转矩曲线的数据，比如产生方波电机电流波形的控制方案。这个实例仅仅是示意性的，因为其它曲线的数据可以存储在曲线存储器中，在不同的电流波形适合的运行条件下对这些数据进行访问。

控制器没有检测到曲线选择信号时，一个自动曲线选择模式将被调用。步骤100时，控制器要检测输入端48是否已经接收到了用户曲线选择信号，来确定是否调用该自动模式。如果步骤100中测定结果是否定的，控制器将在步骤102中确定接收到的曲线选择信号是否是高转矩曲线选择。如果不是，控制器在任何适当的延迟之后，对曲线存储器进行访问，以在步骤104中从高效率曲线查找表检索数据。检索到的数据产生所需的电流值I_di，该电流值对应于转矩请求瞬时值以及测到的转子位置值。如果步骤102确定选择了相反的高转矩曲线，那么在步骤106访问相应的查找表，并获得针对该表的适当的Idi的值。流程从步骤104和106回到步骤100，来确定是否仍接收到用户曲线选择和选择的种类，然后按上面描述的方式继续进行。在步骤102中的选择进行一段足够长的时间以克服曲线改变中的瞬时效应之后，进行步骤104和106的操作。因此，返回步骤100的适当延迟可以增加至多个连续反馈取样。

如果当前没有用户曲线选择输入信号，并且该系统没有关断，那么控制器在步骤100中确定将要被自动选择的波形曲线。步骤108中，控制器将测得的电池电压进行比较，其中该电池电压是在输入端49作为信号被接收的，将该电压值与预定电压阈值相比较。如果电池电压比阈值低，那么在适当延迟之后控制器选择高效率模式并访问曲线存储器以在步骤110中从高效率曲线查找表中检索数据。如果需要在电机控制方案之间切换的话，延迟适应是适当的。在这个模式下运行过程中，流程定期返回到步骤108以继续对采样到的电池电压同电压阈值进行比较。如果步骤108中确定了电池电压高于阈值，那么控制器对检测到的电机温度进行比较，其中该电机温度是在输入端49作为信号被接收的，并在步骤112中确定其是否超过了预定温度值。如果在步骤112中确定了该温度为高温，那么则表示采用高效率模式，且流程返回到步骤110中。如果电机温度在可接受范围内，程序进行到步骤114，其中由控制器来确定在执行高效率模式下，电机转矩容量在当前电机速度下，是否足以满足用户转矩输入请求施加的需求。在待审批Maslov等的申请(‘041)中有足够详细的描述，通过将所需的控制器输出电压与电源电压相比较来确定电机转矩容量。如果导出的控制电压没有超过电源电压值，其中导出的控制电压参考来自单元70输出的控制器V_i(t)的值获得，那么该转矩需求是可以得到满足的。所需电压的计算以及比较，可以由控制器实时地针对每个输入取样进行。可选的，可以对将转矩容量和转矩请求、电机速度联系起来的查找表进行访问。

如果在步骤114中确定有足够的转矩容量，那么程序进行到步骤110，要么继续以高效率曲线运行，要么适当延迟后从另一种控制方案转换，以选择执行高效率电机控制方案，并访问曲线存储器中的相应数据。如果控制在步骤114中确定高效率电机控制方案不能满足转矩需求，那么在适当延迟后，控制器将选择高转矩电机控制方案并为此从曲线存储器中检索数据。在高转矩模式运行期间，程序定期返回到步骤100中以继续对曲线选择进行确定。

从上面的说明中可以清楚，本发明的电机控制系统对用户的请求以及用户没有意识到的外部条件都是自适应的。只有在必须满足极端的请求时以及只有在电机外部条件是良好时，该系统可以提供具有最高转矩容量的运行。

在公开的内容中，图示和描述的仅是本发明的优选实施方式以及仅仅几个其通用性的例子。应该了解的是本发明可以用于各种组合和场合，本发明也可以在本文阐述的发明原理范围内进行变化和更改。例如，可以采用各种其它电流波形曲线。因此该波形存储器可以存储多个曲线，控制器响应于所接受到的具体曲线选择指令可以获得这些曲线。在另一种更改中，对转矩容量的确定可以通过每个控制器的输入取样，根据实际电源电压，而不是额定电源电压来确定。

Claims (19)

1.一种控制电机的方法，该电机具有多个与控制器连接的定子绕组，所述方法包括步骤：

存储多个电机控制方案，每个存储的电机控制方案可实现各自的定子电流波形曲线；

根据电机操作函数产生电机控制信号，以采用对应于电机控制方案中第一种控制方案的电流波形曲线来激励定子绕组；

对电机的外部条件进行监控；

对该监控步骤中监控到的条件何时满足或超过阈值进行检测；

响应于该检测步骤，选择存储的电机控制方案中的第二种控制方案；

根据该选择步骤中所选择的电机控制方案产生电机控制信号，以用对应于第二电机控制方案的电流波形曲线来激励定子绕组。

2.根据权利要求1的方法，其中所存储的电机控制方案包括效率电机控制方案和高转矩电机控制方案，其中该效率电机方案可为相对最优的运行效率提供电流波形曲线，该高转矩电机控制方案可为相对高运行转矩响应提供电流波形曲线。

3.根据权利要求2的方法，其中该相对最优的运行效率电流波形曲线具有大致为正弦的波形，相对最大转矩响应电流波形曲线具有大致为矩形的波形。

4.根据权利要求3的方法，其中监控的条件是电机温度，该选择步骤包括在监控到的电机温度超过热量阈值时选择该效率电机控制方案。

5.根据权利要求3的方法，其中监控的条件是电机电源电压，该选择步骤包括在监控到的电源电压低于电压阈值时选择该效率电机控制方案。

6.根据权利要求3的方法，其中该监控步骤还包括连续监控多个条件，这些条件包括电机温度和电机电源电压，选择步骤包括：在检测步骤中检测到监控到的电机温度超过了热量阈值或者监控到的电源电压低于电压阈值时，选择该效率电机控制方案。

7.根据权利要求6的方法，还包括给控制器输入用户信号的步骤，以及

其中该监控步骤还包括监控转矩需求；和

该选择步骤包括：在检测步骤中检测到该转矩需求在监控到的电机温度没有达到热量阈值或监控到的电源电压没有达到电源电压阈值的情况下就超过了转矩阈值时，选择该转矩电机控制方案。

8.根据权利要求1的方法，其中该电机包括：

定子，该定子具有多个独立铁磁性的电磁体，每个电磁体具有绕在其上的一个绕组；和

永磁体转子。

9.一种电机控制系统，包括：

电机，具有多个定子绕组；

给定子绕组提供来自于电源的励磁电流的励磁电路；

控制器，与该励磁电路连接；

存储装置，与该控制器连接，该存储装置具有存储其中的多种不同的电机控制方案，在被控制器应用时，每个方案可实现多个电机定子励磁电流波形曲线中各自的波形曲线。

条件检测装置，与该控制器连接来检测至少一个电机外部条件；

其中该控制器动态地响应于该条件检测装置，对存储装置中的电机控制方案进行访问，根据与所检测条件相关的标准，采用对应的电流波形曲线来激励电机定子绕组。

10.根据权利要求9的电机控制系统，其中所述存储的电机控制方案包括效率电机控制方案和转矩电机控制方案，其中该效率电机方案可为相对最优的运行效率提供电流波形曲线，该转矩电机控制方案可为相对高运行转矩响应提供电流波形曲线。

11.根据权利要求10的电机控制系统，其中其中该相对最优的运行效率电流波形曲线具有大致为正弦的波形，相对最大转矩响应电流波形曲线具有大致为矩形的波形。

12.根据权利要求10的电机控制系统，其中条件检测装置包括电机温度传感器；以及

其中在检测到的温度超过温度阈值时，访问该效率电机控制方案。

13.根据权利要求10的电机控制系统，其中该条件检测装置包括一个电压值检测器，

其中，当检测到的电源电压值低于电压阈值时访问该效率电机控制方案。

14.根据权利要求10的电机控制系统，还包括与该控制器连接的用户转矩指令输入端和从中推导电机转矩的装置；以及

其中在该转矩请求超过了转矩阈值时可访问该转矩电机控制方案，在该转矩请求没有超过该转矩阈值时可访问该效率电机控制方案。

15.根据权利要求13的电机控制系统，其中该条件检测装置包括电机温度传感器；以及

其中在检测到的电机温度超过温度阈值时访问该效率电机控制方案而忽略该转矩请求。

16.根据权利要求13的电机控制系统，其中该条件检测装置包括电压值检测器；

其中在检测到的电源电压值低于电压阈值时访问该效率电机控制方案而忽略该转矩请求。

17.根据权利要求14的电机控制系统，其中该条件检测装置还包括电机温度传感器和电压值检测器，其中在检测到的电机温度超过了温度阈值时或检测到的电源电压值低于电压阈值时，访问该效率电机控制方案而忽略该转矩请求。

18.根据权利要求17的电机控制系统，还包括给控制器的用户曲线选择输入端；以及

其中该控制器响应于在该用户曲线选择输入端接收到的指令，访问对应的电机控制方案而忽略检测到的电机温度和检测到的电源电压。

19.根据权利要求11的电机控制系统，其中该电机包括：

定子，该定子具有多个独立铁磁性的电磁体，每个电磁体具有绕在其上的一个绕组；

永磁体转子。

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