本申请涉及用于控制电机的方法和电路布置。具体地，本申请涉及用于控制电机(例如步进电机)的方法和电路布置，该电机具有防止电机失速的控制回路。
背景技术：
1、众所周知，在步进电机中，磁性转子通过电机定子线圈产生的受控旋转电磁场以小角度增量逐步转动。
2、可以驱动到步进电机的最大电功率可能受到以下物理限制：电机(定义最大额定电流)；系统电源电压；以及电机驱动电路的最大驱动电流。通常，步进电机尺寸过大，因此最大额定电流大于步进电机应用所需的电流。
3、一些步进电机以开环操作方式运行，即控制系统不接收来自步进电机的位置或负载反馈。控制步进电机操作驱动器级以向电机线圈提供目标电流以移动机械负载。然而，开环操作不能提供任何方式来避免由指令位置和实际转子位置之间的误差引起的电机失速(这导致步进损失)。
4、已知基于传感器的闭环系统提供避免电机失速的手段。已知这样的方法使用传感器(例如编码器)从步进电机本身接收输入，编码器可以检测转子的位置(可以将其与连续命令的位置进行比较)。控制步进电机的基于传感器的闭环方法比开环方法具有更高的相关实现成本和设计工作量。
技术实现思路
1、本公开描述了一种用于在控制回路中操作电机以防止电机失速的新方法和电路布置。电机至少具有第一电机线圈和第二电机线圈。设定电机的目标速度，并且电机以等于目标速度的速度操作。接收与电机负载相关联的负载值。确定负载值是否大于负载值阈值。基于负载值大于负载值阈值的确定，将电机的速度降低到小于目标速度的速度。当与未实现本公开的新方法和电路布置的电机(例如开环电机)相比时，这防止了由于超过电机的驱动电路的总功率限制而导致的电机失速/步进损失。电机可以是步进电机。
2、根据第一方面，提供了一种在控制回路中操作电机的方法,所述电机至少包括第一电机线圈和第二电机线圈,所述方法包括:
3、以等于目标速度的速度操作所述电机；
4、接收与电机负载相关联的负载值；和
5、确定所述负载值是否大于负载值阈值；和
6、基于所述负载值大于所述负载值阈值，将所述电机的速度减小到小于所述目标速度的速度。
7、任选地，该方法还包括：从所述第一电机线圈接收第一电机线圈电流；和从所述第二电机线圈接收第二电机线圈电流，其中所述负载值与所述第一和第二线圈电流的绝对值成比例。
8、任选地，该方法还包括接收所述电机的负载角，其中所述负载值与所述负载角成比例。
9、任选地，负载值阈值是上限负载值阈值。该方法任选地还包括:确定所述负载值是否小于下限负载值阈值；和基于负载值小于下限负载值阈值的确定，并将电机的速度增加到目标速度。
10、任选地，上限负载值阈值在下限负载值阈值和失速负载值之间，如果超过失速负载值，则导致电机失速。
11、任选地，上限负载值阈值大于下限负载值阈值。
12、任选地，速度随时间减小的最大速率大于速度随时间增大的最大速率。
13、任选地，将电机的速度增加到目标速度的步骤是响应于固定的加速度率而执行的。
14、任选地，将电机的速度增加到目标速度的步骤是响应于可变的加速度率而执行的，其中可变的加速度率由pi调节器决定。
15、任选地，响应于固定的减速度率执行将电机的速度降低到小于目标速度的速度的步骤。
16、任选地，响应于可变的减速度率来执行将电机的速度降低到小于目标速度的速度的步骤，其中可变减速度率由pi调节器决定。
17、任选地，负载值阈值被选择为在失速负载值的70％和100％之间。任选地，负载值阈值被选择为在失速负载值的80％和100％之间。任选地，负载值阈值被选择为在失速负载值的90％和100％之间。
18、任选地，电机的控制回路以无传感器的方式运行。
19、任选地，电机是步进电机。
20、根据第二方面，提供了一种用于在控制回路中操作电机的电路布置，所述电机至少包括第一电机线圈和第二电机线圈，电路包括:
21、控制单元，所述控制单元被配置为：
22、以等于目标速度的速度操作所述电机；
23、接收与电机负载相关联的负载值；和
24、确定所述负载值是否大于负载值阈值，以及
25、基于所述负载值大于所述负载值阈值，将所述电机的速度减小到小于所述目标速度的速度。
26、任选地，所述电路布置还包括模数转换器，所述模数转换器被配置为从所述第一电机线圈接收第一电机线圈电流；并且从所述第二电机线圈接收第二电机线圈电流，其中所述负载值与所述第一和第二线圈电流的绝对值成比例。
27、任选地，负载值阈值是上限负载值阈值，其中所述控制单元被配置为：确定所述负载值是否小于下限负载值阈值和上限负载值阈值，并且基于确定所述负载值小于上限负载值阈值和下限负载值阈值的结果，将所述电机的速度增加到目标速度。
28、任选地，将电机的速度增加到目标速度是对可变加速度率的响应，其中所述控制单元包括pi调节器，所述pi调节器被配置为确定所述可变加速度率。
29、任选地，将电机的速度增加到目标速度是对固定加速度率的响应，其中所述控制单元还被配置为确定所述可变加速度率。
30、任选地，将电机的速度降低到小于目标速度的速度是对可变减速度率的响应，其中所述控制单元包括pi调节器，所述pi调节器被配置为确定所述可变减速度率。
31、任选地，将电机的速度降低到小于目标速度的速度是响应于固定的减速度率，其中所述控制单元还被配置为确定所述可变减速度率。
32、任选地，电路装置以无传感器装置工作。
33、任选地，电机是步进电机。
1.一种在控制回路中操作电机的方法，所述电机至少包括第一电机线圈和第二电机线圈，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的方法，还包括：
3.根据权利要求1所述的方法，还包括接收所述电机的负载角，并且其中所述负载值与所述负载角成比例。
4.根据权利要求1所述的方法，其中：
5.根据权利要求4所述的方法，其中所述上限负载值阈值在所述下限负载值阈值和所述失速负载值之间，如果超过所述失速负载值，则导致所述电机的电机失速。
6.根据权利要求5所述的方法，其中所述上限负载值阈值大于所述下限负载值阈值。
7.根据权利要求4所述的方法，其中所述电机被操作为使得所述电机的速度随时间减小的最大速率大于所述电机速度随时间增大的最大速率。
8.根据权利要求4所述的方法，其中将所述电机的速度增加到所述目标速度包括以固定的加速度率增加所述电机速度。
9.根据权利要求4所述的方法，其中将所述电机的速度增加到所述目标速度包括以可变加速度率增加所述电机速度，并且其中所述可变加速度率由pi调节器确定。
10.根据权利要求1所述的方法，其中将所述电机的速度降低到小于所述目标速度包括以固定的减速度率降低所述电机速度。
11.根据权利要求1所述的方法，其中将所述电机的速度降低到小于所述目标速度包括以可变减速度率降低所述电机速度，并且其中所述可变减速度率由pi调节器确定。
12.根据权利要求1所述的方法，其中所述负载值阈值被选择为在失速负载值的70％与100％之间。
13.根据权利要求1所述的方法，还包括以无传感器布置操作所述电机的控制回路。
14.根据权利要求1所述的方法，其中所述电机是步进电机。
15.一种用于在控制回路中操作电机的电路布置，所述电机包括第一电机线圈和第二电机线圈，所述电路布置包括控制单元，所述控制单元被配置为：
16.根据权利要求15所述的电路布置，还包括模数转换器，所述模数转换器被配置为：
17.根据权利要求15所述的电路布置，其中所述负载值阈值是上限负载值阈值；其中，所述控制单元被配置为：
18.根据权利要求17所述的电路装置，其中所述控制单元被配置为以可变加速度率将所述电机的速度增加到所述目标速度，并且其中所述控制装置包括pi调节器，所述pi调节器被配置为确定所述可变加速度率。
19.根据权利要求15所述的电路布置，其中所述电路布置在无传感器布置中操作。
20.根据权利要求15所述的电路装置，其中所述电机是步进电机。
