[發明專利]用于降低永磁激勵電馬達的同步波動的方法

有效

• 申請號: 201711137050.4
• 申請日: 2017-11-16
• 公開（公告）號: CN108075703B
• 公開（公告）日: 2023-05-23
• 發明（設計）人: C.舍爾格
• 申請（專利權）人: ABB瑞士股份有限公司
• 主分類號: H02P21/05
• 分類號: H02P21/05
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 郭帆揚;李強

一種用于降低被安裝在機器中的永磁激勵電馬達的同步波動的方法，其中，如下步驟被實施：?使用學習設備(10)，其自主地在機器運行中實施馬達(21)的測試運行且在此獲取被用于降低同步波動的測量數據，且?基于這些測量數據如此地調整控制單元(18)，即，其補償同步波動。

技術領域

本發明涉及一種用于降低被安裝在機器中的永磁激勵電馬達的同步波動(或稱為不規則旋轉運動，即Gleichlaufschwankung)的方法。

背景技術

在許多技術領域中，在機器中使用原則上實施成帶有通過永久磁鐵激勵的交流同步機(Drehstromsynchronmaschinen)的電馬達。對于這樣的帶有電馬達的機器而言的例子例如是機器人、尤其被驅動的機器人關節或電動車。

在永磁激勵的交流同步機中，交流繞組(Drehstromwicklung)的轉動磁場引起永久激勵轉子的運動。通過使用合適的調節器，這樣的馬達展現出直流馬達的特性。這樣的馬達尤其在較小驅動器中投入使用。在使用帶有較高傳動比的合適的傳動裝置的情形中，在較小馬達的情形中同樣可實現較高的轉矩，如其尤其在機器人制造中重要的那樣。

一般而言，這樣的馬達的交流繞組實施成三股的。由于在線圈中含鐵的定子結構的磁化過程，以及由于機械上的不準確性(例如磁鐵的變化的強度)、不同特征的繞組或不準確放置的磁鐵可能形成轉矩波動，其作為同步波動是明顯的。

同樣地，干擾或誤差、尤其在角度傳感器或電流傳感器中以及在轉子支承(Rotorlagerung)中或由于相連結的傳動裝置的系統誤差可能觸發周期性的同步波動，這樣的同步波動與其起源于上面所描述的轉矩波動的相類似。

如果較高精度是必要的時，這樣的同步波動在使用在高精度應用中的情形中和在較小轉速的情形中(如其在機器人關節的情況中出現的那樣)是干擾的且不合適的。

為了降低轉矩波動雖然同樣可使用帶有更高相數的馬達，然而這要求更高的耗費且同樣引起顯著更高的成本。

DE?10?2014?105?730?A1指出了一種方法，在其中馬達的轉矩波動性被以如下方式電子地調控，即，對于馬達的控制電流而言在其轉動期間被附上校正數據。

這些校正數據由馬達的機械數據確定且被保存在存儲器中，從而使得其可取決于位置地被疊加于相應的馬達電流。

在功能存儲器中，多個不同數據記錄以表格形式被存儲。這些數據記錄在考慮由馬達的力曲線和轉矩曲線且必要時相聯接的負荷得出的影響的情形下被確定。

這些數據記錄可被取決于位置或取決于時間地調用且與輸入參量相結合，從而被組成取決于位置和時間的瞬時值。

考慮馬達的力曲線或者轉矩曲線的數據記錄通過在測量和檢測臺上用于優化或者實現馬達的預先給定的力曲線或者轉矩曲線的測量運行被確定。

備選地，這些數據記錄可由測得的參數和/或特征曲線的樣本被計算出。

在DE?10?2014?105?730?A1中所指出的通過根據圖1的圖解所代表的方法的情形中，不利的是，對于執行波動性的補償所必要的數據和/或參數在適配的檢測臺處的試測中才須被確定。緊接于此，這些數據和/或參數被保存在存儲器中。

因為在一個馬達處的試測結果即使在結構相同的情形中不可被轉用到另一馬達上，所以對于每個各自的馬達而言執行單獨的試測。

另外如下是不利的，即，只要由永久磁鐵激勵的馬達(PM馬達)的磁特性不改變，利用在試驗中所確定的數據僅可執行轉矩波動性的盡可能的降低。

一旦例如馬達的永久磁鐵(當同樣地僅略微)被退磁，被保存在存儲器中的數據不可再被用于轉矩波動性的盡可能的降低。

于是，被保存在存儲器中的數據須借助于新的試測被更新或者匹配于馬達的變化的磁性特性。