[發(fā)明專利]用于同步電機的調控系統(tǒng)和用于運行同步電機的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201780065617.3
• 申請日: 2017-10-04
• 公開（公告）號: CN109874395B
• 公開（公告）日: 2022-06-03
• 發(fā)明（設計）人: S.保盧斯
• 申請（專利權）人: 羅伯特·博世有限公司
• 主分類號: H02P6/18
• 分類號: H02P6/18;H02P6/185;H02P21/18;H02P21/14;H02P25/024
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 宣力偉;李雪瑩

本發(fā)明涉及一種調控系統(tǒng)和一種用于運行同步電機的方法。特別地，在此基于借助于無傳感器的轉子角度探測方法求取的轉子角度對同步電機進行操控。為了檢查無傳感器地求取的轉子角度的可靠性，監(jiān)控q?方向和d?方向上的轉子電感之間的差值。如果該差值低于邊界值，則這表明在確定轉子角度時的可能的不穩(wěn)定性。

技術領域

本發(fā)明涉及一種用于同步電機的調控系統(tǒng)和一種用于運行同步電機的方法。

背景技術

電機、特別是同步電機對于研發(fā)電動車輛和混合驅動車輛的驅動方案非常重要。為了給同步電機提供所要求的轉矩，在該電機的定子中產(chǎn)生旋轉的磁場，該磁場與轉子同步地旋轉。為了調控同步電機和產(chǎn)生磁場，需要轉子的當前角度。當前的轉子角度在此可以借助于附加的角度傳感器來求取，或者借助于用于角度確定的無傳感器的方法來求取。

文獻DE 10 2013 204 194 A1公開了一種用于運行同步電機的方法。在此如此設定同步電機的工作點軌跡，使得在轉子固定的坐標系中同步電機的d-電感與q-電感之間的差盡可能高。對同步電機的工作點軌跡的確定借助于在轉子固定的坐標系中關于有效通電值的所有可能的兩-元組（Zwei-Tupel）的事先有待確定的特征曲線進行，在該坐標系中將系統(tǒng)響應的幅度繪制成等高線。

發(fā)明內容

本發(fā)明提出一種用于運行同步電機的方法和一種用于同步電機的調控系統(tǒng)。

據(jù)此規(guī)定：

一種用于運行同步電機的方法，該方法具有用于求取同步電機的轉子角度的步驟。同步電機的轉子角度在此借助于無傳感器的轉子角度探測來求取。該方法還包括在同步電機的轉子固定的坐標系中用于確定在同步電機在極軸方向（d-軸）上的轉子電感與同步電機在極隙方向（q-軸）上的轉子電感之間的差值的步驟。此外，該方法包括如下步驟：如果在同步電機在極軸方向上的轉子電感與同步電機在極隙方向上的轉子電感之間的差的幅度低于預先給定的邊界值，則舍棄所求取的轉子角度。另外，該方法包括如下步驟：如果在同步電機在極軸方向上的轉子電感與同步電機在極隙方向上的轉子電感之間的差的幅度不低于預先給定的邊界值，則使用所求取的轉子角度來操控同步電機。

此外規(guī)定：

一種用于同步電機的、帶有調控機構的調控系統(tǒng)，該調控機構被設計用于根據(jù)按照本發(fā)明的用于運行同步電機的方法來對同步電機進行場定向的調控。

本發(fā)明的優(yōu)點

無傳感器的用于轉子角度確定的方法可以需要在極軸方向上的轉子電感與極隙方向上的轉子電感之間的顯著的差異作為必要的特性。本發(fā)明在此基于如下認識：這種必要的特性隨著同步電機的相電流增加而消失。如果在極軸方向上的轉子電感與極隙方向上的轉子電感之間的差的幅度減小，則在該范圍內無法利用相應的方法再實現(xiàn)無傳感器的轉子角度確定。結果，會求取出錯誤的轉子角度，這些錯誤的轉子角度導致對同步電機的錯誤的操控。

因此，本發(fā)明基于如下構思：考慮到這種認識，并且針對轉子角度探測規(guī)定了診斷，該診斷檢查是否遵守了用于無傳感器的轉子角度確定的必要條件。如果在極軸方向上與極隙方向上的轉子電感之間不存在足夠的差，則所求取的轉子角度必須被視為不可靠的并予以舍棄。而若在極軸方向上與極隙方向上的轉子電感之間存在足夠的差，則所求取的轉子角度可以被估計為可靠的并且用于調控同步電機。

通過檢查用于無傳感器的轉子角度確定的必要條件，可以在轉子角度確定時及早地識別出可能的錯誤，并且能避免對同步電機的錯誤的操控。特別地，在沒有用于可靠地確定轉子角度的所需條件時，也可以如此修改對同步電機的操控，從而在轉子電感中又可以產(chǎn)生必要的差。通過這種方式可以在寬廣的使用范圍內確保同步電機的運行可靠性。