[發明專利]用于控制電機的運行的設備和方法

在審

• 申請號: 201880035061.8
• 申請日: 2018-08-14
• 公開（公告）號: CN110710098A
• 公開（公告）日: 2020-01-17
• 發明（設計）人: 若昂·博尼法西奧
• 申請（專利權）人: ZF腓德烈斯哈芬股份公司
• 主分類號: H02P21/18
• 分類號: H02P21/18;H02P23/03;H02P6/34;H02P6/18
• 代理公司: 11219 中原信達知識產權代理有限責任公司
• 代理人: 楊靖;韓毅

本發明介紹了一種用于控制電機(M)的運行的設備(100)。電機(M)具有轉子和定子。設備(100)具有調節器單元(110)。設備(100)還具有執行單元(130)。執行單元(130)在輸入側與調節器單元(110)電連接并且在輸出側能與電機(M)電連接。設備(100)還具有饋入部位(120)。饋入部位(120)電聯接在調節器單元(110)與執行單元(130)之間。在饋入部位(120)處能饋入電檢測信號(125)。此外，設備(100)還具有用于將第一反饋信號(148)反饋給調節器單元(110)的第一反饋單元(140)。第一反饋單元(140)與調節器單元(110)和執行單元(130)并聯。第一反饋信號(148)代表執行單元(130)的輸出信號(138)的經過第一反饋單元(140)變換和處理的版本。設備(100)還具有用于將至少一個第二反饋信號(165)反饋給第一反饋單元(140)和/或執行單元(130)的第二反饋單元(160)。第二反饋單元(160)與第一反饋單元(140)并聯。第二反饋信號(165)代表執行單元(130)的輸出信號(138)的經過第一反饋單元(140)變換并經過第二反饋單元(160)處理的版本。第二反饋信號(165)代表電機(M)的轉子與定子之間的角度。

技術領域

本發明涉及用于控制電機的運行的設備以及方法。

背景技術

為了在控制和調節技術中進行無傳感器的控制或自檢，例如尤其存在基于模塊的方案和利用信號饋入進行的方案。第一類別依據的是機器參數，以便例如重建電機的轉子定位，而第二類別依據的是饋入高頻的電壓信號或電流信號，以便觀察轉子定位。

發明內容

基于此背景，本發明提供了根據獨立權利要求的改進的用于控制電機的運行的設備和改進的用于控制電機的運行的方法。有利的設計方案由從屬權利要求和以下說明得到。

根據本發明的實施方式，無傳感器的控制尤其可以利用低頻信號饋入和相減反饋濾波(英文：Subtractive-Feedback-Filtering)或者說減法反饋濾波，或者說利用減法反饋進行的濾波來實現。在此，電機(例如同步電機或永磁同步電機)的轉子定位尤其在速度或者說轉速較低式被確定和估計。在此，尤其可以采用兩個并行的反饋分路。例如，在應用相減反饋濾波和混合型電壓觀察裝置情況下繞開了帶寬與饋入頻率之間的對偶性，這就能夠實現將能夠與調節器的電流帶寬重疊或與這些電流帶寬盡可能接近的頻率饋入，而不會對這些電流帶寬進行干擾。

根據本發明實施方式，有利地可以實現饋入具有較低頻率的信號，這些較低的頻率例如可以盡可能接近調節器單元的帶寬或者甚至可以與其重疊。通過減少饋入頻率可以減少損耗和聲學上的發射。這種低頻饋入尤其可以減少對電流測量設備的要求，這是因為允許生成較高的電流應答，而不會影響整個系統的聲學上的特性。根據本發明實施方式，有利地例如實現電驅動器的成本降低、可用性和穩定性的提高。尤其在應用混合型調節器情況下，電壓模塊的較高帶寬特性即使在速度或者說轉速較低的情況下也可供使用。

用于控制電機運行的設備，其中，電機具有轉子和定子，該設備具有下列特征：

調節器單元：

執行單元，其中，執行單元在輸入側與調節器單元電連接，并且在輸出側能與電機電連接；

饋入部位，其中，饋入部位電聯接在調節器單元與執行單元之間，其中，在饋入部位處能饋入電的檢測信號；

第一反饋單元，其用于將第一反饋信號反饋給調節器單元，其中，第一反饋單元與調節器單元和執行單元并聯，其中，第一反饋信號代表執行單元的輸出信號的經過第一反饋單元變換和處理的版本；以及

第二反饋單元，其用于將至少一個第二反饋信號反饋給第一反饋單元和/或執行單元，其中，第二反饋單元與第一反饋單元并聯，其中，第二反饋信號代表執行單元的輸出信號的經過第一反饋單元變換并經過第二反饋單元處理的版本，其中，第二反饋信號代表電機的轉子與定子之間的角度。