[發(fā)明專利]用于確定借助PWM控制的逆變器來供給的旋轉(zhuǎn)的多相電機的相電流的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201880039476.2
• 申請日: 2018-04-18
• 公開（公告）號: CN110720174B
• 公開（公告）日: 2023-03-07
• 發(fā)明（設(shè)計）人: M.勒切爾;U.福爾默;M.本德爾
• 申請（專利權(quán)）人: 羅伯特·博世有限公司
• 主分類號: H02P6/18
• 分類號: H02P6/18;H02P6/28;H02P27/08
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 劉晗曦;劉春元

本發(fā)明涉及一種用于確定旋轉(zhuǎn)的多相電機的相電流（i_a、i_b、i_c）的方法，其中借助PWM控制的逆變器來供給所述多相電機。在此情況下，確定注入電壓，所述注入電壓在至少一個所規(guī)定的PWM周期中被施加。此外，針對相電流向量來確定評估方向并且根據(jù)所述評估方向來確定針對各個相電流（i_a、i_b、i_c）的電流測量的劃分。接下來，根據(jù)之前所確定的電流測量的劃分來確定相電流（i_a、i_b、i_c）。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種用于確定旋轉(zhuǎn)的多相電機的相電流的方法，其中借助PWM控制的逆變器來供給所述多相電機。

背景技術(shù)

這樣的方法例如在P. Landsmann等人的科學(xué)文獻《“Silent injection forslaiency based sensorless controll by means of current oversampling”,Industrial Technology (ICIT), 2013 IEEE

International Conference, 第398-403頁》中被公開。其中示出無傳感的調(diào)節(jié)裝置，該調(diào)節(jié)裝置嘗試在沒有應(yīng)用位置傳感器的情況下確定電機的轉(zhuǎn)子位置，其方式為，確定電機的相電流。在此，在小轉(zhuǎn)速的情況下應(yīng)用到所謂的基于各向異性的方法，該方法通過該機器的磁性的各向異性來確定轉(zhuǎn)子方位。

在高動態(tài)的驅(qū)動情況下，為了產(chǎn)生電機的能調(diào)整的相電壓，通常使用具有脈寬調(diào)制（PWM）的逆變器。逆變器的控制信號借助于空間向量調(diào)變來計算，所述空間向量調(diào)變將由調(diào)節(jié)裝置所確定的、應(yīng)施加的電壓向量換算成PWM占空比。在常見的基于各向異性的方法情況下、諸如在S. Kim的科學(xué)文獻《PWM Switching Frequency Singal InjectionSensorless Method in IPMSM, 2012, IEEE Transactions on Industry Applications》中被公開的基于各向異性的方法情況下，通過有針對性地改變電壓向量來產(chǎn)生取決于方位的電流改變，所述電流改變通過電流測量裝置在適合的時間點被檢測。在此情況下，為了調(diào)準調(diào)節(jié)參量所需的電壓示例性地被與高頻電壓疊加。通過高頻電壓所產(chǎn)生的高頻電流改變包含相應(yīng)的轉(zhuǎn)子方位信息。

根據(jù)所使用的電流傳感器和所使用的PWM操控裝置而定地，每PWM周期的相電流在逆變器的一個或兩個無源的開關(guān)狀態(tài)中能夠PWM同步地被檢測。如果這些相電流在這兩個無源的開關(guān)狀態(tài)其中僅一個開關(guān)狀態(tài)中被測量，這例如在分流測量情況下在逆變器的低側(cè)路徑中是該情況，因此有意義的是，使所述其中一個無源的開關(guān)狀態(tài)在時間上最大程度地用盡，以便能夠執(zhí)行盡可能多次的電流測量。相反，如果可在這兩個無源的開關(guān)狀態(tài)中測量相電流，則也應(yīng)將這兩個無源的開關(guān)狀態(tài)調(diào)節(jié)得相同長度。

通過各個相電流的過采樣，可以減小干擾的影響并且相應(yīng)地改善相電流的信噪比，就如這例如在P. Landsmann的科學(xué)文獻中所示的那樣。作為超采樣在此情況下應(yīng)理解：在逆變器的無源的開關(guān)狀態(tài)之內(nèi)相電流多次地被相繼測量并且接下來對所測量的電流值求平均，以便獲得針對相應(yīng)的相電流的最終有效的值。

所確定的相電流可以接下來被變換成二維的等效系，其例如被構(gòu)型為定子固定的坐標系、轉(zhuǎn)子流定向的坐標系或者也可被構(gòu)型為注入電壓定向的坐標系。為了將高頻的電流份額從基波電流中分離，可以接著執(zhí)行解調(diào)制方法。根據(jù)高頻的電流份額，可以接著例如確定轉(zhuǎn)子方位。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明涉及一種用于確定旋轉(zhuǎn)的多相電機的相電流的方法，其中借助PWM控制的逆變器來供給所述多相電機。該電機可以例如是永久磁鐵勵磁的同步電機。該方法包括如下方法步驟：

a. 在調(diào)節(jié)器采樣周期期間的時間點確定注入電壓，所述注入電壓在至少一個PWM周期中在該時間點之后被施加用于操控電機；