旋转场电机的控制制造技术

本发明专利技术涉及一种旋转场电机的控制，旋转场电机包括多个相，其中，每个相包括多个并联的绕组。本发明专利技术还涉及一种用于具有多个相的旋转场电机的控制设备，用于旋转场电机的控制设备包括用于每个相的半桥、用于根据流经其中一相的相电流来控制半桥的处理装置以及电流传感器。在此，电流传感器被设立成用于确定流经相的其中一个绕组的绕组电流，并且处理装置被设立成用于基于绕组电流来确定相电流。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及旋转场电机的控制。本专利技术特别涉及旋转场电机的反馈式控制。
技术介绍
旋转场电机可以替选地用作马达或用作发电机。在机动车的驱动系中，旋转场电机例如根据需要可以用于驱动或者用于在机动车制动时回收电能。在另一实施方式中，旋转场电机可以作为集成的启动发电机交替地用于起动内燃机或者用于将来自驱动系的机械能转化为电能，例如用作机动车的车载电网。旋转场电机尤其可以包括电激励的或永磁的同步电机、磁阻电机、异步电机或者这些电机类型的组合。旋转场电机具有数量为P的相，这些相通常以三角形或者星形彼此互连。在马达运行中，在旋转场电机的联接端产生预定的电压，以便对电机的转速、旋转方向和转矩产生影响。通常必须测量实际上流经相的相电流并且将它们提供给控制装置，以便能够确定要调整的电压。对例如在上面提及的启动发电机上的大电流的测量可能是很耗费并且具有误差的。例如可以在相的馈线中接入串联电阻(分流器)，在该串联电阻上下降了与相电流成比例的电压。然而，串联电阻在运行中可能升温，其中，在其上转化的功率随着流经它的电流成平方关系地上升。由此，提供给旋转场电机的电功率可能降低，或者在热量导出方面可能存在问题。
技术实现思路
本专利技术的任务在于，提供一种用于更好地控制旋转场电机的技术。本专利技术借助具有独立权利要求的特征的方法和设备解决了该任务。从属权利要求反映了优选的实施方式。旋转场电机包括多个相，其中，每个相包括多个并联的绕组。用于控制旋转场电机的方法包括下述步骤：确定流经其中一相的其中一个绕组的绕组电流；基于绕组电流确定相电流；并且根据所确定的相电流对分别配属于其中一相的半桥进行控制。绕组电流通常小于相电流，从而为了控制目的而必须探测的相电流可以更简单或更低损耗地来确定。确定相电流的误差可以减小。在确定绕组电流时的损耗热量可以小于在直接地确定相电流时的损耗热量。在一个实施方式中，每个相包括N个绕组，并且相电流基于N倍的绕组电流来确定。在此优选地，N个绕组相同地构建。相电流可以基于绕组电流与恒定系数进行简单相乘来确定。处理装置可以通过这样的确定仅受很小负载。所确定的相电流的能实现的准确度足够用于确定在半桥上要调整出的电压。在另一实施方式中，旋转场电机包括P个相，并且P-1个相电流基于分别配属的绕组电流来确定。余下的相电流可以确定为P-1个所确定的相电流的和。这样可以使确定相电流的耗费最小化。用于上述旋转场电机的控制设备包括用于每个相的半桥、用于根据流经其中一相的相电流来控制半桥的处理装置以及电流传感器。在此，电流传感器被设立成用于确定流经相的其中一个绕组的绕组电流，并且处理装置被设立成用于基于绕组电流确定相电流。因而，可以用简单的方式提供用于控制旋转场电机的反馈式控制设备。电流传感器可以包括与绕组串联的串联电阻。在串联电阻上下降了与绕组电流成比例的电压，该电压例如通过模数转换器来探测，并且可以以数字形式提供给处理装置。对相电流的进一步确定以及基于此对半桥的控制可以设计得简单且高效。在串联电阻上转化为热量的功率通常依赖于流经串联电阻的电流的平方。由于绕组电流小于相电流，串联电阻的热功率可以大幅地下降。在另一变型方案中，电流传感器包括在与绕组连接的电线路的区域中的霍尔传感器。霍尔传感器可以在线路的区域中探测磁场，该磁场依赖于流经线路的电流。在此，霍尔传感器可以提供与磁场成比例的电压。对该电压的进一步处理可以与上面描述类似地、简单且高效地进行。附图说明下面参考附图更详细地描述本专利技术。附图中：图1示出用于控制旋转场电机的控制设备的部件的电路图；并且图2示出示例性的用于控制旋转场电机的控制设备的不同视图。具体实施方式图1示出了控制设备100的部件的电路图，该控制设备用于控制旋转场电机105。旋转场电机105可以尤其使用在机动车内，例如用作发电机、起动机或者特别是用作集成的启动发电机。旋转场电机105通常包括P个相，其中，在此示例性地是三个相U、V和W。每个相包括多个绕组110，这些绕组彼此并联并且优选相同地构建。在图1的图示中，仅更详细地示出了关于相W的部件，其他的相U和V以相应的方式受驱控。为了在相W的联接端上提供预定的电压，设置有半桥115。半桥115包括用于将联接端与高电势125连接的第一电流阀120和用于与低电势135连接的第二电流阀(“低侧开关”)。两个电势125和135附属于中间电路，该中间电路的电势差被称作中间电路电压。通常，在电流阀120和130附近的中间电路电容器与电势125和135连接。在本实施方式中，电流阀120、130分别通过多个功率晶体管的并联，特别是场效应晶体管的并联来形成。电流阀120和130由处理装置145来控制，其中，控制线路未在图1中示出。根据处理装置145例如可以经由可选的接口150来获知的预定规定，处理装置145交替地驱控电流阀120和130，以便在相W的联接端上调整出预定的电压。优选地，处理装置145执行空间矢量调制或者离散的方法，以便确定在相U、V和W的联接端上的电压。为此，来自旋转场电机105的一个或者多个反馈是必需的。例如，可以借助测速发电机155探测旋转速度和旋转位置。无论如何都需要确定至少一个流经相U、V、W的相电流并且将该相电流提供给处理装置145。为此，设置有电流传感器160，其例如可以实现为串联电阻、霍尔传感器、磁通门或者以其他公知的方式来实现。在此提出，不直接测量整个相电流，而是基于流经其中一个绕组110的绕组电流来计算。电流传感器160为此优选安装在绕组110或者与绕组110连接的线路上。绕组110优选相同地构建，从而相同的电流流经每个绕组110。在N个绕组110的情况下，相电流可以由N和绕组电流的乘积来确定。在图1的示意图中，设置有多个绕组110和多个半桥115。在此，电流阀120、130的数量不必相当于绕组110的数量。电流阀120、130的数量还可以为O，其中，O可以不依赖于N地选择。在未示出的变型方案中，电流传感器160还可以安装在将半桥115与电势125或135或者与绕组110连接的线路上，其中，相电流可以确定为半桥115的数量O与电流的乘积。在此前提是半桥115相同地构建。在两个变型方案中，以如下为出发点，即，在电流阀120、130的对与相U、V和W的各个绕组之间的电连接彼此相协调，从而尤其得到相同的阻抗。连接对于流过各个绕组110或电流阀120、130的对的电流的影响在此优选是相同的，也就是说具有相同的符号和相同的绝本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于对具有多个相(U、V、W)的旋转场电机(105)进行控制的方法，其中，每个相(U、V、W)包括多个并联的绕组(110)，并且所述方法包括下述步骤：‑确定流经其中一相(U、V、W)的其中一个绕组(110)的绕组电流；‑基于绕组电流确定相电流；并且‑根据所确定的相电流，对分别配属于其中一相(U、V、W)的半桥(115)进行控制。

【技术特征摘要】
2015.01.20 DE 102015200742.11.一种用于对具有多个相(U、V、W)的旋转场电机(105)进行控制的方法，其中，每个相
(U、V、W)包括多个并联的绕组(110)，并且所述方法包括下述步骤：
-确定流经其中一相(U、V、W)的其中一个绕组(110)的绕组电流；
-基于绕组电流确定相电流；并且
-根据所确定的相电流，对分别配属于其中一相(U、V、W)的半桥(115)进行控制。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，每个相(U、V、W)包括N个绕组(110)，并且相电流基
于N倍的绕组电流来确定。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述旋转场电机(105)具有P个相(U、V、W)，并
且P-1个相电流基于分别配属的绕组电流来确定。
4.一种用于具有多个相(U、V、W)...

【专利技术属性】
技术研发人员：汉斯于尔根·汉夫特，埃里克·卡格，阿尔弗雷德·塔雷卢斯，
申请(专利权)人：ZF腓德烈斯哈芬股份公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE