本发明专利技术涉及一种运行电机(2)的方法，所述电机具有能旋转地支承的转子和电机绕组，其中所述电机绕组通过功率电子装置(3)与电能存储器(4)电连接，其中监测所述电机(2)和/或具有所述电机(2)的装置的故障事件，并且其中在检测到故障事件时通过操控所述功率电子装置(3)使所述电机绕组短路。规定了，确定流经电机绕组的电机电流的实际电流矢量(iIst，dq)的目标路径(T)，其中所述目标路径(T)从电机(2)的当前实际工作点(AP1)延伸到电机(2)的短路工作点(AP2)，其中根据目标路径(T)预测先导控制，以及其中根据先导控制操控功率电子装置(3)用于使电机绕组短路，使得当电机绕组短路时，实际电流矢量(iIst，dq)的变化曲线(V)至少基本上与目标路径(T)对应。上与目标路径(T)对应。上与目标路径(T)对应。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于运行电机的方法，用于运行电机的装置，电驱动系统
[0001]本专利技术涉及一种用于运行电机的方法，所述电机具有能旋转地支承的转子和电机绕组，其中电机绕组通过功率电子装置与电能存储器电连接，其中监控电机和/或具有电机的装置的故障事件，以及其中当检测到故障事件时通过操控功率电子装置使电机绕组短路。
[0002]本专利技术还涉及一种用于运行电机的装置，所述装置具有控制器。
[0003]本专利技术还涉及一种电驱动系统。
技术介绍
[0004]电机通常具有能旋转地支承的转子和电机绕组。转子通过电机绕组的相的适当通电能够驱动或者说能够旋转。例如，电机绕组是相对壳体固定的定子绕组，所述电子绕组布置为围绕转子分布。为了实现电机绕组或者说电机绕组的相的期望的通电，电机绕组通常通过功率电子装置与电能存储器电连接。例如，对于电机绕组的每一相，功率电子装置分别具有一不同的半桥，所述半桥具有两个开关元件。电机绕组的通电则通过操控功率电子装置来调节或者说控制。
[0005]由现有技术已知，在出现故障事件时将电机转换到安全状态。因此监测电机和/或具有该电机的装置的故障事件并且当检测到故障事件时该电机被转换到安全状态。例如，电机绕组的主动短路(AKS)被设置为安全状态。在这方面，当检测到故障事件时，通过操控功率电子装置使电机绕组短路。这例如通过如下方式实现，即以操控方式控制功率电子装置的开关元件，使得开关元件切换为导通。故障事件能够是电机本身的故障事件，或者是具有电机的装置的故障事件。例如，如果电机是机动车的一部分，则故障事件也能够是机动车中的故障事件。可能的故障事件例如是传感器故障、软件故障、过电压
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或过电流故障、传动系组件的缺陷或部分缺陷，或者机动车的事故。
[0006]在此已知了用于使电机绕组短路的各种做法。在所谓的Hard
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AKS中，电机绕组从当前实际工作点被主动地短路。在Hard
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AKS中，电机绕组中出现瞬态短路电流，该电流可能高到导致出现了转子的永磁体被消磁的情况。为了减小瞬态短路电流，能够执行Soft
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AKS。在此，电压矢量依次缩短，直至达到零电压，即主动短路。例如在公开文献WO 2015090754A1中描述了这种方法。从公开文献EP 3545617A1已知了一种用于电机绕组的短路的方法，所述方法基于功率电子装置的中间电路电容器的中间电路电压来执行。
技术实现思路
[0007]根据本专利技术的方法以权利要求1的特征为特征，即确定用于流经电机绕组的电机电流的实际电流矢量的目标路径，其中所述目标路径从电机的当前实际工作点延伸到电机的短路工作点，其中根据目标路径预测先导控制，以及其中根据先导控制操控功率电子装置用于使电机绕组短路，使得当电机绕组短路时，实际电流矢量的变化曲线至少基本上对应于目标路径。在此，电机电流应理解为流过电机绕组的相的相电流的总和。在这方面，电
流矢量描述了相电流。电流矢量优选描述相对于转子固定的坐标系的相电流。形成转矩的电流iq在此形成电流矢量的第一方向分量。形成磁通的电流id形成电流矢量的第二方向分量。电机的短路工作点应理解为一工作点，当电机绕组短路时，电机采用该工作点。电机的每个工作点对应于各自不同的电流矢量。
[0008]根据本专利技术规定，确定从当前实际工作点延伸至短路工作点的目标轨迹。根据目标轨迹预测先导控制，并且根据先导控制操控功率电子装置，使得当电机绕组短路时，实际电流矢量的变化曲线至少基本上对应于目标轨迹。通过确定目标轨迹和功率电子装置的相应的操控，能够特别精确地规定电机从当前实际工作点到短路工作点的期望的过渡。例如能够实现，以时间优化的方式且利用低瞬态短路电流设置短路工作点。优选确定目标轨迹，使得从实际工作点到短路工作点的过渡至少基本上以时间优化的方式进行。优选地预测具有多个目标电压矢量的控制顺序作为先导控制。为了根据先导控制操控功率电子装置，则根据控制顺序确定用于功率电子装置的多个操控信号，并且基于所述操控信号操控该功率电子装置。
[0009]根据优选的实施方式规定，基于当前实际工作点在电机的运行中确定目标轨迹。即基于当前实际工作点“在线”确定先导控制。由此得到的优点是，能够为任意的当前实际工作点确定合适的目标轨迹。因此，短路工作点能够从任何当前实际工作点开始沿着目标轨迹设置。如果目标轨迹是在电机运行中确定的，则也在电机运行中预测该先导控制。优选在电机运行中预测的先导控制在预定的时间段内，即暂时地被中间存储，从而预测的先导控制在预定的时间段内供使用并且能够作为操控功率电子装置的基础
[0010]目标轨迹优选地在初步测试中确定。即目标轨迹被“离线”确定，例如当在工厂中应用电机时。相应地不必首先在电机的运行中确定目标轨迹。由此产生的优点是，在设计用于确定用于功率电子装置的操控信号的控制器中，不必为确定目标轨迹保留计算能力。此外，优点还在于，与在电机运行中确定目标轨迹相比，先导控制特别快地供使用。如果在初步测试中确定目标轨迹，则优选也在初步测试中预测先导控制。然后将先导控制存储在分配给电机的数据存储器中。作为备选，操控信号优选也在初步测试中被确定，其中操控信号随后被存储在数据存储器中。
[0011]优选为多个潜在的实际工作点分别确定一目标轨迹。因此预先给定了多个潜在的实际工作点并且为这些实际工作点分别确定一目标轨迹。特别有利的是，目标轨迹在初步测试中确定。例如，预先给定多个潜在的实际工作点，所述实际工作点分别位于电机的MTPA特性曲线(每安培最大转矩)上，并且为这些实际工作点分别确定一目标轨迹。如果为多个实际工作点分别确定一目标轨迹，则优选也为每个目标轨迹预测相应一个先导控制。然后将这些多个先导控制存储在数据存储器中，特别优选在特性曲线图中。作为备选，根据多个先导控制确定的操控信号优选存储在特性曲线图中。
[0012]目标轨迹优选根据电机的模型来确定。因此，在确定目标轨迹时考虑电机的固有动力学。电机的模型尤其描述了一方面施加到电机绕组的相的电端子电压与另一方面由端子电压引起的相电流之间的关系。例如，该模型包含有关电机的电感和电阻的信息。
[0013]根据优选的实施方式规定，预先给定阈值电流值，其中根据阈值电流值来确定目标轨迹，使得当电机绕组短路时实际电流矢量的电流值始终低于阈值电流值。因此避免了超过阈值电流值的电流值。如此高的电流值可能导致转子的永磁体退磁，且相应地是不期
望的。
[0014]优选预先给定阈值电压值，其中目标轨迹基于阈值电压值确定，使得当电机绕组短路时，电机的电端子电压的电压值始终低于阈值电压值。由此也防止在短路时电机过载。
[0015]根据优选的实施方式规定，目标轨迹根据功率电子装置的中间电路的中间电路电压来确定。通过考虑中间电路电压，能够在电机绕组短路时使中间电路或者说中间电路的中间电路电容器受到过电压保护。尤其是在短路时，储能器与功率电子装置之间的电连接中断。这称为卸载。则储能器不再对中间电路具有电荷平衡作用。通过在确定目标本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种运行电机的方法，所述电机具有能旋转地支承的转子和电机绕组，其中所述电机绕组通过功率电子装置(3)与电能存储器(4)电连接，其中监测所述电机(2)和/或具有所述电机(2)的装置的故障事件，并且其中在检测到故障事件时通过操控所述功率电子装置(3)使所述电机绕组短路，其特征在于，为流经所述电机绕组的电机电流的实际电流矢量(i
Ist,dq
)确定目标路径(T)，其中所述目标路径(T)从所述电机(2)的当前实际工作点(AP1)延伸到所述电机(2)的短路工作点(AP2)，其中根据所述目标路径(T)预测先导控制，以及其中根据所述先导控制操控所述功率电子装置(3)用于使所述电机绕组短路，使得当所述电机绕组短路时，所述实际电流矢量(i
Ist,dq
)的变化曲线(V)至少基本上与所述目标路径(T)对应。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述目标轨迹(T)在所述电机(2)运行中根据所述当前实际工作点(API)确定。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述目标轨迹(T)在初步测试中确定。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，为多个潜在的实际工作点(API)分别确定目标轨迹(T)。5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述目标轨迹(T)根据所述电机(2)的模型确定。6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，预先给定阈值电流值(SSW)，其中所述目标轨迹(T)根据所述阈值电流值(SSW)确定，使得所述实际电流矢量(i
Ist,dq
)的电流值在所述电机绕组短路时始终低于所述电流阈值(SSW)。7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，预先给定阈值电压值，其中所述目标轨迹(T)基于所述阈值电压值确定，使得所述电机(2)的电的端子电压的电压值在所述电机绕组短路时始终低于所述阈值电压值...
【专利技术属性】
技术研发人员：M，
申请(专利权)人：罗伯特，
类型：发明
国别省市：
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