用于运行电子换向的电机的方法和设备技术

本发明专利技术涉及用于运行多相电机（2）的方法，其中根据预先给定的换向方法提供待施加在该电机（2）的相绕组上的控制电压（UA、UB、UC），其中如果确定了通过预先给定的换向方法确定的、从其中相绕组之一被无电流地连接的状态交换到其中控制电压（UA、UB、UC）被施加在所涉及的相绕组上的状态的跳跃式状态交换，则执行以下步骤：-直接施加所提供的中间电压（UZ）；-施加电压变化曲线，直到待施加的控制电压（UA、UB、UC）被达到为止，所述电压变化曲线由从所涉及的相绕组的中间电压（UZ）至控制电压（UA、UB、UC）的预先给定时间连续变化曲线得出。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于运行电子换向的电机的方法和设备
本专利技术涉及电机、尤其是用于运行电子换向的电机的控制方法。本专利技术还涉及用于电子换向的电机的换向方法。
技术介绍
电子换向的电机经常通过在其相连接端上施加控制电压来运行，从而电机的定子绕组被通电。所述控制电压随时间而改变并且由此形成交变电压，该交变电压产生与磁行波场对应或在旋转机器的情况下与磁旋转场对应的定子磁场。定子磁场与由电机的转子所产生的激励磁场交互作用，使得引起用于驱动转子的驱动力或驱动力矩。该驱动力或驱动力矩取决于激励磁场和通过所施加的控制电压产生的定子磁场彼此之间的相对位置。因此为了运行电机，依据转子的转子位置施加控制电压，使得所得到的定子磁场的方向具有相对于激励磁场的超前。待施加的控制电压的生成可以通过不同的换向类型来进行。控制电压的换向的一种成本低廉的实现在于所谓的块换向，在该块换向中在通过转子的运动速度确定的时间窗期间将恒定的控制电压施加在电机的相连接端上并且在该时间窗之后施加控制电压的对应的其它组合。块换向可以被成本低廉地实现，因为块换向仅需要简单的微控制器，以提供用于施加控制电压的开关模式。但是各个控制电压的交换在块换向时一般突然进行，由此可能出现电机的强运行噪声。为了改善电机的噪声特性，已知被称为梯形换向的另一种换向类型，在梯形换向中以相同的方式将控制电压施加在相连接端上，但是通过控制电压的交换而出现的电压边缘的梯度绝对大小受到限制，从而在电压-时间图中产生控制电压的梯形信号变化曲线。由此可以将定子磁场改变时的过渡构造得更为平缓，由此减小运行噪声。如果应当利用控制电压的梯形块来运行电机，则在特定的运行状态时可能发生:由于转子的运动所引起的电压感应使得有电流在与期望的电流方向相反的方向上流动。这同样存在涉及噪声形成的显著缺点并且还会妨碍这种电机的效率和调节品质。
技术实现思路
因此本专利技术的任务是提供用于控制电子换向的电机的方法和设备，它们可被简单实现并且此外减小噪声形成，尤其是由于在相对于所施加的控制电压为负的流动方向上的从电压感应产生的电流而导致的噪声形成。该任务通过根据权利要求1的用于控制电子换向的电机的方法以及通过根据并列权利要求的设备、驱动系统和计算机程序产品解决。本专利技术的其它有利构型在从属权利要求中加以说明。根据第一方面设置用于运行多相电机的方法，其中根据预先给定的换向方法提供待施加在该电机的相绕组上的控制电压。如果确定了通过预先给定的换向方法确定的、从其中相绕组之一被无电流地连接的状态交换到其中控制电压被施加在所涉及的相绕组上的状态的跳跃式状态交换，则执行以下步骤: -直接施加所提供的中间电压； -施加电压变化曲线，直到待施加的控制电压被达到为止，所述电压变化曲线由从所涉及的相绕组的中间电压至控制电压的预先给定时间连续变化曲线得出。根据另一方面设置用于运行多相电机的方法，其中根据预先给定的换向方法提供待施加在电机的相绕组上的控制电压。如果确定了通过预先给定的换向方法确定的、从其中控制电压之一被施加在对应的相绕组上的状态交换到其中所涉及的相绕组被无电流地连接的状态的跳跃式状态交换，则执行以下步骤: -施加电压变化曲线，直到中间电压被达到为止，所述电压变化曲线由从所涉及的相绕组的控制电压至中间电压的预先给定时间连续变化曲线得出， -一旦电压达到中间电压，就将相绕组直接切换到无电流状态。根据另一方面，设置具有上述方法步骤的用于运行多相电机的方法。上述方法的想法在于，在状态交换时出现的边缘被成型为，使得在从无电流状态切换时跳跃式地施加所提供的中间电压，或者在切换到无电流状态时由所提供的中间电压采取该无电流状态。从所施加的控制电压至中间电压或从中间电压至待施加的控制电压的电压变化曲线根据预先给定的、具有有限梯度的时间变化曲线预先给定。通过这种方式，一方面将块换向与梯形换向的优点相互结合，从而实现电机的减小的运行噪声。另一方面减小了通过与电压方向相反的发动机电流而得出的涉及效率和调节品质的缺点。此外，所述时间变化曲线可以被设置为，使得电压改变的梯度在任何时刻都不会在绝对大小方面超过最大梯度。该时间变化曲线尤其是可以作为线性变化曲线来预先给定。可以规定，所述中间电压与所施加的控制电压或待施加的控制电压的预先给定份额对应。该中间电压尤其是可以被限制为最小中间电压值和/或最大中间电压值。根据另一实施方式，所述换向方法可以与块换向对应。此外，所述换向方法可以与正弦换向对应，其中为了提供用于测量在所涉及的相绕组上感应的电压的消隐间隔而设置从无电流状态或至无电流状态的状态交换。根据另一方面，设置用于运行多相电机的设备，其中该设备被构造为执行上述方法之一。根据另一方面，设置包含程序代码的计算机程序产品，该程序代码当其在数据处理装置上实施时执行上述方法。【附图说明】下面借助附图进一步阐述本专利技术的优选实施方式。图1示出具有电子换向的电机的驱动系统的示意图； 图2示出说明用于在图1的驱动系统中运行电机的控制方法的流程图；以及 图3示出在根据图2的方法运行电机时得出的控制电压的变化曲线。【具体实施方式】图1示出具有电机2的驱动系统1，所述电机在当前情况下被构造为三相电子换相的电机。电机2具有三个相连接端3，经由这些相连接端向电机2施加控制电压UA、Ub、Uc。这些控制电压UA、UB、UC由驱动电路4提供。控制电压UA、UB、UC的提供通过控制单元5来加以控制。控制单元5确定换向方法，根据该换向方法控制驱动电路4，以便将特定的控制电压UA、UB、Uc模式施加在电机2上。驱动电路4例如可以用所谓的B6电路来构建，在该B6电路中采用3个彼此并联的串联电路，每个串联电路具有两个功率半导体开关。这些功率半导体开关可以包括功率M0SFET、半导体闸流管、IGBT、IGCT等。在这些串联电路的两个串联连接的功率半导体开关之间的节点处可以量取对应的控制电压UA、UB、Uc，或每个节点与电机2的分配给该节点的相连接端3连接，以便施加对应的控制电压UA、Ub、Uc。根据控制单元5对驱动电路4的功率半导体开关的控制，在相连接端3上对应地施加所提供的高供应电位Uv或所提供的低供应电位GND,或者所涉及的相连接端3被无电流地连接。控制单元5对驱动电路4的控制根据转矩说明V的预先给定进行，通过该转矩说明向控制单元5预先给定关于要由电机2提供的转矩的说明。控制单元5将转矩说明V转换为对应的开关模式，该开关模式经由控制线路6施加在驱动电路4上。该开关模式确定要由驱动电路3生成和待施加的控制电压UA、UB, Uco控制单元5根据转矩说明V和电机2的转子位置求得所述开关模式。尤其是依据转子位置确定换向时刻，在所述换向时刻时针对驱动电路4的开关模式被改变。转子位置可以借助位置传感器7检测或者还可以通过由现有技术已知的无传感器的位置检测方法检测，所述位置检测方法例如可以基于对在无电流连接的相连接端3上的、电机2的连接电压的测量。控制单元5还可以被构造为，预先给定具有电压值的控制电压UA、UB、U。，所述电压值处于高供应电位Uv与低供应电位GND之间。为此控制单元可以借助脉宽调制提供相应的电压值。于是转矩说明V用于求得脉宽调制的占空比并且根据所述开关模式向电机2的所涉及的控制连本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于运行多相电机（2）的方法，其中根据预先给定的换向方法提供待施加在该电机（2）的相绕组上的控制电压（UA、UB、UC），其中如果确定了通过预先给定的换向方法确定的、从其中相绕组之一被无电流地连接的状态交换到其中控制电压（UA、UB、UC）被施加在所涉及的相绕组上的状态的跳跃式状态交换，则执行以下步骤：?直接施加所提供的中间电压（UZ）；?施加电压变化曲线，直到待施加的控制电压（UA、UB、UC）被达到为止，所述电压变化曲线由从所涉及的相绕组的中间电压（UZ）至控制电压（UA、UB、UC）的预先给定时间连续变化曲线得出。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.05.20 DE 102011076164.01.用于运行多相电机(2)的方法，其中根据预先给定的换向方法提供待施加在该电机(2)的相绕组上的控制电压(UA、UB、Uc)，其中如果确定了通过预先给定的换向方法确定的、从其中相绕组之一被无电流地连接的状态交换到其中控制电压(UA、UB、U。)被施加在所涉及的相绕组上的状态的跳跃式状态交换，则执行以下步骤: -直接施加所提供的中间电压(Uz); -施加电压变化曲线，直到待施加的控制电压(UA、UB、Uc)被达到为止，所述电压变化曲线由从所涉及的相绕组的中间电压(Uz)至控制电压(UA、UB、UC)的预先给定时间连续变化曲线得出。2.用于运行多相电机(2)的方法，其中根据预先给定的换向方法提供待施加在该电机的相绕组上的控制电压，其中如果确定了通过预先给定的换向方法确定的、从其中控制电压(UA、UB、UC)之一被施加在对应的相绕组上的状态交换到其中所涉及的相绕组被无电流地连接的状态的跳跃式状态交换，则执行以下步骤: -施加电压变化曲线，直到中间电压(Uz)被达到为止，所述电压变化曲线由从所涉及的相绕组的控制电压(UA、UB、UC)至中间电压(Uz)的预先给定...

【专利技术属性】
技术研发人员：T维尔哈姆，
申请(专利权)人：罗伯特·博世有限公司，
类型：
国别省市：