在电激励的电机中测量相电流数据和激励电流数据的方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种用于确定电激励的电机（2）的通过激励绕组（4）的激励电流（IErr）的激励电流数据以及通过相分支（3）的相电流（IU、IV、IW）的相电流数据的方法，该电机在用于相分支（3）和激励绕组（4）的供电线路（9）中具有电流测量装置（10），所述方法具有以下步骤：-多次测量相应于不同通电状态下一个或多个相电流（IU、IV、IW）和/或激励电流（IErr）的总和的测量电流，从而获得测量电流数据，其中通过连接样式规定通电状态，其指示在确定的时间点对哪些相分支（3）和激励绕组（4）进行通电；-根据不同通电状态下电流测量装置（10）上的电流平衡提供带有多个方程式的确定的方程组；-通过解方程组确定激励电流数据以及相电流数据。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】在电激励的电机中测量相电流数据和激励电流数据的方法和装置
本专利技术涉及他励的或者混合激励（电激励）的电机以及尤其用于在电机中测量相电流和激励电流的方法。
技术介绍
在他励或者混合激励的电机中，完全或者部分地通过对布置在定子侧的激励绕组进行通电来产生激励磁场。在此调节流过激励绕组的电流，从而在运行中可以将激励磁场调节到电机的预先确定的运行点上。此外，为了有针对性地操控电机，需要检测通过定子绕组的单个相分支的相电流，从而能够以合适的方式取决于运行点地操控电机从而提供所希望的驱动矩（或者所希望的调节角或者所希望的功率）。迄今，为了测量激励电流，在激励回路中除了相电流测量装置之外还设置了激励电流测量装置用以测量激励电流。该额外的激励电流测量装置提高了结构上的开销，并且值得期望的是，在他励或者混合激励的电机中减少电流测量装置的数量。
技术实现思路
因此，本专利技术的任务是提供一种用于在带有电激励的电机中测量激励电流与相电流的方法和装置，其中减少了电流测量装置的数量。上述任务通过根据本专利技术的用于在他励或者混合激励的电机中测量激励电流和相电流的方法以及根据本专利技术的装置以及电机系统得到解决。本专利技术的其它有利的设计方案在下文中进行说明。根据第一方面，设置了用于确定电激励的电机的通过激励绕组的激励电流的激励电流数据以及通过相分支的相电流的相电流数据的方法，所述电机在用于相分支以及激励绕组的供电线路中具有电流测量装置。该方法包括以下步骤：-多次测量相应于不同通电状态下一个或多个相电流和/或激励电流的总和的测量电流，从而获得测量电流数据，其中通过连接样式规定通电状态，其指示在确定的时间点对哪些相分支和激励绕组进行通电；-根据不同通电状态下电流测量装置上的电流平衡提供带有多个方程式的确定的方程组；-通过解方程组确定激励电流数据以及相电流数据。上述方法的构思在于，借助于唯一一个布置在供电线路中的电流测量装置以合适的方式进行多次电流测量，而一个或多个相分支和/或激励绕组直接地例如通过用于操控相分支以及激励绕组的换流器电路的换流器支路通过供电线路进行通电。如此先后操控用于电机以及激励回路的驱动电路，使得电流流过精确限定的路径，其中为了求得相电流和激励电流而选择多个顺序的通电状态。通电状态限定了通过相分支以及通过激励回路的通电的电流路径的不同组合，其中分别测量相当于在各个连接状态中单个相电流与激励电流总和的总电流，从而能够通过确定的方程组求得关于单个相电流和激励电流的电流数据。例如可以根据第一连接状态改变根据用于操控驱动电路和激励电路的整流模式选出的通电状态，从而通过共同的电流测量装置测量仅一个通过一个相分支的电流。在下一个连接状态中可以额外地将其它相分支与电流测量装置连接或者将激励回路与电流测量装置连接，等等。原则上提出如此选择通电状态，从而能够通过解确定的方程组求得通过每个相分支以及通过激励回路的电流。上述方法具有以下优点，即可以使用已知的电动机型号的电动机控制设备以及驱动电路，因为电流测量方法仅仅对操控相分支的驱动电路的或者操控激励绕组的激励电路的半导体开关进行确定的操控。也降低了用于实施电流测量的花费，因为与现有技术相反，只需使用一个电流测量装置。此外，测量电流的测量次数相应于电机的相分支的数量。根据一种实施方式，可以将电机的相分支进行星形连接，并且星形连接的星点上的电流平衡可以用作确定的方程组的方程式。多个方程式中的每个方程式可以将相分支中的相电流与激励绕组中激励电流之和分配给确定的通电状态中的测量电流，其中相分支通过驱动电路直接地、尤其通过换流器电路的闭合的换流器支路与布置有电流测量装置的供电线路连接。可以提出，不同的通电状态的区别在于相分支的选择，相分支通过驱动电路直接地、尤其通过换流器电路的闭合的换流器支路与布置有电流测量装置的供电线路连接。此外，可以通过规定的整流模式限定通电状态。整流模式可以指示顺序施加的连接样式，其中两个通电状态相应于两个顺序施加的连接样式。通电状态还可以通过脉宽调制的操控来规定。脉宽调制的操控尤其可以在一个周期内规定一个或多个相分支和/或激励绕组直接与布置有电流测量装置的供电线路连接的接通状态，以及一个或多个相分支和/或激励绕组与布置有电流测量装置的供电线路分开的断开状态，其中通电状态之一相应于接通状态并且另一通电状态相应于规定的在相同的周期或者在后面的周期之一中在断开状态期间设定的连接状态。根据另一方面，设置了用于确定电激励的电机的通过激励绕组的激励电流的激励电流数据以及通过相分支的相电流的相电流数据的装置。该装置包括：-在用于相分支以及激励绕组的供电线路中的电流测量装置，以及-控制单元，构造该控制单元用于多次测量相应于不同通电状态中一个或多个相电流和/或激励电流的总和的测量电流，从而获得测量电流数据，其中通过连接样式规定通电状态，其指示在确定的时间点对哪些相分支以及激励绕组进行通电；根据不同的通电状态下电流测量装置上的电流平衡提供具有多个方程式的确定的方程组；并且通过解方程组确定激励电流数据以及相电流数据。根据另一方面设置了电机系统。该电机系统包括：-电激励的电机；-用于操控电机的相分支的驱动电路；-用于操控电机的激励绕组的激励电路；以及-上述装置。附图说明下面根据附图详细解释本专利技术的优选实施方式。附图示出：图1是按一种实施方式的他励的电机的电机系统的电路图；以及图2是用于说明用于测量部分电流的图1的电机系统的驱动电路以及激励电路的操控信号的信号图。具体实施方式图1示出了带有电机2的电机系统1的示意图。电机2构造成他励的电机2并且在该实施例中具有定子绕组的三个相分支3以及一个励磁绕组4，该励磁绕组用于在电机2的（没有示出的）转子中形成磁场。相分支3通过相导线U、V、W进行通电，其中通过相应于整流模式的连接样式实现通电。电机2的整流可以借助于驱动电路5和控制单元6实施。驱动电路5例如构造成B6电路并且具有第一、第二以及第三换流器电路71、72、73。每个换流器电路71、72、73包括两个串联的半导体开关81、82，其中第一个半导体开关81布置在高供电电压电势VH与配属的相导线U、V、W之一之间，并且第二半导体开关82布置在低供电电压电势VL与配属的相导线U、V、W之一之间。供电电压电势VH、VL经由供电电压线路9输入驱动电路5。驱动电路5的换流器电路71、72、73的半导体开关81、82经由其门接头通过控制单元6借助于控制信号S1到S6操控，其中第一以及第二控制信号S1、S2操控第一换流器电路71的半导体开关81、82，第三以及第四控制信号S3、S4操控第二换流器电路72的半导体开关81、82，并且第五以及第六控制信号S5、S6操控第三换流器电路73的半导体开关81、82。整流模式通过控制单元6进行转换，方法是用于半导体开关81、82的连接样式以取决于电机2的转速的时间顺序来施加。代替转速，连接样式也可以取决于所提供的力矩或功率。整流模式可以相应于正弦整流、块整流（Blockkommutierung）或者其它整流类型。常见的整流模式在于规定连接样式的顺序，其中经过定子绕组的电流路径在每个时间点通过其中两个相分支3形成。为此，换流器电路71、72、73之一的与用于高供电电压电势VH的供电电压本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于确定电激励的电机（2）的通过激励绕组（4）的激励电流（IErr）的激励电流数据以及通过相分支（3）的相电流（IU、IV、IW）的相电流数据的方法，该电机在用于相分支（3）和激励绕组（4）的供电线路（9）中具有电流测量装置（10），所述方法具有以下步骤：?多次测量相应于不同通电状态下一个或多个相电流（IU、IV、IW）和/或激励电流（IErr）的总和的测量电流，从而获得测量电流数据，其中通过连接样式规定通电状态，其指示在确定的时间点对哪些相分支（3）和激励绕组（4）进行通电；?根据不同通电状态下电流测量装置（10）上的电流平衡提供带有多个方程式的确定的方程组；?通过解方程组确定激励电流数据以及相电流数据。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.06.28 DE 102011078155.21.用于确定电激励的电机（2）的通过激励绕组（4）的激励电流（IErr）的激励电流数据以及通过相分支（3）的相电流（IU、IV、IW）的相电流数据的方法，该电机在用于相分支（3）和激励绕组（4）的供电线路（9）中具有电流测量装置（10），所述方法具有以下步骤：-多次测量相应于不同通电状态下一个或多个相电流（IU、IV、IW）和/或激励电流（IErr）的总和的测量电流，从而获得测量电流数据，其中通过连接样式规定通电状态，其指示在确定的时间点对哪些相分支（3）和激励绕组（4）进行通电；-根据不同通电状态下电流测量装置（10）上的电流平衡提供带有多个方程式的确定的方程组；-通过解方程组确定激励电流数据以及相电流数据。2.按权利要求1所述的方法，其中，测量电流的测量次数相应于电机（2）的相分支（3）的数量。3.按权利要求1或2所述的方法，其中，电机（2）的相分支（3）星形连接并且星形连接的星点上的电流平衡用作确定的方程组的方程式。4.按权利要求1或2所述的方法，其中，电机（2）的相分支（3）三角形连接，并且三角形连接的电流平衡用作确定的方程组的方程式。5.按权利要求1所述的方法，其中多个方程式中的每个方程式将相分支（3）中的相电流（IU、IV、IW）与激励绕组中的激励电流（IErr）之和分配给确定的通电状态中的测量电流，其中相分支（3）通过驱动电路（5）直接地与布置有电流测量装置（10）的供电线路连接。6.按权利要求1所述的方法，其中，不同的通电状态的区别在于相分支（3）的选择，其中相分支（3）通过驱动电路（5）直接地与布置有电流测量装置（10）的供电线路（9）进行连接。7.按权利要求5或6所述的方法，其中所述相分支（3）通过驱动...

【专利技术属性】
技术研发人员：M诺伊布格尔，V里格尔，
申请(专利权)人：罗伯特·博世有限公司，
类型：
国别省市：