專利名稱：用于運行具有脈沖逆變器的感應式電機的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種用于運行具有脈沖逆變器的感應式電機的方法，具有以下步驟 根據(jù)預先給定的轉矩分別為在縱向和/或橫向上的電流確定電流額定值，根據(jù)電流額定值和/或在脈沖逆變器處確定的電流實際值分別為在縱向和/或橫向上的電壓測定電壓額定值，根據(jù)所測定的電壓額定值控制和/或調節(jié)感應式電機。此外，本發(fā)明涉及一種感應式電機。
背景技術：
開頭所述類型的方法從現(xiàn)有技術已知。例如DE 102 19 826 Al描述了一種用于同步電機的場定向(feldorientiert)調節(jié)方法和裝置。在此，在固定去耦網(wǎng)絡中，縱向電流調節(jié)器和橫向電流調節(jié)器的輸出量被轉換成縱向電壓分量和橫向電壓分量并且所述輸出量接著根據(jù)同步電機的轉速受到限制。受限制的縱向電壓和橫向電壓分量在變壓器中被轉換成多相三相系統(tǒng)的電壓。所述電壓被轉送給脈沖逆變器并且由所述脈沖逆變器轉換成用于同步電機的調節(jié)電壓。所述感應式電機例如在尤其是用于混合動力和電動車輛的電驅動裝置中被使用。為了運行感應式電機使用脈沖逆變器。所述電驅動裝置具有一系列的診斷功能。一般情況下，借助所述診斷功能能夠確定在感應式電機中、尤其是在脈沖逆變器中元件的全失靈。相比而言，這些診斷功能迄今必須花費大并且因此成本高地被實施。

發(fā)明內容
與此相對，具有在權利要求1中所述的特征的方法能夠在脈沖逆變器的功率部分中或者在感應式電機中識別故障，其中，所述方法能夠以低成本實施。所述方法能夠尤其是識別在脈沖逆變器處的松動的相端子。按照本發(fā)明，這通過以下方式實現(xiàn)，即附加地利用模型分別為在縱向和/或橫向上的電壓確定模型值、測定電壓額定值和模型值之間的差值和在超過可預先給定的最大差值情況下觸發(fā)故障信號。本發(fā)明使用感應式電機的模型，所述模型與感應式電機的電流調節(jié)器并行地被計算。由此產(chǎn)生模型值，也即在縱向和/或橫向上的電壓。如果所述電壓相對于在縱向和/或橫向上的電壓額定值具有太大的差值，也就是說最大差值被超過，則故障信號被觸發(fā)。在出現(xiàn)故障信號后，能夠引入合適的用于對感應式電機的缺陷進行反應的措施。在此，關于感應式電機或者其脈沖逆變器這樣調整模型，使得在感應式電機的正常運行下，電壓額定值和模型值之間的差值是小的。在這里，在縱向上的電流或者電壓稱為形成場的量，而在橫向上的電流或者電壓表示形成力矩的量。例如電流額定值和/或在脈沖逆變器處確定的電流實際值作為模型的輸入量使用。模型提供模型值作為輸出量，而感應式電機的電壓額定值能夠以所述的方式來確定。如果電壓額定值和模型值之間的差值變得太大和在此超過可預先給定的最大差值，則這提示，預先給定的轉矩由于在感應式電機或脈沖逆變器中的故障不能夠被調整。在此，也識別在脈沖逆變器處的松動的相端子，因為由于于是高的接觸電阻，模型的定子電阻與實際的定子電阻有重大的區(qū)別。
本發(fā)明的一個改進方案規(guī)定，所述模型具有感應式電機的電流額定值和/或電流實際值和/或轉速作為輸入量。為了分別為在縱向和/或橫向上的電壓確定模型值，模型能夠動用感應式電機的電流額定值、電流實際值和轉速這些量中的至少一個。在此基礎上， 模型能夠足夠精確地確定模型值，使得在感應式電機的正常運行下不存在或者僅存在小的在電壓額定值和模型值之間的差值。本發(fā)明的一個改進方案規(guī)定，電壓額定值借助調節(jié)器、尤其是具有I部分的調節(jié)器來測定。在縱向和橫向上的電壓額定值(也稱為電壓調節(jié)量)借助調節(jié)器測定。在此， 有利地使用至少具有I部分的調節(jié)器。I部分由積分環(huán)節(jié)表示。該積分環(huán)節(jié)是傳遞環(huán)節(jié)，所述傳遞環(huán)節(jié)的輸出在恒定的輸入量情況下對于大的時間過渡成斜面函數(shù)。這意味著積分環(huán)節(jié)的輸出基本上通過輸入量的積分構成并且只有當輸入量等于零時，才趨向恒定的值。本發(fā)明的一個改進方案規(guī)定，關于脈沖逆變器和/或感應式電機的馬達調整所述模型。為了使模型匹配于感應式電機或者脈沖逆變器，實施調整過程。在此，能夠將例如已知的調節(jié)參數(shù)傳遞到模型中或實施模型的校準。在最后的方法中運行由感應式電機、脈沖逆變器和模型完全地構造的系統(tǒng)并且在運行期間這樣調節(jié)模型，使得所述模型能夠足夠精確地再現(xiàn)感應式電機或者脈沖逆變器的特性。然而可替代地，也可以(如已經(jīng)描述的)把已知的值傳遞到模型中。所述值能夠在感應式電機運行前已經(jīng)被確定。本發(fā)明的一個改進方案規(guī)定，在觸發(fā)故障信號情況下感應式電機被停止。一旦故障信號被觸發(fā)，為了防止感應式電機或者脈沖逆變器的損壞，感應式電機被停止。出于該目的，電壓額定值能夠被設成以下值，利用所述值，感應式電機能夠控制和/或調節(jié)地被停住。此外，本發(fā)明涉及一種尤其是用于執(zhí)行前述方法的感應式電機，具有脈沖逆變器和用于根據(jù)預先給定的轉矩分別為在縱向和/或橫向上的電流確定電流額定值、用于根據(jù)電流額定值和/或在脈沖逆變器處確定的電流實際值分別為在縱向和/或橫向上的電壓測定電壓額定值和用于根據(jù)所測定的電壓額定值控制和/或調節(jié)感應式電機的控制和/或調節(jié)裝置。在此規(guī)定，控制和/或調節(jié)裝置附加地被設置用于借助模型分別為在縱向和/或橫向上的電壓確定模型值、用于測定電壓額定值和模型值之間的差值和用于在超過可預先給定的最大差值情況下觸發(fā)故障信號。因此，借助控制和/或調節(jié)裝置能夠以簡單的方式實施前述方法?？倸w在感應式電機處設置控制和/或調節(jié)裝置，以便根據(jù)預先給定的轉矩確定電流額定值、測定電壓額定值和根據(jù)所述電壓額定值控制和/或調節(jié)感應式電機。


以下根據(jù)在附圖中示出的實施例更詳細地闡述本發(fā)明，而不限制本發(fā)明。其中 圖1示出了具有脈沖逆變器的感應式電機的示意圖；和
圖2示出了用于運行感應式電機的方法的示意圖。
具體實施例方式圖1示出了具有三個以星形電路彼此連接的驅動相(Antriebsstr&igen)的感應式電機1的示意圖。該感應式電機1具有脈沖逆變器2。感應式電機1和脈沖逆變器2連接到電源3上，所述電源3的電壓能夠借助未示出的控制和/或調節(jié)裝置進行控制和/或調節(jié)。此外，在脈沖逆變器2中設置電容器4和脈沖逆變器元件5、6、7、8、9和10。感應式電機1具有帶有驅動相的工作部分11，所述工作部分11經(jīng)由未示出的軸提供轉矩。圖2示出了用于運行感應式電機1的方法的示意流程圖。在這里示出的方法借助感應式電機1的控制和/或調節(jié)裝置實施。在段12中，根據(jù)預先給定的轉矩(Mltef)分別為在縱向(‘ku)和橫向(Lst5ll)上的電流確定電流額定值。這在段12中通過框13示出。 在縱向和/或橫向上的電流額定值現(xiàn)在用作段14和15的輸入量。段14還具有分別在縱向(Iylst)和橫向(Id，Ist)上的電流實際值作為附加的輸入量，而段15具有轉速(η)作為附加的輸入量。電流實際值在脈沖逆變器2處被確定，轉速來自感應式電機1的轉速傳感器(未示出)。在段14中借助分別具有I部分的兩個調節(jié)器16從電流額定值和/或電流實際值中測定分別在縱向(Utplteg)和橫向(Ud，Keg)上的電壓額定值。同時在段15中借助模型(通過框17象征性表示)從電流額定值和/或電流實際值中、尤其是是在使用轉速情況下、在這里也分別為在縱向(Uq，M。dell)和橫向(Ud，M。dell)上的電壓確定模型值。不僅電壓額定值，而且模型值作為輸入量存在于段18處。在所述段18中借助比較器19比較在縱向上的電壓額定值和模型值，而借助比較器20比較橫向的電壓額定值和模型值。在此，分別為縱向和橫向確定差值。如果所述差值超過可預先給定的最大差值，則由控制和/或調節(jié)裝置觸發(fā)故障信號。在存在故障信號情況下，感應式電機1能夠通過合適的控制和/或調節(jié)被停住，以避免進一步的損壞。如果不存在故障，也即感應式電機1處于正常運行，則使用在段14中確定的電壓額定值用于控制和/或調節(jié)感應式電機1。使該模型(框17)在所述的裝置中足夠精確地與感應式電機1協(xié)調(abstimmen)，使得在正常運行下不存在或僅存在模型值和電壓額定值之間的小的差值。所述的感應式電機首先能夠被使用用于混合動力車輛的電驅動裝置，但是在其他電驅動裝置情況下的應用也是可能的。
權利要求
1.用于運行具有脈沖逆變器O)的感應式電機(1)的方法，具有以下步驟-根據(jù)預先給定的轉矩(MKrf)分別為在縱向和/或橫向上的電流確定電流額定值(Iq，Soil、Id，Soil)；-根據(jù)電流額定值(ItpstjlP Id, soil)和/或在脈沖逆變器處確定的電流實際值(I<^st、 Id，lst)分別為在縱向和/或橫向上的電壓測定電壓額定值(U-&U，-根據(jù)所測定的電壓額定值(Utp^u控制和/或調節(jié)感應式電機(1)， 其特征在于，附加地利用模型分別為在縱向和/或橫向上的電壓確定模型值(u,，Modell, UdJ Modell)，SJ定電壓各頁定值(Uqj Reg、Ud, Reg)禾口豐旲型值(Uq，Modell、Ud，Modell) 之間的差值和在超過可預先給定的最大差值情況下觸發(fā)故障信號。
2.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，所述模型具有感應式電機的電流額定值 (Iq, soii> Id, son)和/或電流實際值(I,，Ist、Id, Ist)和/或轉速(η)作為輸入量。
3.根據(jù)前述權利要求之一項所述的方法，其特征在于，電壓額定值(Utp^U借助調節(jié)器(16)、尤其是具有I部分的調節(jié)器(16)來測定。
4.根據(jù)前述權利要求之一項所述的方法，其特征在于，關于脈沖逆變器( 和/或感應式電機(1)的馬達(11)調整所述模型。
5.根據(jù)前述權利要求之一項所述的方法，其特征在于，在觸發(fā)故障信號情況下，所述感應式電機(1)被停止。
6.尤其是用于執(zhí)行根據(jù)前述權利要求中的一項或多項所述的方法的感應式電機(1)， 具有脈沖逆變器( 和用于根據(jù)預先給定的轉矩(MKrf)分別為在縱向和/或橫向上的電流確定電流額定值(‘“η、Id，s。n)、用于根據(jù)電流額定值(1,，^^、Id, son)和/或在脈沖逆變器⑵處確定的電流實際值a<^st、Id，Ist)分別為在縱向和/或橫向上的電壓測定電壓額定值(‘^n、Id, son)和用于根據(jù)所測定的電壓額定值(υ,,Μ、Ud, Eeg)控制和/或調節(jié)感應式電機⑴的控制和/或調節(jié)裝置，其特征在于，所述控制和/或調節(jié)裝置附加地被設置用于借助模型分別為在縱向和/或橫向上的電壓確定模型值(U,，Modell, Ud, Modell)、用于測定電壓額定值(U,，Eeg, Ud, Eeg)和模型值(U,，Modell、 Ud, Modell )之間的差值和用于在超過可預先給定的最大差值情況下觸發(fā)故障信號。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于運行具有脈沖逆變器(2)的感應式電機(1)的方法，具有以下步驟根據(jù)預先給定的轉矩(MRef)分別為在縱向和/或橫向上的電流確定電流額定值(Iq,Soll、Id,Soll)，根據(jù)電流額定值(Iq,Soll、Id,Soll)和/或在脈沖逆變器處確定的電流實際值(Iq,Ist、Id,Ist)分別為在縱向和/或橫向上的電壓測定電壓額定值(Uq,Reg、Ud,Reg)，根據(jù)所測定的電壓額定值(Uq,Reg、Ud,Reg)控制和/或調節(jié)感應式電機(1)。在此規(guī)定，附加地利用模型分別為在縱向和/或橫向上的電壓確定模型值(Uq,Modell、Ud,Modell)，測定電壓額定值(Uq,Reg、Ud,Reg)和模型值(Uq,Modell、Ud,Modell)之間的差值和在超過可預先給定的最大差值情況下觸發(fā)故障信號。
文檔編號H02P23/14GK102449900SQ201080009219
公開日2012年5月9日 申請日期2010年1月8日 優(yōu)先權日2009年2月25日
發(fā)明者賴希勒 D., 格廷 G., 埃森哈特 M. 申請人:羅伯特·博世有限公司