用於運行電機的方法以及驅動器與流程
2023-09-15 17:31:40 4

本發明涉及一種用於運行電機的方法。電機尤其是理解為同步電機。電機優選不帶編碼器。此外,本發明還涉及一種具有電機和變流器的驅動器。
背景技術:
在對電機進行調整時,其轉速通常藉助編碼器來檢測,並且如果電機是指電動馬達,例如同步馬達的話,那麼就藉助所實現的轉速來調整通電。這種編碼器一方面製造成本比較昂貴。另一方面還增加了電機的結構空間,並在裝配時必須實施附加的布線步驟。此外,對電機的控制需要匹配於編碼器。此外,在編碼器出現故障時,就不再能夠對電機進行調整,從而必須讓該電機停止,直到更換或修理好編碼器。
為此替選的是,藉助對變流器的適當的驅控來進行所謂的不帶編碼器或不帶傳感器的場定向調整,其中,電流矢量或電壓矢量通常以電動馬達的期望的轉速相對於固定不變的坐標系旋轉。在此,電壓矢量包括形成磁通的分量和形成轉矩的分量。藉助測得的電流矢量和電壓矢量,經由同步電機的模型來計算轉速。在此,尤其是充分利用了電機的反電動勢。在轉速比較小的情況下,反電動勢和進而還有所測得的電流矢量和電壓矢量的各自的分量相對較小,從而無法以足夠的精度來對轉速進行調整。因此,如果對在調整中使用的偏差的獲知是有誤差的,那麼電機將被錯誤地驅控,從而馬達無法以所期望的轉速運作。為了避免該缺點而公知的是,在轉速低的情況下,將具有特定頻率的測試信號賦予到電流或電壓中。頻率低於所使用的變流器的開關頻率,並且在大多數情況下比所使用的電流調整器的帶寬要大。然 而在此不利的是,該頻率是人耳可察覺到的,從而形成不希望的聲響。
由DE 10 2008 045 622 B4公知了一種用於運行供應給整流器的、不帶編碼器的、非線性的、永久激勵的同步電機的方法,其中,在第一工作步驟中估計磁極轉子角度,並且以此出發地來檢測定子電流矢量的形成轉矩的分量和形成磁通的分量。此外,檢測電壓矢量並藉助計算裝置從中計算出動子角頻率,為此動用了針對橫向磁通的存儲在計算裝置中的曲線簇。在另一工作步驟中,基於所獲知的橫向磁通以及所檢測到的電流值來估計磁極轉子角度,並且將該磁極轉子角度考慮用於另外的調整。因此,在所提出的方法中需要將特徵曲線族匹配於當前運行的同步電機。因此,對於每個同步電機來說,基於製造公差,在裝配時必須總是獲知各自的特性曲線族。因此,即使在修理並且隨後儘管最小地改變為了構建定子磁通或轉子磁通而形成的分量的情況下,也必須總是對計算單元進行調整。
技術實現要素:
本發明的任務在於說明一種特別適當的用於運行電機的方法和一種特別適當的具有電機的驅動器,其中,尤其是降低了製造成本並且在運行時避免或至少減少了外圍設備的負荷。
根據本發明,關於方法,該任務通過根據權利要求1的特徵來解決,而關於驅動器則通過權利要求9的特徵來解決。有利的改進方案和設計方案是各個從屬權利要求的主題。
該方法用於運行電機,尤其是用於運行不帶編碼器的電機。換句話說,電機不包括能夠檢測電機的轉子相對於電機的定子的轉速或位置的編碼器。在此藉助編碼器直接測量位置或轉速,而不藉助可能的其他的測量參量來獲知。電機尤其是不包括霍爾傳感器或藉助其輸出正弦軌跡和餘弦軌跡的傳感器。適當地,電機不包括增量編碼器。電機例如是電動馬達,尤其是同步電機。優選的是,電機包括一定數量 的永磁體。電機例如是線性的或非線性的電機,尤其是同步電機。
電機首先受控地運行,也就是預設有引用參量。實際狀態與引用參量的偏差在控制運行中不被監測。在此適宜的是,引用參量是當前的角度。該角度尤其是在電機的轉子與定子之間形成。因此,引用參量尤其是由電機以機械的方式實現的角度,該角度優選對應於電角度。電角度尤其是相應於機械角度。適宜的是,角度隨時間變化,從而引用參量相應於特定的預設的轉速加上相位值或偏置量。換句話說,將電機控制到特定的轉速上,其中,基於偏置量或相位而在特定的時間預設轉子相對於定子的特定的位置,也就是存在當前的角度。在稍後的時間中,預設的當前的角度發生變化,其中,藉助預設的轉速得到該變化。
在某一時刻從控制運行切換到調整運行。在調整運行中同樣使用引用參量,其尤其是同樣相應於適宜地藉助預設的轉速和預設的偏置量或相位來確定的當前的角度。換句話說,無論是在控制運行中還是在調整運行中,適宜地將各自的當前的角度考慮作為引用參量。又換句話說,引用參量分別是額定參量。引用參量尤其是輸送給相應的調節機構。在切換的時刻,將控制運行的引用參量加上修正值考慮作為調整運行的引用參量。換句話說,在該時刻不調整到在控制運行中被控制到的當前的角度。總之,將控制運行在該時刻的引用參量加上修正值考慮作為調整運行在該時刻的引用參量。在此,藉助修正值來考慮在控制運行中的角度位置與引用參量的偏差,從而如果當前的角度用作引用參量,那麼在切換時預料在轉速之內不發生突變。尤其是,當從控制運行切換到調整運行時,在方法期間只進行一次對修正值的獲知。
總之,尤其是在第一時間段使電機控制到第一角度地運行,並且在第二時間段使電機調整到第二角度地運行,其中,第一角度加上修正值考慮作為第二角度。在此,角度僅針對切換的時刻有效。換句話 說,在切換時刻之前的第一角度與在切換時刻的第一角度不同。同樣,在切換時刻的第二角度與在進一步的時間流逝中的第二角度同樣不同。
控制運行在此尤其是理解為不獲知控制運行的引用參量與所實現的參量之間的偏差,或者不考慮在另外的控制中的至少一個這種所獲知的偏差。例如,實際實現的參量是未知的。然而,優選對由引用參量得到的在控制運行時所使用的調節參量進行調整。換句話說,調整相對於控制而言處於下級中。然而,在處於下級的調整中考慮尤其是與引用參量不同的其他的參量。例如涉及其他的物理參量。
尤其是調整到控制運行的調節參量。換句話說,在調整運行中預設引用參量並且從中導出調節參量。在控制運行中剛好調整到該調節參量。換句話說,將控制運行的調節參量考慮作為處於下級的調整的第二引用參量。尤其是,在控制運行中調整到調節參量的情況下的停滯時間小於調整到引用參量的控制運行的停滯時間。尤其是,調整到調節參量的停滯時間小於或等於在調整運行中調整到引用參量的停滯時間的50%、10%、5%、2%、1%、0.5%。換句話說,可以相對較快地執行對調節參量的調整。優選地,在控制運行中考慮到預控制部。在將調節參量尤其是輸送至調整並且/或者藉助調節進行調整之前,藉助預控制部適當地執行對調節參量的調整。
尤其是,電流考慮作為控制運行的調節參量。換句話說,藉助控制運行中的引用參量來獲知電流,並且如果角度用作引用參量,則不依賴於與引用參量的實際偏差地,也就是不依賴於轉子相對於定子的實際位置地調整到該電流。總之,在控制時預設電流,並且因此應用該電流。電流能相對容易地檢測到,並且因此相對廉價地實現調整。基於所獲知的偏差也能夠相對快速地實現對電流的調整。尤其是選擇電流的矢量,也就是選擇電流的矢量作為調節參量。該電流矢量例如藉助電流的絕對值以及與之相對應的角度來描述,其中,角度尤其是 等於引用參量。電流矢量適宜地分成第一和第二分量,其中,這兩個分量例如彼此垂直。尤其是,第二分量被選擇為恆定。換句話說,不依賴於電機的實際負荷地確定固定地預設的第二分量。在此適宜的是,選擇零(0)作為第二分量。以該方式能夠相對容易地執行計算,這是因為僅必須獲知作為調節參量的第一分量。適宜的是,第一分量被選擇為恆定。第一分量尤其總是正的。因此,在適當選擇引用參量時比較簡單地獲知調節參量。
尤其是,第一分量是電流的形成磁通的分量,而第二分量是電流的形成轉矩的分量。在此,這兩個分量被固定地預設,並且與電機的實際負荷,也就是與實際實現的磁通或由電機實際施加的轉矩無關。尤其是,具有形成磁通的和形成轉矩的分量的電流考慮作為控制運行的調節參量,其中,形成轉矩的分量尤其是選擇等於零。在此,如果將角度考慮作為控制運行的引用參量,則形成磁通的和形成轉矩的分量尤其是描述了在以引用參量運動的坐標系中的電流矢量。然而,實際實現的磁通或轉矩與兩個分量無關,這是因為在控制運行中,實際實現的角度可能與預設的角度、引用參量有偏差,並且該偏差尤其是未知的,但至少在控制時不考慮。
適宜的是,在調整到控制運行的調節參量時檢測偏差。換句話說,檢測調節參量與實際實現的實際值也就是與調整量不同到什麼程度。將這考慮作為調整偏差。然而,為了確定調整偏差而不研究引用參量本身,而是僅研究處於控制到引用參量的下級的調整的值。藉助調整偏差獲知修正值。換句話說,調整偏差考慮用於確定修正值。在此以如下作為出發點,即,電機的實際位置相應於控制運行中的引用參量,並且其中的偏差僅基於調整到調節參量地出現,或在調整到調節參量時得到偏差。因此,基於處於下級的調整而能夠實現獲知修正值。
例如考慮對P部分的調整。然而優選的是,將調整的I部分考慮作為調整偏差。然而調整偏差至少具有I部分,並且例如具有P部分和/或D 部分。換句話說,在特定的時間獲知調整到調節參量的當前的偏差,該偏差相應於P部分或與該P部分成比例。在特定的時間段上對所獲知的偏差進行積分並且例如與係數相乘。如果僅存在離散的值,那麼就適宜地將這些值加入。因此,偏差的時間上的曲線由調節參量獲知,並且考慮用於確定修正係數。以該方式,所提出的方法基本上與電機的實際設計方案無關,從而不必精確了解電機及其結構。換句話說,不需要了解電機的結構;僅必須對將I部分調整到調節參量進行檢測,以便獲知修正值。
適宜的是,修正值包括商的反正切函數作為組成部分,其中,優選將調整到第一分量的I部分作為分子。尤其是將第二分量的I部分和電機的反電動勢的和考慮作為分母。第二分量的I部分是如下調整偏差,其考慮用於在電流的第二分量方面調整到預設的調節參量。如果第二分量選擇等於零,那麼因此如下部分考慮作為調整偏差,該部分使當前實現的第二分量又為零。電機的反電動勢尤其是相對於如下電壓成比例,該電壓在電機運行時與運行電壓相反地構建。尤其是,反電動勢等於電機的磁通及其轉速的乘積,也就是Ψω。磁通例如是動子磁通或轉子磁通。
總之,修正值包括(atan(IAd/IAq+EMK)),並且適宜地包括(atan(IAd/IAq+Ψω))。尤其是,修正值由(atan(IAd/IAq+EMK))或(atan(IAd/IAq+Ψω))構成。「atan」在此指的是反正切函數。
特別優選的是,考慮用atan2代替反正切函數。換句話說,修正值包括atan2((IAd/IAq+EMK)或(atan(IAd/IAq+Ψω)),或者說修正值由其構成。
atan2(y,x)是
·atan y/x;當x>0時
·atan y/x+π;當y≥0且x≤0時
·atan y/x-π;當y<0且x0且x=0時
·-π/2;當y<0且x=0時
·0;其他情況下。
以該方式,修正值的正確的配屬能夠依賴於相應的I部分的正負號來實現。
適宜的是,在調整運行中考慮電壓作為調節參量。適宜的是,在此,在調整運行中考慮場定向的調節。換句話說,在調整運行中的場定向的調節的情況下獲知作為空間矢量的電壓,並且根據電壓的空間矢量圖來驅控電機並調整到該電壓。電壓能夠在相對短的時間段內進行調節,從而基於很少的停滯時間,在調整運行中的調整品質相對較高。換句話說,藉助在調整運行中的引用參量來獲知作為調節參量的電壓。如果例如考慮用變流器來對電機通電,則電壓能夠比較容易進行調節。變流器尤其是具有橋電路,例如B4電路或B6電路。
適宜的是,在低於轉速界限時考慮控制運行,而尤其是在高於轉速界限時考慮調整運行。適宜的是,在電機的停機與轉速界限之間考慮控制運行,而在轉速界限以上時考慮調整運行。在此適宜的是,轉速界限是無正負號的。換句話說,與轉動方向無關地直至達到電機的速度的特定的絕對值,亦即達到轉速界限時都考慮控制運行。適宜的是,轉速界限相應於在電機的額定轉速或最大轉速的5%與20%之間的值。該值尤其是位於7%與15%之間並且適宜地基本上等於10%。例如,轉速界限在300U/min與900U/min之間、400U/min與800U/min之間、500U/min與700U/min之間並且適宜地等於600U/min。
總之,在控制運行中尤其是不對引用參量進行適應,也就是不對磁極轉子角度進行適應。適宜的是,磁極轉子角度僅基於額定頻率來預設,額定頻率尤其是與所期望的轉速相對應。將電流矢量尤其是定 子電流的電流矢量考慮作為調節參量,而轉子的實際實現的角度未知,其中,基於以與轉速相對應的頻率轉動的電流矢量引起角度。轉動的電流矢量本身優選具有恆定的幅度並且被應用。總之,轉子以相同的頻率跟隨電流矢量。
尤其是藉助電壓模型計算修正值,對此,例如考慮測得的電流、測得的電壓和/或馬達模型。尤其是藉助測得的電流、藉助測得的電壓並藉助馬達模型計算修正值,該修正值優選是控制運行的引用參量與實際由轉子實現的角度之間的偏差。在調整運行中,優選藉助測得的電流、藉助測得的電壓和/或藉助馬達模型計算角度(磁極轉子角度)。該角度尤其是對於執行場對定向的調整來說是需要的,在對場定向的調整中從額定轉速計算出額定電流。
總之,在控制運行中,磁極轉子角度未知。預設的、尤其是相應於電角度的機械角度不與實際的磁極轉子角度相一致。在控制運行期間,實際的磁極轉子角度未知,轉子跟隨電場。在控制運行中優選僅進行電流調整,而不進行轉速調整。藉助轉速來預設電流矢量的電頻率。
控制運行與調整運行之間的不同之處在於,不進行實際實現的值(實際值)的反饋。如果將角度考慮作為引用參量,那麼在控制運行中不獲知實際實現的角度。為了在控制運行與調整運行之間的過渡的情況下立即獲得針對調整運行的正確的定向,獲知預設的機械角度相對實際的磁極轉子角度的差。
總之,在調整運行中發生預控制,其中假定的是,所應用的電流矢量位於d軸線中,其平行於(形成磁通的)第一分量。因此假定的是,所應用的電流矢量僅具有形成磁通的部分。但是由於電流矢量具有形成轉矩的部分,所以在預控制和電流調整之間出現偏差,其反映到電流矢量的I部分中。該偏差被考慮用來獲知修正值。適宜的是,藉助預 控制部來獲知電壓。
驅動器包括電機和變流器,其中,變流器設置且安裝用於給電機通電。電機和變流器尤其是彼此電接觸。適宜的是,電機不帶編碼器,這減少了驅動器的製造成本。電機尤其是同步電機。在驅動器運行的情況下,在某一時刻從控制運行切換到調整運行。在切換時刻,將控制運行的引用參量加上修正值考慮作為調整運行的引用參量。適當的是,電機的角度尤其是磁極轉子角度被考慮作為引用參量。適宜的是,在控制運行中調整到使電機運行的電流。適當的是,無論是在控制運行中還是在調整運行中,變流器均受調整地運行,也就是說變流器的輸出電壓或輸出電流基本上被連續監測且與預設值進行比較。尤其是,僅在控制運行中受控制地運行電機,而在調整運行中受調整地運行電機。例如,工業設施的驅動器尤其是擠壓機的組成部分,擠壓機適宜地安裝在處理塑料的工業設施之內。
驅動器例如包括預控制部,藉助預控制部在控制運行中運行電機。藉助預控制部例如算出與特定的角度相對應的電流矢量並以如下方式驅控變流器,即,生成這種電流矢量。換句話說,藉助預控制部從引用參量計算出調節參量並根據調節參量驅控變流器。變流器尤其是在此調整到調節參量。適宜的是,驅動器包括I調整器,並且適當地包括PI調整器。藉助調整器例如調整到控制運行的調節參量。尤其是藉助I調整器或PI調整器調整到預設的電流。
附圖說明
下面藉助附圖詳細闡述本發明。其中:
圖1示出用於運行電機的方法;
圖2示出方法的片段;
圖3示出調節參量;
圖4示出具有在控制運行中的電機的驅動器;
圖5示出在從控制運行切換到調整運行的時刻時的引用參量;
圖6示出具有在調整運行中的電機的驅動器。
彼此相應的部分在所有附圖中設有相同的附圖標記。
具體實施方式
在圖1中示意性地簡化地示出了用於運行在圖4中所示的電機4的方法2。電機4是不帶編碼器的同步電機。方法設置的是,首先考慮控制運行6。換句話說,首先電機受控地運行。在控制運行6中考慮引用參量8。換句話說,在控制運行6中預設引用參量8,並且將電機4控制到該引用參量。在此,引用參量8是當前的角度當前的角度在此隨時間變化,從而藉助電機4實現了特定的轉速ω。在此,基於預設的當前的角度使得總是準確地預設電機4的位置,從而能夠將藉助電機4驅動的構件定位在特定的部位上。
在電機4停機之後考慮控制運行6,直至達到轉速界限10。換句話說,電機4受控地運行,直到轉速ω相應於轉速界限10。一旦達到轉速界限10,那麼就考慮調整運行12。換句話說,將電機4調整到引用參量14。調整運行12的引用參量14同樣是當前的角度其也隨時間變化。總之,無論是在控制運行中還是在調整運行中,都將隨時間變化的當前的角度預設為相應的引用參量8、14。在此,僅在調整運行12中獲知引用參量14與電機4的實際位置之間的偏差。藉助轉速界限10預設時刻16,在該時刻從控制運行6切換到調整運行12。
在圖2中精簡地示出了針對時刻16時的方法2。在控制運行6中首先保持控制運行6的引用參量8並獲知修正值18。一旦切換到調整運行12,那麼就獲知調整運行12的引用參量14,該引用參量是控制運行6的引用參量8加上修正值18。換句話說,一旦從控制運行6切換到調整運行12,則調整到控制運行6的引用參量8加上修正值18。換句話說,沒有調整到在時刻16之前的預設的當前的角度而是調整到以修正值18校正的當前的角度以該方式改進控制運行6與調整運行12之間的過渡。
在控制運行6中,藉助引用參量8獲知被調整到的調節參量20。調節參量20是電流,電流具有第二分量Iq和第一分量Id。換句話說,調節參量20是電流矢量,其中,電流矢量關於固定不變的坐標系的取向相應於當前的角度在此,第二分量Iq選擇等於0;因此在調節參量20的情況下Iq=0。所以由此得到的是,在啟動電機4時僅施加很小的轉矩。
此外,在圖3中示出了所實現的電流矢量22,其相對於調節參量20移動了偏差角度α。換句話說,所實現的電流矢量22具有第二分量Iq,並且第一分量Id減少。藉助圖4所示的第一調整器24,在控制運行6中,將第一分量Id調整到預設的調節參量20,並且藉助第二調整器26將第二分量Iq調整到零。換句話說,在控制運行6中,將所實現的電流矢量22調整到調節參量20。
在圖4中以框圖示出了具有電機4和變流器30的驅動器28,其中,藉助驅動器28來驅動在處理塑料的工業設施之內的擠壓機。在控制運行6中預設有引用參量8,其相應於當前的角度由此來計算調節參量20,其中,第二分量Iq為零,而第一分量Id選擇為恆定值。將該值提供給預控制部32,並且由此計算出第一電壓分量ud。從第二分量Iq計算出第二電壓分量uq,並將該第二電壓分量提供給第一矢量獲知模塊34。在此,兩個電壓分量ud、uq與電流Id、Iq的各分量相對應。
藉助第一矢量獲知模塊34將兩個電壓分量ud、uq轉換成第三和第四電壓分量uα、uβ。第一和第二電壓分量ud、uq表示電壓在伴隨電機4的動子旋轉的參考系統中的分量,而在固定不變的坐標系中,第三和第四電壓分量uα、uβ表示同一電壓矢量。換句話說,第一和第二電壓分量ud、uq首先是恆定的,而第三和第四電壓分量uα、uβ隨時間變化,亦即與相應的當前的角度有關。因此,在獲知第三和第四電壓分量uα、uβ時考慮當前的角度將所控制到的當前的角度作為引用參量8。
將第三和第四電壓分量uα、uβ提供給第一模塊36,藉助第一模塊獲知第一相電壓u1、第二相電壓u2和第三相電壓u3。相電壓u1、u2、u3相應於如下電壓值,藉助這些電壓值應對電機4的相應相位進行加載。將第一、第二、第三相電壓u1、u2、u3提供給變流器30,更確切地說提供給驅動模塊38,藉助驅動模塊生成針對橋電路42的半導體開關40的驅動信號。半導體開關40是功率半導體開關,例如是IGBT,剛好藉助驅動電路來加載半導體開關的相應的控制輸入端。換句話說,相應的柵極與驅動電路38電接觸。橋電路42本身是在輸出側具有第一相位44、第二相位46和第三相位48的B6電路。第一相位44向著電機4的未詳細示出的第一相位以電方式引導、第二相位46向著電機4的未詳細示出的第二相位以電方式引導、第三相位48向著電機4的未詳細示出的第三相位以電方式引導。因此,藉助相位44、46、48產生旋轉電磁場,從而使電機4的動子以場的轉動速度旋轉。
給第一相位44配屬第一電流傳感器50,而給第二相位46配屬第二電流傳感器52,藉助它們檢測到在第一相位44中流動的電流i1,或者檢測到在第二電相位46中流動的電流i2。將兩個測量值提供給第二模塊54,藉助第二模塊獲知具有測得的第三電流分量和測得的第四電流分量的測得的電流矢量,其中,以該方式測得的電流矢量在固定不變的坐標系中描述。將該測得的電流矢量提供給第二矢量獲知模塊56,藉助該第二矢量獲知模塊將測得的電流矢量轉換到相對於電機4的動子靜止的坐標系中。為此,將測得的電流矢量分為測得的第二電流分量和測得的第一電流分量因此獲知圖3所示的偏差角度α。
將兩個測得的電流分量提供給第一調整器24或第二調整器26。將兩個值與預設的,即所使用的第二分量Iq或第一分量Id進行比較,並從中分別獲知調整偏差IAd或IAq。藉助調整偏差IAd或IAq以及預設的第二分量Iq和第一分量Id重新獲知第一和第二電壓分量ud、uq並因此改變對電機4的通電。調整偏差IAd、IAq總是包括測得的第一電流分量與第一分量Id或測得的第二電流分量與第二分量Iq之間的當 前的偏差作為已經實現的偏差。換句話說,第一和第二調整器24、26是PI調整器,並因此獲知P部分和I部分,其中,I部分相應於經積分的誤差,也就是各當前的調節參量20與所實現的電流矢量之間的經積分的偏差。
只要控制運行6持續,那麼就基於引用參量8來獲知調節參量20,並藉助兩個調整器24、26以及預控制部32來驅控變流器30,用以輸出第一、第二、第三電流i1、i2、i3。
當切換到調整運行12時,確定電機4的磁通ψ,例如,該值從表中調取。磁通ψ例如是電機4的定子磁通或轉子磁通。該磁通與預設的轉速ω相乘用以得到反電動勢EMK。將反電動勢EMK與和第二分量Iq相對應的調整偏差IAq相加,為此,當前的值由第二調整器26查詢。與第一分量Id相對應的調整偏差IAd的當前的值由第一調整器24查詢。兩個以該方式獲知的值用作atan2函數的輸入量。以該方式獲知的角度是修正值18。總之,修正值18等於atan2(IAd/(IAq+EMK))。使修正值18加上由預設的轉速ω獲知的當前的角度並且將其在時刻16時考慮作為調整運行12的引用參量14。
在圖5中再次示出了在時刻16時獲知調整運行12的引用參量14。在控制運行6中,基於控制運行6的引用參量8獲知調節參量20。與轉子相對於定子的實際位置對應的所實現的電流矢量22相對於調節參量20移動了偏差角度α。在切換的時刻16時,藉助所實現的電流矢量22來實現的角度考慮作為調整運行12的引用參量14,也就是控制運行6的引用參量8加上表示修正值18的偏差角度α。
在圖6所示的調整運行12本身中,第一電壓分量ud藉助電機4的電阻乘以第一分量Id後再減去由轉速ω、第二電感Lq和第二分量Iq的乘積來獲知,換句話說,ud=r·Id-ωLqIq。第二電壓分量uq通過如下方式獲知,即,將電機4的電阻R與第二分量Iq相乘並且還加上由轉速ω、第二電感 Ld和第一分量Id的乘積。藉助轉速調整器58和馬達模型60進行獲知。在此,給馬達模型60輸送第一電壓分量ud、第二電壓分量uq、測得的第二電流分量和測得的第一電流分量並且由此獲知當前的角度該當前的角度用於藉助第一和第二矢量獲知模塊34、56來獲知第三電壓分量uα、第四電壓分量uβ、測得的第二電流分量和測得的第一電流分量也獲知實際轉速n並且將其輸送給轉速調整器58。藉助轉速調整器58將實際轉速n與轉速ω進行比較,並且基於它們的差來調整對電機4的通電。
總之,在轉速低於轉速界限10時通過如下方式預設電流,即,將該電流的絕對值選擇為恆定,並且選擇與電機4的所期望的轉速ω相對應的頻率。因此應用該電流,其中,將第二分量選擇為Iq=0。所實現的與所應用的電流分量Id、Iq、之間的偏差考慮用於獲知偏差角度α,並且在從控制運行6過渡至調整運行12時加上在控制運行6時使用的當前的角度從而因此在時刻16時使調整運行12的引用參量14相應於電機4的當前的位置。尤其是,在從控制運行6切換到調整運行12中時,在方法2期間僅一次地獲知修正值18。
本發明不局限於上述的實施例。相反,在不脫離本發明的主題的情況下,本發明的其他變型方案也可以由本技術領域技術人員從中推導出。此外尤其是,在不脫離本發明的主題的情況下,所有結合實施例描述的單個特徵也能夠以其他方式彼此組合。
附圖標記列表
2 方法
4 電機
6 控制運行
8 控制運行的引用參量
10 轉速界限
12 調整運行
14 調整運行的引用參量
16 時刻
18 修正值
20 調節參量
22 實現的電流矢量
24 第一調整器
26 第二調整器
28 驅動器
30 變流器
32 預控制部
34 第一矢量獲知模塊
36 第一模塊
38 驅動模塊
40 半導體開關
42 橋電路
44 第一相位
46 第二相位
48 第三相位
50 第一電流傳感器
52 第二電流傳感器
54 第二模塊
56 第二矢量獲知模塊
58 轉速調整器
60 馬達模型
α 偏差角度
當前的角度
ψ 磁通
ω 轉速
Iq 第二分量
Id 第一分量
測得的第二電流分量
測得的第一電流分量
測得的第三電流分量
測得的第四電流分量
ud 第一電壓分量
uq 第二電壓分量
uα 第三電壓分量
uβ 第四電壓分量
u1 第一相電壓
u2 第二相電壓
u3 第三相電壓
i1 第一電流
i2 第二電流
EMK 反電動勢
IAd 第一分量的調整偏差
IAq 第二分量的調整偏差
R 電阻
Ld 電感
Lq 電感
n 實際轉速。