用于起动转速可变的电动马达的方法_2

文档序号:9476494阅读:来源:国知局
别是同步马达或者异步马达,它具有马达控制,该马 达控制用于执行根据本发明的方法或者说用于执行根据本发明的方法的有利的实施变型 方案。所述电动马达,特别是同步马达或者异步马达,优选地配备有频率逆变器,所述频率 逆变器在马达运行过程中允许转速变化。另外电动马达有意义地实施为无传感器的马达, 所述无传感器的马达计算当前的转子角度以用于线圈电压的优化。电动马达针对性地构造 为同步磁阻马达。所述电动马达的优点和特征明显地对应于根据本发明的方法或者说所述 方法有利的设计方案的优点和特征,因此在此处省去了重复性的描述。
[0023] 另外本发明涉及栗,特别是回转栗,所述回转栗通过根据本发明的电动马达进行 驱动。根据本发明的栗的优点和特征明显地对应于根据本发明的电动马达或者说电动马达 有利的设计方案的优点和特征。
【附图说明】
[0024] 接下来本发明其他的优点和特征应该依据附图予以详细说明。
[0025] 唯一的附图显示了同步电机沿着q轴的电流分量Iq随着时间的走势图。正如之 前已经描述的,电流分量Iq表示在带有轴线q和d的转子坐标系中所转换的线圈电流。电 流分量Iq因此可以解释为形成转矩的电流并且因此与在转子轴上施加的转矩等同。
【具体实施方式】
[0026] 为了所施加的转矩的变化,同步电机包含控制单元,所述控制单元在使用频率逆 变器时使得三相同步马达的电流调节的运行成为可能。借助频率逆变器可以精确地设定马 达的转速。
[0027] 对于此驱动技术来说,对转子的角度位置予以确定,以便可以相应地定向定子的 磁场,由此得出转子的最佳运行特性。然而同步马达不包括用于直接获取当前电角度的传 感器,然而所述电角度可以依据所测量的线圈电流计算得到。
[0028] 此外基于此被无传感器地确定的角位置可以借助以下条件可靠地识别出锁死,
其中Iq表不沿着转子坐标系的q轴的电流分量,I ^^表不最大允许的沿着q轴的电流 分量,難表示在当前的采样步中的转子的角位置,q>ak表示之前的采样步的角位置并 且參_表示角位置的阈值。
[0029] 只要此条件在驱动装置启动时一次地或者在一定的时段范围内持续地或者多次 地得到满足,则从同步马达的控制中认定驱动轴的锁死。
[0030] 在这种情况下摆脱函数以宽带的激励开始。就此沿着q轴的电流分量减少至其最 大值的一半。此过程在图表中予以展示。在时间点1处开始同步马达的运行,由此线圈电 流或者说电流沿着q轴流动。在时间点2处,电流分量Iq的值达到了沿着q轴的最大电流 Iq,_。从此时间点起上述条件得到满足。然而为了检测锁死,所述条件必须至少在从时间 点2直到时间点3的时间间隔内得到满足。
[0031] 之后在时间点3处沿着q轴的电流分量减半至最大值的一半也就是说50%。此外 在时间点4处在常数部分1。_/2上叠加了具有恒定幅值的周期性振动。在该图的实施例 中此处叠加了正弦振动,所述正弦振动的幅值相当于电流分量Iq的减半的最大值I qi_/2。 因此通过叠加的振动产生了电流分量Iq的正弦走向,所述正弦走向始终表现为正值。
[0032] 通过将正弦振动的频率在最小频率f_和电大频率f _之间连续变化,实现了可 靠的摆脱。由此,传动系在各种频率上也就是说宽带地得到激励,由此针对性地引起共振效 应并且实现被固定的驱动轴的起动。
[0033] 只要不再满足锁死的条件,则如在时间点5时所展示的,驱动频率的幅值快速减 少至零并且驱动装置在所需要的方向上起动。从该时间点起,同步电机的额定转速连续地 提高,由此电流分量Iq同样地向着其最大值I 的方向增加。
【主权项】
1. 用于起动转速可变的电动马达、特别是同步马达或者异步马达的方法,该方法具有 以下方法步骤: a. 识别马达轴的锁死, b. 利用正向转矩激励马达轴, c. 利用不同的频率连续地改变正向转矩,以便实现从锁死中起动。2. 按照权利要求1所述的方法,其特征在于,通过沿着q轴的电流分量Iq对激励予以 控制。3. 按照权利要求1所述的方法,其特征在于,电流分量Iq的常数值限制为最大值的一 半并且和振动、优选地周期性振动、特别优选地正弦振动进行叠加。4. 按照权利要求3所述的方法,其特征在于,振动的频率是变化的。5. 按照权利要求4所述的方法,其特征在于,频率在具有最小和最大频率的频率通道 内连续地变化。6. 按照权利要求3到5中任一项所述的方法,其特征在于,振动的振幅是恒定的并且优 选地小于或者等于电流分量Iq的最大值的一半I。_/2。7. 按前述权利要求中任一项所述的方法,其特征在于,只要识别出锁死的消除,振动的 幅值就减小为零。8. 按前述权利要求中任一项所述的方法,其特征在于,电动马达、特别是同步马达或者 异步马达无传感器地确定了电角度。9. 按前述权利要求中任一项所述的方法,其特征在于,只要控制电流,也就是说线圈电 流或者电流分量Iq在q方向上达到或者超过最大值和/或两个彼此相接的采样步的角位置 :__:和擊_的差值不超过定义的阈值,就识别出锁死。10. 电动马达,特别是同步马达或者异步马达,其具有用于执行按前述权利要求中任一 项所述的方法的马达控制。11. 通过按照权利要求10所述的电动马达所驱动的栗、特别是回转栗。
【专利摘要】本发明涉及一种用于起动转速可变的电动马达的方法,其中在识别出马达轴的锁死之后利用正向转矩激励此马达轴,并且其中利用不同的频率连续地改变所述正向转矩,以便实现从锁死中起动。
【IPC分类】H02P6/08, H02P21/00
【公开号】CN105229915
【申请号】CN201380075310
【发明人】D.贡特曼, J.沙布, J.舒莱雷尔, M.厄斯特勒
【申请人】Ksb 股份公司
【公开日】2016年1月6日
【申请日】2013年12月6日
【公告号】DE102013206029A1, EP2982035A1, US20160036356, WO2014161614A1
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