块35的q轴和d轴分量的d_q转换器做出的。
[0095]非正常模式1-限制相位超前
[0096]在此模式中，转换器310包括正常计算相位超前的相位超前计算器，但通过在相位角度值被施加到d-q转换器之前作用于相位角度值的限制块310a，超前角度被限制到最大相位超前角度以内，即超前=MIN(超前，最大超前角度)。仅仅在以非正常模式运行时施加此限制，并且在以正常模式运行时不施加此限制。然后此被修改的(被限制的)相位角度被馈送到转换器。
[0097]在非正常模式中允许的最大相位超前角度可以根据温度而变化，如图16a所示，最大相位超前角度在温度处于进入非正常模式时的阈值和更高的阈值之间线性地减小，并且然后在温度超过所述更高的阈值后以更大的速率线性地减小。这种缩放对最大可允许的d轴电流的影响在图16b中被示出。假如相位超前角度低于限制，则相同的相位超前角度将被用在正常和非正常模式中。
[0098]非正常模式2-比例缩减相位超前角度
[0099]在此布置中，如图13所示，由电流转换器块311正常地计算相位超前角度，但由增益因子按比例改变超前角度，即超前=k*超前，其中k在0和1之间变化。仅仅在处于非正常模式时进行这种缩放，并且在正常模式中时不施加这种缩放。由修改相位角度计算器产生的相位角度的缩放块311a施加缩放，被按比例改变的角度被馈送到d-q转换器块。
[0100]缩放或增益可以用速度调整或是具有迟滞的开关，分别如附图17和18所示。当使用迟滞时，进入非正常模式的阈值温度被选择为高于用于确定何时退出非正常模式并返回正常模式的阈值温度。
[0101]非正常模式3-限制D轴电流
[0102]在此布置中，如图14所示，电流转换器312不依赖于温度，正常地计算电流要求。但是，然后通过使d轴电流分量在与q轴分量一起被馈送到减法器块35之前通过限制器312a，D轴电流分量被限制到最大幅值以内，即d轴电流=MAX(d轴电流，最大D轴电流)。仅仅在处于非正常模式时施加这种限制，并且在处于正常模式时不施加此种限制。
[0103]最大D轴电流可以用速度调整或是具有迟滞的开关，和选择项1和选择项2中的超前角度方法相同。
[0104]非正常模式4-比例缩减D轴电流
[0105]在此替代方案中，如图15所示，由电流转换器313正常地计算电流要求，但由增益因子按比例改变D轴电流，即d轴电流=k*d轴电流，其中k在0和1之间变化。这仅仅在处于非正常模式时通过使d轴电流通过一个缩放块313a进行。
[0106]再次，可以如图17和18所示，最大D轴电流可以用速度调整或是具有迟滞的开关。
[0107]当然，这四种模式的任何组合可以被用在驱动系统中用于在非正常模式中产生相位超前的减小。
【主权项】
1.一种用于无刷直流电机的驱动系统，所述无刷直流电机具有包括至少一个永磁体的转子和包括至少一个相绕组的定子，所述系统包括驱动电路，其包括与所述绕组相关联的用于改变流经所述绕组的电流的开关装置；被布置以感测所述转子的位置的转子位置感测装置；以及被布置以提供驱动信号来控制所述开关装置的控制装置；所述驱动系统进一步被布置为接收具有依赖于所述转子的所述至少一个磁体的温度的值的温度信号， 其特征在于所述控制装置被布置为依赖于所述转子磁体的温度相对于转子位置改变流经所述绕组的电流的相位。2.根据权利要求1所述的驱动系统，其中所述控制装置被适配为以正常控制模式控制所述电机，由此所述控制装置被布置为根据所述电机转子速度使流经所述绕组的电流的相位超前。3.根据权利要求1或权利要求2所述的驱动系统，其中所述控制装置被布置为当温度高于预定水平时以非正常模式运行所述电机，其中在所述非正常模式中，所述控制装置被布置为根据所述电机转子速度和所述温度使流经所述绕组的电流的相位超前，以使得在被定义的范围的运行状况下，所述控制装置被布置为施加减小的量的相位超前。4.根据权利要求3所述的驱动系统，其中，相位超前减小的所述被定义的范围的运行状况对应于如果相位超前不被减小则磁体将变为永久性退磁的状况。5.根据权利要求2或权利要求3或权利要求4所述的驱动系统，其中所述控制装置被适配为当所述电机速度达到或超过在没有相位超前情况下能够获得的最大速度时，使流经所述绕组的电流的相位相对于转子位置超前。6.根据上述任一权利要求所述的驱动系统，其中在温度超过100摄氏度或120度或140度时，所述控制装置以所述非正常模式运行。7.根据上述任一权利要求所述的驱动系统，其中所述控制装置包括将电流要求信号转换为d_q参考坐标系中的q轴电流分量和d轴电流分量的d_q坐标系转换器，以及确定要被施加的相位超前的量并且生成被馈送到所述转换器的相位超前值的相位超前计算器，所述相位超前计算器响应于所述转子速度和电源电压。8.根据权利要求7所述的驱动系统，其中所述相位超前计算器至少在所述非正常模式时响应于电机转子磁体温度信号。9.根据上述任一权利要求所述的驱动系统，其中在所述非正常模式中，所述控制装置被布置为将所述相位超前与具有在0和1之间的值的缩放因子相乘，从而生成减小的相位超前值。10.根据上述任一权利要求所述的驱动系统，其中在所述非正常模式中，所述控制装置被布置为将绝对限制施加到能够由驱动电路施加的相位超前的角度，从而使得所述相位超前被保持在预定的绝对限制以下。11.根据上述任一权利要求所述的驱动系统，其中所述控制装置产生依赖于电流要求信号值并且代表要被施加到所述电机的电流的d轴和q轴电流分量，在所述非正常模式中，所述控制装置通过修改所述d轴电流分量的值来减小相位超前的量。12.根据权利要求11所述的驱动系统，其中通过使所述d轴分量通过限制所述d轴分量的幅值的限制器来修改所述d轴分量。13.根据权利要求11所述的驱动系统，其中当处于所述非正常模式时，使所述d轴电流分量通过将所述d轴分量与缩放因子相乘的缩放函数。14.根据上述任一权利要求所述的驱动系统，其中当处于所述非正常模式时被施加的相位超前的量被选择，以使得当所述电机磁体的温度低于最大约定运行温度时，磁体的退磁量不超过百分之一，或百分之二，或不超过百分之三或最高达到百分之五。15.一种驱动如下类型的无刷直流电机的方法，该类型的无刷直流电机具有包括至少一个永磁体的转子和包括至少一个相绕组的定子，所述方法包括: 确定所述电机中的转子的位置，并且将驱动电压施加到相，使得电流在所述相中流动， 其特征在于依赖于所述转子磁体的温度相对于所述转子位置改变流经所述绕组的电流的相位。16.如权利要求15所述的方法，包括当所述磁体的温度低于第一阈值水平时，以正常控制模式运行所述电机，由此控制装置被布置为当所述电机的速度达到或超过在没有相位超前的情况下能够获得的最大速度时，使流经所述绕组的电流的相位相对于所述转子位置超前，以及当温度高于第二阈值水平时，以非正常模式运行所述电机，其中在所述非正常模式中，所述方法包括施加比在所述控制装置以所述正常模式运行时施加的相位超前的量小的相位超前的量。
【专利摘要】一种用于无刷直流电机的驱动系统，所述无刷直流电机具有包括至少一个永磁体的转子和包括至少一个相绕组的定子，所述系统包括驱动电路，其包括与所述绕组相关联的用于改变流经所述绕组的电流的开关装置；被布置以感测所述转子的位置的转子位置感测装置；以及被布置以提供驱动信号来控制所述开关装置的控制装置；所述驱动系统进一步被布置为接收具有依赖于所述转子的所述至少一个磁体的温度的值的温度信号，其特征在于所述控制装置被布置为依赖于所述转子磁体的温度相对于转子位置改变流经所述绕组的电流的相位。
【IPC分类】H02P21/00, H02P29/00
【公开号】CN105264765
【申请号】CN201480028819
【发明人】G·A·R·坎普
【申请人】Trw有限公司
【公开日】2016年1月20日
【申请日】2014年3月26日
【公告号】EP2979356A1, US20160043671, WO2014155112A1