用于运行混合励磁的或他励的单极电机的方法和设备的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及混合励磁单极电机（化mopolarmaschinen)，且特别地设及用于借助电 流调节来运行此类电机的方法。
【背景技术】
[0002] 感应式电机，例如永磁铁励磁激励的同步电机通常W磁场定向的控制来运行。在 此，通过设置额定力矩（Sol Imoment)来确定相对于转子固定的坐标系的形成磁通量和转矩 的电流的额定值，且W合适的电流调节来调节所述额定值。为操控感应式电机的相支路，根 据转子位置将形成磁通量和转矩的电流转换为相应的相电流或相电压。
[0003] 对于转子固定的坐标系的额定电流中的每个而言，电流调节包括PI调节器。此 夕F，经常设置使形成磁通量和转矩的电流的相互影响最小化的解禪网络。
[0004] 在混合励磁的单极电机中，励磁磁场部分地借助于励磁线圈生成，在他励的单极 电机中励磁磁场完全借助于励磁线圈生成，所述励磁线圈将附加的磁场分量加到电机的转 子内。为了提供额定转矩，因此在混合励磁的或他励的单极电机中除了转子固定的坐标系 的电流分量之外还必须调节励磁电流作为励磁电流分量。转子固定的坐标系的电流分量的 调节W及励磁电流分量的调节应如此进行，使得可W实现效率最优地运行电机。此外，希望 的是即使在动态运行中调节特性也使得电流分量之一的改变对两个另外的电流分量的影 响尽可能小。但如从关于两个电流分量的现有技术中已知的那样，解禪网络的使用对于= 个电流分量而言在数学上是昂贵的，且由于提高的计算成本对于实际的调节而言是不合适 的。
【发明内容】
[0005] 本发明的任务是提供用于对混合励磁的或他励的单极电机的调节，其中在动态运 行中可W在没有解禪网络的计算的情况下对待调节的电流分量进行调节。
[0006] 此任务通过根据权利要求1的、用于运行混合励磁电机或他励电机的方法W及通 过根据并列权利要求的设备和马达系统来解决。
[0007] 另外的设计方案在从属权利要求中给出。
[0008] 根据第一方面提出了用于运行混合励磁电机或他励电机的方法，其中电机的定子 绕组结构通过施加相电压或相电流来操控，且励磁绕组通过施加励磁电压或励磁电流来操 控，其中通过调节装置提供相电压或相电流和励磁电压或励磁电流用于进行操控，其中调 节装置隐式地（implizit)设置了相电压或相电流与励磁电压或励磁电流的解禪。
[0009] 用于运行混合励磁电机或他励电机的W上方法的构思在于，所述构思W CVD调节 (CVD:Complex Vector Desi即）或 W IMC 调节（IMCJnternal Model Control)来执行。
[0010] 将CVD或IMC调节用于混合励磁电机或他励电机可W实现W简单的方式考虑附加 的电流分量，从而运些调节在不显式（explizit)地设置解禪网络的情况下也适用于混合励 磁电机或他励电机。由此，可W限制在相应的控制器内用于执行W上调节的计算花费，且与 附加地设置用于励磁电流的解禪网络的情况相比所述计算花费更低。
[0011] 此外，(M)调节可朗財斌树-CV!尚*这舶》来定义其中Q(S)传递函数通过带有调节 函数和电机的开环开多成，且通过希望的控制传输特性(防hrungsilbertragungsverhalten )来确定。 调节装置对转子固定的坐标系的电流分量和励磁电流分量进行调节，其中控制传输特性适 用：
且对于励磁电流分量而言控制传输特性适用：
其中Idi"、Uo Ut是相应的电流分量的实际值，且I dsDii、Uii、Iewii是相应的电流分 量的预先给定的额定值，其中《"和《 ?。是预先给定的频率。
[0012] 此外，预先给定的频率COew和《 可W是运样的频率，在运些频率处控制传递 函数（閒虹ungsilbertragungsfunktionen) IduyidsDii、Iqist/IqsDii和 I eist/XsDii的振幅特性 (Ampl;Uudengjinge)首次未超过预先给定的衰减，特别是在-2地和-4地之间的衰减，特别 是-3地的衰减。特别地，-3地的衰减对应于lut/Iwii等于0. 71运种情况。CO "和《 me的 值在此可W不同。
[0013] 根据另一实施方式，替代的IMC调节可W包括滤波器，所述滤波器具有滤波器特 性（Filterverhalten)F (S)=I/ (ks+1)。
[0014] 可W规定：所述调节对转子固定的坐标系的电流分量和励磁电流分量进行调节， 其中转子固定的坐标系的电流分量被转换为相电压或相电流。
[0015] 根据另一方面设置了用于运行混合励磁电机或他励电机的设备，其中设备被构 造，W便： -通过施加相电压或相电流来操控电机的定子绕组结构，且通过施加励磁电压或励磁 电流来操控励磁绕组；并且 -通过调节装置提供相电压或相电流和励磁电压或励磁电流用于进行操控，其中调节 装置隐式地设置了相电压或相电流与励磁电压或励磁电流的解禪。
[0016] 根据另一方面，设置了带有混合励磁电机或他励电机的且带有W上设备的马达系 统。
[0017] 此外，电机的励磁绕组可W通过相位线圈（Phasenspulen)的星形接点或者单独地 施加W励磁电压或励磁电流。
【附图说明】
[0018] 在下文中借助于附图对本发明的优选的实施方式详细解释。在附图中： 图Ia和图化是带有混合励磁电机或他励电机的马达系统的示意图； 图2是CVD调节器的示意图； 图3是基于电机的线性描述的CVD调节的示意图；并且 图4是用于运行在图Ia和图化的马达系统内的电机的IMC调节器的示意图。
【具体实施方式】
[0019] 图Ia示出了马达系统1的示意图。马达系统1包括电机2,所述电机构造为混合 励磁电机或他励电机。混合励磁电机或他励电机2的特征在于，借助于励磁线圈21在电机 2的转子(未示出）内引入磁场，所述磁场提供了由永磁体提供的部分励磁磁场的额外的部 分或完全地形成了励磁磁场。
[0020] 此外设置了带有定子绕组结构22的电机2,所述定子绕组结构具有配设给多个 (在所示出的实施例中为=个）相的定子线圈23。定子线圈23在所示的实施方式中可WW 星形连接的方式连接，但可W类似地对于另外的实施方式根据=角连接的方式来连接。
[0021] 定子线圈23通过相应的相线路4通电，特别地通过操控单元（Ansteuereinheit) 3将相电压Uu、Uv、Uw施加到相线路4上，从而作为结果流过相电流I u、Iv、Iw。操控单元3从 控制单元5接收关于转子固定的坐标系的、有待调节的形成磁通量和转矩的电流分量Id、Iq 的量值，所述量值在操控单元3的转换单元31中根据所提供的（即测量的或模型的)、关于 转子位置的量值借助于功率电子器件32被转换为相电流I。、Iv、Iw或相应的相电压U。、Uv、 Uw。
[0022] 待调节的电流分量Id、Iq在此包括用于形成磁通量的纵向电流分量I d和用于形成 转矩的横向电流分量Iq,且对应于相应的纵向电压分量Ud和横向电压分量U。，所述纵向电 压分量和横向电压分量通过定子线圈23导致相应的电流分量Id、Iq。纵向电流分量Id导致 在励磁磁场的方向上的定子磁场分量，而横向电流分量Iq导致相对于励磁磁场偏转基本上 90°的定子磁场分量。
[0023] 此外提供了励磁电压分量化，所述励磁电压分量通过操控单元3施加到励磁绕组 21上，从而励磁电流或励磁电流分量I。流过此励磁绕组。为检测相电流，可W在相线路4 上设置电流测量装置6,且将另一电流测量装置7布置在励磁电流线路8中的一个内W用于 检测励磁电流分量I。。
[0024]电流测量装置6、7提供了实际流过的相电流I。、Iv、Iw或励磁电流I。的量值。相 电流I。、Iv、Iw的量值在变换单元9内变换到转子固定的坐标系内，从而将实际的形成磁通 量和转矩的电流分量、即实际横向电流分量Iqut和实际纵向电流分量Idut提供给控制单元 5。类似地，由另一电流测量装置7提供实际励磁电流分量Ut的量值。
[0025] 基于实际电流分量，即实际纵向电流分量Idut、实际横向电流分量Ut和实际励磁 电流分量Ieut,现在执行调节11。为此，为马达系统1预先给定了额定力矩吨。11，所述额定 力矩Mwii借助于特征曲线被转换为额定纵向电流分量Idwii、额定横向电流分量Iqwii和额