的电流的实部和虚部的时间变化曲线；
[0027] 图5是从定子出发的磁通量实部和磁通量虚部的时间变化曲线；
[0028] 图6是从定子出发的电压的实部和虚部的时间变化曲线；
[0029] 图7是具有磁阻电机、变流器和控制装置的驱动装置；
[0030] 图8是在另外的实施方式中的根据图7的驱动装置；
[0031] 图9是在另外的实施方式中的根据图7的驱动装置。
【具体实施方式】
[0032] 当前，变流器6应该与旋转的磁阻电机2转速正确地且相位正确地连接。磁阻电 机2尤其构造成没有减震笼的同步磁阻电机2。磁阻电机2具有当前未示出的、具有相应的 定子绕组11的定子。此外，磁阻电机2具有在此未示出的转子，该转子具有转子叠片组，转 子叠片组构造为磁各向异性的。转子叠片组可W由板叠形成并且具有相应的磁通闭锁件， 即空气填充的区域或者缺口，由此获得磁各向异性的设计。
[0033] 图1示出了磁阻电机2的空间矢量图。在该空间矢量图中，磁阻电机2的物理参 量作为在复数平面中的矢量示出。在图1中示出了定子坐标系，其具有轴a和轴0。轴 a示出了实数的部分并且轴0示出了定子坐标系的虚数部分。此外示出了具有轴d和q 的相对于定子坐标系旋转的转子坐标系。在此，轴d示出了实数的部分并且轴q示出了转 子坐标系中的虚数部分。转子坐标系相对于定子坐标系W转子角度巧推移。转子坐标系W 角速度《旋转。
[0034] 在空间矢量系统中，直流电流I被标示为电流矢量。直流电流I被输入到定子绕组 11中。直流电流I仅具有实数部分。磁阻电机2的转子相关于定子地旋转。转子或者其转 子叠片组具有磁各向异性，转子因此具有取决于方向的导磁值。基于该特性，相对于转子在 圆形轨迹上前进的被输入的电流I或者电流矢量在理想的线性观察上看成为描述了磁通 量O的磁通矢量的相应的轨道。磁通量O的轨道由转子叠片组的几何设计方案或者由磁 各向异性给出。在当前的实施例中，在观察转子系统时产生磁通量矢量的楠圆形轨道。在 实际观察饱和度时，楠圆形轨道有质量地保持并且仅仅经受与电流值的高度相关的变形。
[0035] 图2示出了转子坐标系，其中标示了电流I和磁通量O。当前，值I =0. 1的现有 的电流矢量被转子固定地输入。转子W频率《在正旋转方向上旋转。在转子坐标系中，具 有频率-O的直流电流I表现出了环绕在圆形的轨迹上。基于磁各向异性产生了变形的楠 圆形的环绕的定子磁通量矢量，其描述了磁通量O。
[0036] 图3现在示出了电流矢量的透视图的根据图2的、即在定子坐标系中的变化曲线。 电流矢量或者直流电流I当前显示存在。描述磁通量O的磁通量矢量能够分解成同分量 &"1和对分量& g。同分量处于相对于电流I的相位中。对分量& g在运行的转子的方 向上W两倍的频率2 CO转动。磁通量O的时间上的变化等于对分量Og的时间上的变化， 由此导致双倍频率地感生的电压U。
[0037] 总体上获得W下状况：如果电流I现在作为存在的电流矢量输入给定子并且转子 角度f被推进，那么磁通量O的对系统Og将具有双倍转子频率f和双倍转子相位位置的 可测量的感生的电压U感生到定子绕组中。
[003引图4至6示出了定子固定的参数的时间上的观察。在此应识别出转子角度巧的银 齿形的曲线。图4示出了与时间t相关的电流I的实电流部I。和虚电流部Ip。电流I的 实电流部I。的振幅A例如具有值0. 1。因为其是直流电流，因此电流I的虚电流部分I P具 有值0。
[0039] 图5示出了与时间t相关的磁通量O的实通量部O。的变化曲线和磁通量O的 虚通量部的变化曲线。不管是实部O。还是虚部O P都具有相对于转子频率的两倍频 率的交替部分。此外，偏置（offset)覆盖了实部〇。。此外，两个分量的交替部分彼此相 位偏移。 W40] 图6示出了电压U的实电压部U。和电压U的虚电压部U P的时间变化曲线。电压 部分U。和U P具有与转子角度f相比的双倍的频率。此外，它们将相应的磁通量?的磁通 量部分?。和Op提前90°并且是无偏置的。根据感生的电压U的电压部分U。和U P的 时间变化曲线例如可W确定一半的周期持续时间T/2。对此能够确定电压部分U。和U P的 最大值。当前例如利用箭头强调虚电压部Up的最大值。
[0041] 图7示出了在第一实施方式中的驱动装置1。驱动装置1包括磁阻电机2。此外， 驱动装置1包括控制装置3。此外，驱动装置1包括变流器6,其尤其设计成变频器。变流 器6与定子绕组11电连接。在当前的实施例中，定子绕组11具有=个相位。在定子绕组 11中现在输入直流电流I。运如之前描述的那样引起在定子绕组11中的感生电压U。该 感生电压U现在应该被确定。在当前的实施例中，驱动装置1仅仅具有一个电流传感器7。 电流传感器7构造用于确定在定子绕组11的相位中的相应的随时间变化的电流。控制装 置3设计用于根据对于相位电流的测量值确定电流矢量。其被输送给电流调节器5,其例如 具有PI调节器。根据在调节器输出端处的调节信号或者调节参量可W确定感生电压U(t) 的时间变化曲线。根据感生电压U(t)的时间变化曲线可W借助相位调节回路4确定转子 角度常和转子频率f。在相位调节回路4的输出端处的信号与倍数1/2相乘，因为感生电压 具有相关于转子角度巧的两倍频率。
[0042] 图8示出了在另外的实施方式中的驱动装置1。在此设置电压传感器8，其可W测 定在定子绕组11的各个相位之间的相应的电压。在运种情况中，被测量的感生电压直接输 送给相位调节回路4。
[0043] 图9示出了在另外的实施方式中的驱动装置1。替代相位调节回路，设置相应的计 数器9,其能够确定在感生电压U的过零之间的时间并且因此能够确定转子频率f。此外， 尤其是设置成最大/最小探测器的探测器10、尤其是W最大/最小探测器来设置，根据感生 电压的最大值能够确定转子角度f或者相位。
[0044] 利用根据图7至9的驱动装置1能够可靠地确定转子频率f和转子角度9。因此， 变流器6能够转速正确地和相位正确地接通到旋转的磁阻电机2上。
【主权项】
1. 一种用于将变流器（6)接通到旋转的磁阻电机（2)上的方法，其中，所述磁阻电机 (2)具有带有定子绕组（11)的定子和带有磁各向异性的转子叠片组的转子，该方法通过以 下来实现， 将直流电流（I)输入到所述定子绕组（11)中， 确定在所述定子绕组（11)处施加的电压（U)，所述电压通过由于所述转子的旋转所引 起的磁通量（Φ)的变化而感生到所述定子绕组（11)中，并且 借助控制装置（3)根据所确定的感生的所述电压（U)来确定所述转子的转子频率（f) 和/或转子角度（Φ)。2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，借助电压传感器（8)测量在所述定子绕组 (11)处感生的所述电压（U)。3. 根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述控制装置（3)具有电流调节器 (5)，借助所述电流调节器提供对于所述变流器的预定电流的调节参数。4. 根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述转子频率（f)根据在所 确定的感生的所述电压（U)的两个相邻最大值之间的时间间隔来确定。5. 根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述转子角度根据所述转子 叠片组的几何形状和/或所感生的所述电压（U)的时间变化曲线来确定。6. 根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述控制装置（3)具有用于 调整所感生的所述电压（U)的相位和频率的相位调节回路（4)。7. 根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述控制装置（3)具有至少 一个计数器（9)和/或探测器（10)，借助计数器和/或探测器确定所确定的感生的所述电 压（U)的最大值的数量和/或确定在所确定的感生的所述电压（U)的至少两个相邻的最大 值之间的时间间隔。8. -种用于磁阻电机（2)的变流器（6)的控制装置（3)，所述控制装置设计用于执行 根据权利要求1至7中任一项所述的方法。9. 一种具有磁阻电机（2)、变流器（6)的驱动装置（1)，所述变流器与所述磁阻电机 ⑵电连接，并且所述驱动装置具有根据权利要求8所述的控制装置（3)以用于控制所述变 流器（6)。
【专利摘要】本发明涉及一种用于将变流器(6)接通到旋转的磁阻电机(2)上的方法，其中，磁阻电机(2)具有带有定子绕组(11)的定子和带有磁各向异性的转子叠片组的转子，该方法由此实现，将直流电流(I)输入到定子绕组(11)中；确定在定子绕组(11)处施加的电压(U)，该电压通过由于转子的旋转引起的磁通量(Φ)的变化而感生到定子绕组(11)中，并且借助于控制装置(3)根据所确定的感生的电压(U)确定转子的转子频率(f)和/或转子角度()。
【IPC分类】H02P25/024, H02P21/24, H02P21/14, H02P21/18, H02P25/092
【公开号】CN105577063
【申请号】CN201510729367
【发明人】蒂洛·威格尔
【申请人】西门子公司
【公开日】2016年5月11日
【申请日】2015年10月30日
【公告号】EP3016267A1