电机组件、电能产生系统以及用于控制电机组件的方法技术方案

电机组件，包括具有定子(8)以及绕轴线(A)旋转的转子(9)的旋转电机(4)；用以测量电机(4)的磁感应值(B)的磁性探针(24a)；位置传感器(25)，用以在给定检测点(26)检测转子(9)的通过并发射参考信号(PA)；以及处理单元(23)，用于基于所检测的磁感应值(B)以及参考信号(PA)限定电机(4)的负载角(LA)的值。

Motor assembly, electric energy generation system, and method for controlling motor assembly

The motor assembly includes a stator having (8) and (A) about the axis of rotation of the rotor (9) rotation of the motor (4); the motor (4) is used to measure the magnetic induction value (B) of the magnetic probe (24a); position sensor (25), in the given detection point (26) detection of the rotor (9) and the reference signal is transmitted (PA); and a processing unit (23), for the detection of magnetic induction based on the value of the reference signal (B) and (PA) Limited (4) motor load angle (LA) value.

【技术实现步骤摘要】
电机组件、电能产生系统以及用于控制电机组件的方法
本专利技术涉及一种电机组件，包括所述电机组件的一种电能产生系统以及一种用于控制该电机组件的方法。
技术介绍
总的来说，电能产生系统提供电能给电网，并且包括电机组件，该电机组件依次包括旋转电机、和用于控制该旋转电机的控制器件以及被布置在该旋转电机和电网之间的电能转换器。在使用中，该控制器件用于控制该能量转换器并因而控制该旋转电机，从而调节其转矩，使其工作在稳定运行点。然而，在某些情况下，施加到电机上的驱动力或者电力系统上的负载存在突然的改变，随后，扭矩以及涡轮扭矩存在突然的改变，其能使得电机的运行点偏移到不稳定的运行点上，导致该旋转电机机械损坏。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的是提供一种能够克服现有技术缺陷的电机组件。根据本专利技术，提供一种旋转电机组件，包括具有定子和绕轴线旋转的转子的电机；测量该电机的磁感应值的磁性探针；在给定检测点检测转子的通过并发出参考信号的位置传感器；以及用于基于所检测的磁感应值以及参考信号限定电机的负载角的值的处理单元。因为本专利技术，可以采用由磁性传感器所获取的数据直接确定负载角并因此根据所确定的负载角来控制该电机，并且减小电机运行在不稳定的运行点且被损害的风险。根据本专利技术的另一实施例，该磁性探针被布置在电机的气隙中，以检测相对于该磁感应值的轴线的径向分量。根据本专利技术的另一实施例，该磁性探针被布置在该气隙中的给定检测点上。根据本专利技术的另一实施例，该处理单元计算所接收的磁感应值之间的最大值，并且基于所检测的最大值计算该负载角的值。根据本专利技术的另一实施例，该处理单元测量参考信号和到达磁感应值的零值之间经过的时间间隔，并基于所述时间间隔计算负载角的值。根据本专利技术的另一实施例，该处理单元测量参考信号和到达磁感应值的最大值之间经过的时间间隔，并基于所述时间间隔计算负载角的值。根据本专利技术的另一实施例，该处理单元基于电机的旋转频率计算负载角的值。根据本专利技术的另一实施例，该位置传感器包括与检测点相对于轴线径向对准的感测元件。本专利技术的又一目的是提供一种电能产生系统，其减小了现有技术的不便性。根据本专利技术，提供一种电能产生系统，包括电机组件，该电机组件包括具有定子和绕轴线旋转的转子的旋转电机；测量该电机的磁感应值的磁性探针；在给定检测点检测转子的通过并限定参考信号的位置传感器；以及用于基于所检测的磁感应值以及参考信号限定电机的负载角的值的处理单元。根据本专利技术的另一实施例，该系统包括耦合到电机的电能转换器和耦合到该转换器以及处理单元以接收所检测的负载角的值的控制单元；该控制单元用于基于所接收的负载角的值控制该转换器。根据本专利技术的另一实施例，该系统包括测量器件，该测量器件耦合到电机上以测量电机的电气量，并且耦合到控制单元上以提供所检测的电气量的值；该控制单元用于基于所检测的电气量的值来控制该转换器。本专利技术的又一目的是提供一种用于控制电机组件的方法，其能减小现有技术的不便性。根据本专利技术，提供一种用于控制电机组件的方法；该电机组件包括旋转电机；该方法包括：固定参考角位置；检测电机的磁感应值；当转子通过参考的角度位置时限定第一事件；当磁感应值到达其最大值时限定第二事件；检测第一事件和第二事件之间的时间间隔；基于所检测的时间间隔计算负载角；基于所检测的负载角控制该电机。根据本专利技术的优选实施例，基于转子的旋转频率计算该负载角。根据本专利技术的另一优选实施例，该方法包括测量该电机的电气量以及基于所测量的电气量以及负载角控制该电机。附图说明现在参考附图描述本专利技术，其中附图示出了其某些非限制性实施例，其中：-图1是根据本专利技术的电能产生系统的示意图；以及-图2是根据本专利技术的电能产生系统的电机的正视图，其中部分示出为横截面图。具体实施方式在图1中，由参考标记1作为整体标注的是电能产生系统。该电能产生系统1在互换点3上提供电能给电网2。该电能产生系统1包括旋转电机4，耦合到电机2上的电能转换器5，耦合到电能转换器5以及电机4上的控制器件6。参考图2，电机4是同步电机，并且包括定子8，以及绕着轴线A彼此共轴的转子9。更具体地，电机4是两极电机。在另一实施例中，电机4具有两极以上的极数。定子8是中空的，并且包括多个定子槽12以及间隔设置且沿着定子8的内表面14形成的多个定子齿13。此外，定子8包括安装在该多个槽12内的多个绕组15。转子9限定磁场，并且包括沿着转子9的外表面19形成的多个转子槽18。特别是，该多个转子槽18分成两组18a槽18，以便定义出转子9的两极。转子9包括安装在槽18中的绕组20，从而限定磁场。在附图未示出的本专利技术的另一个实施例中，该转子包括安装在转子槽中以限定磁场的永磁体。参考图1，该控制器件6包括控制单元22，与控制单元22进行通信的处理单元23，与处理单元23进行通信以提供磁感应值B的磁性传感器24，与处理单元23进行通信并用于提供转子9的角位置PA的位置传感器25，以及测量电机4的电气量的测量器件27。参考图1和2，该磁性传感器24包括磁性探针24a，其被布置在定子8内部的检测点26处。磁性探针24a被布置在转子9和定子8之间的气隙(airgap)28中。更具体地，检测点26被布置在定子8的一个齿13上。贯穿于该说明书，术语磁场指的是磁感应B。磁性传感器24是磁场或者磁性感应传感器。换句话说，磁性传感器24用于测量检测点26处的磁感应值B。更具体地，磁性传感器24用于测量点26处的相对于磁感应值B的轴线A的径向分量。磁性传感器24是霍尔效应传感器。在本专利技术的另一实施例中，磁性传感器24是用于测量磁感应值B尤其是相对于磁感应B的轴线A的径向分量的任何类型的传感器。参考图2，位置传感器25包括与转子9和感测元件31一起集成的成型轮30，其中感测元件31面向该成型轮30，从而检测该成型轮30的角位置PA。尤其是，位置传感器25为编码器。感测元件31与定子8集成。换句话说，感测元件31并不旋转。该成型轮30包括凹槽34。感测元件31被布置在给定的角位置上，从而在凹槽34与检测点26对齐时，检测凹槽34的通过。换句说话，该位置传感器25用于转子9相对于检测点26的角位置PA，其中检测点26限定了测量的初始参考点，换句话说，值为0的角位置。更具体地，感测元件31和检测点26相对于轴线A径向对准。换句话说，感测元件31的角度位置等于检测点26和磁性探针24a的角位置。位置传感器25对凹槽34的通过的检测限定等于0的角位置值PA，其依次限定参考信号。该参考信号限定触发信号。感测元件31可以是光学的、磁性的或者任何其他类型的。在附图未示出的另一实施例中，位置传感器并不必须是编码器，可以是任何类型的位置传感器，例如光学的、磁性的或者任何其他类型的。参考图1，处理单元23连接到磁性传感器24上，从而接收磁感应值B并且处理单元23连接到位置传感器25上从而接收参考信号。处理单元23用于基于所检测的磁感应值B以及参考信号计算电机4的负载角LA的值。更具体地，处理单元23用于计算第一事件和第二事件之间经过的时间间隔，其中当位置传感器25检测转子9通过参考的角位置PA(角位置PA的值等于0)时出现第一事件，即，在其接收参考信号(或者触发信号)时；当所测量的磁感应值B达到其最大值时本文档来自技高网...

【技术保护点】
电机组件，包括具有定子(8)以及绕轴线(A)旋转的转子(9)的旋转电机(4)；用以测量电机(4)的磁感应值(B)的磁性探针(24a)；位置传感器(25)，用以在给定的检测点(26)检测转子(9)的通过并限定参考信号(PA)；以及处理单元(23)，用于基于所检测的磁感应值(B)以及参考信号(PA)限定电机(4)的负载角(LA)的值。

【技术特征摘要】
2015.12.17 IT 1020150000847711.电机组件，包括具有定子(8)以及绕轴线(A)旋转的转子(9)的旋转电机(4)；用以测量电机(4)的磁感应值(B)的磁性探针(24a)；位置传感器(25)，用以在给定的检测点(26)检测转子(9)的通过并限定参考信号(PA)；以及处理单元(23)，用于基于所检测的磁感应值(B)以及参考信号(PA)限定电机(4)的负载角(LA)的值。2.根据权利要求1所述的电机组件，其中该磁性探针(24a)被布置在电机(4)的气隙(28)中，以检测相对于磁感应值(B)的轴线(A)的径向分量。3.根据权利要求1所述的电机组件，其中该磁性探针(24a)被布置在气隙(28)中的给定检测点(26)处。4.根据前述任意一个权利要求所述的电机组件，其中处理单元(23)计算所接收的磁感应值(B)之间的最大值，并且基于所检测的最大值计算负载角(LA)的值。5.根据权利要求4所述的电机组件，其中该处理单元(23)测量参考信号(PA)和到达磁感应值(B)的最大值之间所经过的时间间隔，并且基于所述的时间间隔计算负载角(LA)的值。6.根据权利要求1至3中任意一个权利要求所述的电机组件，其中处理单元(23)测量参考信号(PA)和到达磁感应值(B)等于零之间所经过的时间间隔，并且基于所述的时间间隔计算负载角(LA)的值。7.根据权利要求1至3中任意一个权利要求所述的电机组件，其中处理单元(232)基于电机(4)的旋转频率计算负载角值(LA)。8.根据权利要求1至3中任意一个权利要求所述的电机组件，其中位置传感器(2...

【专利技术属性】
技术研发人员：法布里齐奥·达戈斯蒂诺，罗伯托·比翁迪，
申请(专利权)人：安萨尔多能源公司，
类型：发明
国别省市：意大利,IT