用于运行电机的方法以及电机技术

本发明专利技术涉及用于运行电机的方法以及电机。本发明专利技术特别是涉及用于运行电机的方法，电机带有电流源和电动机以及接在电流源和电动机之间的整流器，其中，电流源的输入电流借助对整流器的一定数量的半导体开关进行的脉冲宽度调制操控而转换成用于电动机的多相输出电流，其中，一个或每个脉冲在第一时间点产生，并且在脉冲持续时间之后在第二时间点结束，其中，针对每个在对电流源的中间回路中的半导体开关进行脉冲宽度调制操控的过程中产生的交流电流部分来确定频谱，并且其中，对脉冲宽度调制操控的脉冲的脉冲持续时间进行调控，使得交流电流部分的频谱的总和最小。

A method for running a motor and a motor

The present invention relates to a method for running a motor and an electric motor. The invention particularly relates to a method for operating the motor, motor with rectifier, current source and motor and connected between the current source and the motor, the input current of current source with a certain number of semiconductor switches on the rectifier of the pulse width modulation control and converted into electric motor for multiphase output current, the one or each pulse in the first time point, and after the end of the pulse duration, at second time points for each one, in the middle of the semiconductor switch circuit of current source in the part of alternating current to generate a pulse width modulation control in the process to determine the spectrum, and the pulse width modulation control pulse duration control, AC current makes the spectrum part of the sum of the minimum.

【技术实现步骤摘要】
用于运行电机的方法以及电机
本专利技术涉及用于运行电机的方法，电机带有电流源和电动机以及接在电流源和电动机之间的整流器，其中，电流源的输入电流借助对整流器的一定数量的半导体开关进行的脉冲宽度调制操控而转换为用于电动机的多相输出电流，其中，一个或每个脉冲在第一时间点产生，并且在脉冲持续时间之后在第二时间点结束。本专利技术此外涉及根据这种方法所描述的尤其是用于机动车的电机。
技术介绍
电动运行的调设系统作为机动车部分如车窗升降器、座椅调设装置、门和滑车顶驱动装置或冷却通风器驱动装置以及泵和内部空间风扇通常具有带有受控的电动机的电机。为此，无刷电动机例如是公知的，其中，相对于定子可转动地支承的转子通过旋转磁场驱动。为此，定子的相绕组被加载以相应的三相电流或马达电流，其借助作为(马达)电子器件的一部分的控制器来控制和调节。这种电机通常包括(高压)电池作为车辆内部的能量存储器，由该能量存储器以直流电的形式给电动机提供电能。为了将直流电转换为马达电流，适当地将整流器(逆变器、转换器)接在能量存储器和电动机之间。在此，(直流电压)中间回路后接于能量存储器，中间回路与整流器的桥电路联接。能量存储器和中间回路在此作为电流源起作用以用于为整流器提供输入侧的直流电(输入电流)。马达电流作为多相输出电流通过脉冲宽度调制(PWM)操控桥电路的半导体开关产生。通过PWM操控部的脉冲，半导体开关以时序在导通和封锁状态之间切换。通过半导体开关的切换过程，在中间回路或电流源的线路中产生交流电流。该交流电流在遵守EMV(电磁兼容性)准则方面被视为是重要的。
技术实现思路
本专利技术的任务在于说明一种特别适当的用于运行电机的方法。电机的EMV特性尤其是应该在运行时得到改进。此外，本专利技术的任务还在于说明一种根据这种方法工作的电机。根据本专利技术，在方法方面，所提到的任务以权利要求1的特征解决，并且在电机方面，所提到的任务以权利要求8的特征解决。有利的设计方案和改进方案是各自的从属权利要求的主题。根据本专利技术的方法适用于且设定用于运行电机。电机在此具有能量存储器，能量存储器具有后接的(直流电压)中间回路，能量存储器和后接的(直流电压)中间回路一起实施为用于机器的电动机的电流源(电压供应装置)。在此，在电流源和电动机之间接有例如形式为逆变器(转换器)的整流器。在机器运行时，整流器将电流源的输入电流转换成用于电动机的多相的，尤其是三相的输出电流(马达电流、三相电流)。为此，接到中间回路中的整流器的数量利用脉冲宽度调制(PWM)操控以时序操控。PWM操控在每个相中具有至少一个脉冲形的信号(脉冲)以用于切换各自的半导体开关。一个或每个脉冲在第一时间点产生，并且在各自的脉冲持续时间后在第二时间点结束。根据该方法，针对每个在对电流源的中间回路中的半导体开关进行脉冲宽度调制操控的过程中产生的交流电流部分来确定频谱。为此，交流电流部分例如借助傅里叶变换转变到频域中。脉冲宽度调制操控的脉冲的脉冲持续时间在此以如下方式调控，即，使交流电流部分的频谱的总和(总频谱)最小。由此，通过电源中的交流电流部分形成的交流电流被减小或最小化，这有利地传递到电机的EMV特性上。由此尤其是减小电流源或电压源的负载。此外，由此可以改进机器的声音，即能够实现噪音降低。交流电流部分(电流分量(stromblock))的频谱通常具有类似的幅度，然而这些幅度在相位中有所不同。通过调控脉冲持续时间，频谱的相位向着彼此推移，并且不会在此改变频谱的幅度。因此，通过适当地选择脉冲持续时间可能的是，至少针对确定的频率实现总频谱的最小化和进而实现电流源中的交流电流的最小化。总频谱通常不能够在整个频率范围中最小化，然而针对待优化的频率(尤其是PWM操控的时钟频率)总频谱足够用于进行最小化。当交流电流部分的各个频谱的相位相对彼此推移成相反或正好相反时，幅度最小。在适当的改进方案中，为了使总和最小化，各个频谱尤其是在要优化的频率周围的区域中以180°相对彼此相移。在一个有利实施方案中，调控针对确定的频率的脉冲持续时间，尤其是针对一个或每个频谱的最大值的频率的脉冲持续时间。一个或每个频谱的最大值基本上通过PWM操控或脉冲的时钟频率(基波部分)确定。优选地，在电机运行时动态地进行相关频率的确定。换言之，在运行时间内实时地调控用于相关频率的脉冲持续时间。在一个可行实施方式中，利用时钟频率进行确定。这意味着的是，PWM操控的每个周期单独地优化。在此例如可想到的是，仅一次性地以每毫秒的方式计算出最佳的脉冲持续时间。由此减小计算负荷。但同样也可想到的是利用使用针对相关频率的带通的电路技术上的实施方式，其中，脉冲持续时间在调校时间内以如下方式调控，即，调控出最小值。在一个适宜构造方案中，一个或每个脉冲以第一时间段早于第一时间点地产生，并且/或者以第二时间段晚于第二时间点地结束。通过调整第一和第二时间段，第一和第二时间点的时间位置在PWM操控期间得到有效推移。因此，随后改变或调控脉冲持续时间。由此以简单的方式和方法实现交流电流部分的频谱彼此间的(相对的)相移。在一个适当设计方案中，为了产生多相输出电流每个脉冲设有相同的第一和第二时间段以调控脉冲持续时间。换言之，针对所有接通，也就是将半导体开关从非导通(封锁)状态切换到导通状态使用共同的第一时间段，从而所有脉冲在更早的(第一)时间点产生。相应地针对所有切断，也就是将半导体开关从导通的状态切换到封锁状态同样使用共同的第二时间段，从而所有脉冲在更晚的(第二)时间点结束。同样可想到的例如还有，所有脉冲在更晚的时间点产生并且/或者在更早的时间点结束。以其来调控PWM操控的脉冲持续时间的时间段对于不同的周期来说是可改变的。这意味着的是，例如针对PWM操控的每个周期确定时间段的新的值，或者在多个周期上使用时间段的相同的值。重要的是，不同的相的所有脉冲持续时间在周期内以相同的时间段改变。换言之，在调控脉冲持续时间之前和之后，脉冲持续时间彼此间的差在周期内保持恒定。在一个有利设计方案中，第一和第二时间段在绝对值上是相同的。由此尤其地，输出电流的所产生的相电流仅被轻微影响，从而并不明显影响马达运行。根据本专利技术的方法的附加的或另外的方面设置的是，第一和第二时间段事先针对不同的确定的频率计算出并且存储在表格中。由此实现特别是低成本的方法，该方法同时可以例如基于PWM操控的时钟频率的改变灵活地匹配于不同的频率。电机尤其是适用于且设定用于机动车中的电动的驱动装置，例如用于作为机动车部件的调设系统。电动机优选以无刷的方式实施有定子和在其中可旋转地支承的转子。定子具有一定数量的相绕组，相绕组一方面在整流器上受引导，并且另一方面例如接在星形电路中的共同的结点(星点)中。整流器具有控制器，即控制设备。控制器在此通常在程序和/或电路技术上适用于且设定用于执行之前描述的方法。控制器因此具体地设定用于在运行时检测电流源中的交流电流部分，并且通过控制和/或调节PWM操控部来以如下方式调控(PWM)脉冲的脉冲持续时间，即，使交流电流部分在其相关的(频率)相位中向着彼此推移，从而使电流源中的交流电流最小化。在一个优选设计方案中，控制器至少在芯片中通过带有处理器和数据存储器的微控制器形成，其中，用于执行根据本专利技术的方法的形式为运本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于运行电机(2)的方法，所述电机带有电流源(8)和电动机(4)以及接在所述电流源与所述电动机之间的整流器(6)，‑其中，所述电流源(8)的输入电流(IE)借助对所述整流器(6)的一定数量的半导体开关(44、46)进行的脉冲宽度调制操控而转换成用于所述电动机(4)的多相输出电流(IU、IV、IW)，其中，所述脉冲或每个脉冲(PU、PV、PW)在第一时间点(72、74、76)产生，并且在脉冲持续时间(TU、TV、TW)之后在第二时间点(78、80、82)结束，‑其中，针对每个在对所述电流源(8)的中间回路(12)中的半导体开关(44、46)进行脉冲宽度调制操控的过程中产生的交流电流部分(I1、I2)来确定频谱(F1(ω)、F2(ω))，并且‑其中，对脉冲宽度调制操控的脉冲(PU’、PV’、PW’)的脉冲持续时间(TU’、TV’、TW’)进行调控，使得所述交流电流部分(I1、I2)的频谱的总和(Fres(ω))最小。

【技术特征摘要】
2016.08.15 DE 102016215175.41.一种用于运行电机(2)的方法，所述电机带有电流源(8)和电动机(4)以及接在所述电流源与所述电动机之间的整流器(6)，-其中，所述电流源(8)的输入电流(IE)借助对所述整流器(6)的一定数量的半导体开关(44、46)进行的脉冲宽度调制操控而转换成用于所述电动机(4)的多相输出电流(IU、IV、IW)，其中，所述脉冲或每个脉冲(PU、PV、PW)在第一时间点(72、74、76)产生，并且在脉冲持续时间(TU、TV、TW)之后在第二时间点(78、80、82)结束，-其中，针对每个在对所述电流源(8)的中间回路(12)中的半导体开关(44、46)进行脉冲宽度调制操控的过程中产生的交流电流部分(I1、I2)来确定频谱(F1(ω)、F2(ω))，并且-其中，对脉冲宽度调制操控的脉冲(PU’、PV’、PW’)的脉冲持续时间(TU’、TV’、TW’)进行调控，使得所述交流电流部分(I1、I2)的频谱的总和(Fres(ω))最小。2.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，为了使所述频谱的总和(Fres(ω))最小化使所述频谱以180°相对彼此相移。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：约翰尼斯·施瓦茨科普夫，
申请(专利权)人：博泽沃尔兹堡汽车零部件有限公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE