用于运行异步电机的方法和设备、异步电机技术

技术编号:13054330 阅读:70 留言:0更新日期:2016-03-23 17:47
本发明专利技术涉及一种用于运行异步电机(1)的方法,该异步电机具有转子(3)和定子(2),其中,通过规定所述定子(2)的周围磁场的额定磁通量并且通过规定在所述转子(3)的转子转速与所述周围磁场的转速之间的额定转差率来调节所述异步电机(1)的转矩。规定,至少在负载情况下并且当所述定子的周围磁场的旋转频率为零时,将额定磁通量和/或额定转差率在转矩保持不变的情况下改变为使得周围磁场的实际旋转频率不等于零。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术设及一种用于运行异步电机的方法,该异步电机具有被可旋转地支承的转 子和固定于壳体的(gehausefest)定子,其中,通过规定定子的周围磁场的额定磁通量并且 通过规定在转子的转子转速与周围磁场的转速之间的额定转差率来调节异步电机的转矩。 本专利技术还设及一种用于运行具有被可旋转地支承的转子和固定于壳体的定子的 异步电机的相应的设备,该设备具有用于调节异步电机的转矩的装置、尤其是功率电子装 置,其中,用于调节转矩的装置规定定子的周围磁场的额定磁通量和在转子的转子转速与 周围磁场的转速之间的额定转差率。 本专利技术还设及一种相应的异步电机。
技术介绍
开头提到类型的方法、设备和异步电机从现有技术中已知。异步电机的转矩尤其 取决于两个参量,即定子的周围磁场的磁通量和在转子转速与周围磁场的"转速"之间的转 差率。在借助功率电子装置化eistungselektronik)运行异步电机时,根据运两个参量来 规定的调节量可用于实现所希望的转矩。尤其在异步电机的发电机模式的运行中,将额定 转差率调节为使得周围磁场的旋转频率在数值方面小于转子的旋转频率。在此,在使用常 规调节算法的条件下会出现的是,当显著的电流流过定子时,定子场的旋转频率的额定值 被计算为OHz。 阳0化]用于运行功率电子装置的或者操控异步电机的装置的边界是开关元件或功率开 关的热负荷能力。在借助功率电子装置运行电机时,当在负载情况下大部分电流在较长时 间内例如在B6-桥的情况下流过功率开关中的一个唯一的功率开关时,则出现临界的运行 点。运例如可W在电动车的情况下出现:W永磁电机在山坡上起动,即当要求转矩并且电机 的转速例如还等于零时。
技术实现思路
具有权利要求1所述特征的根据本专利技术的方法具有的优点是,避免了一个唯一的 功率开关、尤其是半导体开关元件的持久通电。为此,该方法根据本专利技术规定,至少在负载 情况下,替代地总是在定子的环绕定子场的额定旋转频率等于零时,将额定磁通量和/或 额定转差率在转矩保持不变时改变为使得周围磁场的实际旋转频率不等于零,即实现大于 零的最小旋转频率。由此,W简单和成本低廉的方式方法实现了并非通过一个唯一的功率 开关在较长时间间隔内引导定子电流,而是交替地通过不同的功率开关引导定子电流,由 此保护功率电子装置免受热过载。为了获得不等于零的周围磁场的实际旋转频率,优选规 定,相应地改变首先计算的额定旋转频率或者将其设为不等于零,或者为额定旋转频率例 如加上引起相应的旋转频率的偏置值。根据本专利技术的一种有利的改进方案规定,在负载情况下,在转矩保持不变时减小 额定转差率并且增大与定子电流成比例的额定磁通量。为了实现周围磁场的所希望的旋转 频率于是优选规定,在转矩保持不变时实现周围磁场的所希望的最小旋转频率,方法是,减 小额定转差率并且增大与定子电流成比例的额定磁通量。 根据本专利技术的一种替代的实施方式规定,在转矩保持不变时实现周围磁场的所希 望的最小旋转频率,方法是,增大额定转差率并且减小额定磁通量。 此外优选规定,在异步电机的发电机模式的运行中执行根据本专利技术的方法。尤其 在发电机模式的运行中可能导致开头所提到的问题。如果将该方法限于发电机模式的运 行,则可W总体上减小为了操控异步电机所需的计算功率。 具有权利要求5所述特征的根据本专利技术的设备的特征在于,所述装置在负载情况 下,当定子的周围磁场的额定旋转频率等于零时,在转矩保持不变时将额定磁通量和/或 额定期望转差率改变为使得实际旋转频率不等于零。由此得到之前提到的优点。其它特征 和优点同样从之前已经进行的描述中得出。 尤其规定,在负载情况下,在转矩保持不变时减小额定转差率并且增大额定磁通 量,W便将实际旋转频率设为不等于零的值。由此避免了所述装置或功率电子装置的功率 开关W及电机相的不均匀的热负荷。由此不损害异步电机的性能或功率。根据本专利技术的一 种替代的实施方式优选规定,在转矩保持不变的情况下增大额定转差率并且减小额定磁通 量,W便获得所希望的最小旋转频率。 根据本专利技术的一种有利的改进方案而规定,所述装置具有桥式电路、尤其是 B6-桥,其具有6个功率开关、尤其是半导体开关元件或者功率半导体开关。【附图说明】 下面应借助附图详细阐述本专利技术。为此: 图1示出了异步电机的简化示图,W及 阳015] 图2示出了用于运行异步电机的有利方法。【具体实施方式】 图2W流程图示出了用于运行异步电机1的方法,如其示例性和简化地在图1中 示出的那样,该异步电机具有固定于壳体的定子2和可旋转地支承的转子3W及用于运行 的设备4。被构造用于执行该方法的该设备4尤其包括构造为功率电子装置5的装置,并且 该装置尤其通过规定定子的周围磁场的额定磁通量并且通过规定转子的额定转差率,即转 子转速与周围磁场的转速之间的差来调节异步电机1的转矩。功率电子装置为此在此具有 B6-桥或-桥式电路,其具有6个功率半导体开关。 该方法规定,在第一步骤Sl中起动具有异步电机1的驱动设备之后,在步骤S2中 首先采集所希望的转矩。根据所希望的转矩,在步骤S2中调节额定磁通量和额定转差率。 在随后的步骤S3中确定,所规定的额定磁通量和周围磁场的所规定的额定转差 率引起何种额定旋转频率。 在随后的询问S4中首先检查是否存在负载情况,即例如是否存在转矩要求并且 电机的转速等于零,并且接下来检查所确定的额定旋转频率是等于零还是不等于零。优选 地,在此将与零的小偏差也还评估为零值。 如果询问得出存在负载情况并且周围磁场的额定旋转频率不等于零,则在步骤S5 中继续该方法,在所述步骤S5中,保持至今关于额定值所进行的设定。 然而如果询问得出所确定的额定旋转频率等于零或者几乎等于零,则在步骤S6 中改变额定转差率和/或额定磁通量,其中,保持在步骤S2中确定的期望转矩。特别优选 地,在此将额定转差率减小一些,并且将与额定磁通量成比例的定子电流增大一些。替代地 可W增大额定转差率并且减小额定磁通量。通过在转矩保持不变的情况下改变额定转差率 和额定磁通量而实现了,将周围磁场的旋转频率从零改变为不等于零。运就引起,在功率电 子装置中,定子电流交替地流过不同的功率半导体开关。 通过该有利的方法而保证:避免异步电机的一种运行,在该运行情况下得到周围 磁场的额定旋转速率为零,运可能导致功率开关之一的较高的热负荷。由此总体上减小了 功率电子装置的负荷并且延长了其使用寿命,而不损害异步电机的功率。特别优选地,当W 发电机方式运行异步电机时就执行该方法。 所实现的是,功率开关和异步电机的电机相被均匀地加载。例如根据所要求的转 矩和电机转速来确定是否存在负载情况。如果在小转速的情况下要求高转矩,则可W推断 出出现了高负荷,例如在山坡上起动,即负载情况。 该方法不仅可W在具有带有内燃机和至少一个电机的混合驱动设备的机动车中 执行,而且也可W在具有仅至少一个电机作为驱动设备的机动车中执行。【主权项】1. 用于运行异步电机(1)的方法,所述异步电机具有转子(3)和定子(2),其中,其中 通过规定所述定子(2)的周围磁场的额定磁通量并且通过规定在所述转子(3)的转子转速 与所述周围磁场的转速之间的额定转差率来调节所述异步电机(1)的转矩,其特征在于, 至本文档来自技高网
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【技术保护点】
用于运行异步电机(1)的方法,所述异步电机具有转子(3)和定子(2),其中,其中通过规定所述定子(2)的周围磁场的额定磁通量并且通过规定在所述转子(3)的转子转速与所述周围磁场的转速之间的额定转差率来调节所述异步电机(1)的转矩,其特征在于,至少在负载情况下并且当所述定子的周围磁场的旋转频率等于零时,将所述额定磁通量和/或所述额定转差率在转矩保持不变的情况下改变为使得周围磁场的实际旋转频率不等于零。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:M·魏芬
申请(专利权)人:罗伯特·博世有限公司
类型:发明
国别省市:德国;DE

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