用于运行电机的装置和方法制造方法及图纸

本发明专利技术实现一种经改进的将电机从空转运行到主动短路的切换。在此，从空转到主动电短路的切换一直被延迟，直到在电机的外部端子处出现预先给定的电压情况或者电机的转子占据预先确定的、并且与所要求的电压情况相对应的转子位置。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于运行电机的装置和方法
本专利技术涉及用于运行电机的一种装置和一种方法。本专利技术尤其是涉及用于运行电机以用于从空转运行切换到短路运行的一种装置和一种方法。
技术介绍
诸如永久激励的同步电机之类的电机被用在无数
中。例如，这样的永久激励的同步电机被用在机动车辆中。在此，出于安全原因，必须采取针对在故障情况下的运行状态的预防措施。在此，调整这样的运行状态的一种方案是所谓的空转。在此，电机的所有接线端子彼此断开，并且不用电压对电机进行主动激励。另一安全运行状态是所谓的主动短路。在此，借助于合适的开关元件将电机的接线端子短路。德国专利申请DE102012010508A1公开了用于将永久激励的同步电机短路的装置和方法，其中该电机通过整流阀被短路。在此，如果激励电路的中间电路中的电压与电机相差极限值，则整流阀再次被断开并且电机接着在空转中运行。存在对一种装置和一种方法的需求，该方法使得能够尽可能安全和节省地从电机的空转切换到主动短路的运行状态中。
技术实现思路
为此，本专利技术提供了一种用于运行电机的装置，其具有逆变器，该逆变器被配置为在空转运行中将电机的接线端子彼此电断开、并且在短路运行中将电机的接线端子彼此电连接；其中逆变器还被配置为在电机的接线端子处的电压具有预先确定的值时从空转运行切换到短路运行。本专利技术还提供了一种用于运行电机的方法，具有以下步骤：将电机在空转运行下运行；确定电机的接线端子处的电压；以及在电机的接线端子处的电压具有预先确定的值时将电机的接线端子短路。专利技术优点本专利技术所基于的思想是，将电机从空转到主动短路的切换限制到精确定义的框架条件上。在此，仅当在电机的接线端子处存在所定义的电压情况时，才进行从空转到主动短路的切换。通过这种方式，可以减小在从空转切换到主动短路时出现的瞬态相电流。相电流的该减小正面地影响电机的激励电路中的组件的寿命。除此之外，在此所使用的组件也可以由于预期更小的相电流而更弱并因此更廉价地被确定尺寸。同样，减小的瞬态相电流也正面地影响电机本身的尺寸确定和寿命。在此，电压值以及因此应当从空转切换到主动短路的框架条件可以在之前被确定。因此，根据本专利技术的从空转到主动短路的切换可以特别简单地实施，而在此不导致不合比例地高的相电流。根据一个实施例，该装置还包括电压传感器，该电压传感器被配置为检测电机中的接线端子处的电压。在此，当电机的接线端子处的这样检测的电压具有预先确定的值时，进行从空转运行到短路运行的切换。因此，从空转运行到主动短路的切换可以特别简单地发起。根据一个实施例，该装置还包括旋转角编码器，该旋转角编码器被配置为检测电机的转子的角位置，其中电机的接线端子处的电压基于电机的转子的角位置来确定。通过旋转角编码器，可以推断出在空转中转子的位置并且因此推断出电机的接线端子处的电压情况。因此，不需要直接确定电接线端子处的电压情况。尽管如此，可以以这种方式实现从空转运行到短路运行的有效和节省的切换。根据一个实施例，逆变器被配置为在电机的支路中的电压的绝对值最大时从空转运行切换到短路运行。如果在电机的支路处分别施加交变电压，则尤其是在所述交变电压之一恰好具有最大值时可以进行从空转运行到主动短路的特别节省的切换。根据一个实施例，逆变器包括多个半导体开关，其中在短路运行中，电接线端子通过半导体开关彼此电连接。半导体开关优选地还分别包括并联的空转二极管。这样的半导体特别好地适于激励电机并且也适于在空转运行中以及在主动短路中激励电机。根据一个实施例，本专利技术涉及一种电驱动装置，其具有电机和根据本专利技术的用于运行电机的装置。在此，根据一个实施例，电机包括永久激励的同步电机。根据另一实施例，本专利技术包括一种具有电驱动系统的机动车辆，该电驱动系统包括根据本专利技术的用于运行电机的装置。根据另一实施例，用于运行电机的方法还包括检测用于将电机的接线端子短路的请求的步骤，其中在检测到该请求以后，用于激励电机的步骤一直延迟该短路，直到电机的接线端子处的电压具有预先确定的值。本专利技术的另外的实施方式和优点从下面参考附图的描述中得出。附图说明在此：图1示出了处于空转运行中的电机的激励的示意图；图2示出了根据第一实施例的处于短路运行中的电机的激励的示意图；图3示出了根据另一实施例的处于短路运行中的电机的激励的示意图；图4示出了根据一个实施例的电驱动装置的示意图；图5示出了三相同步电机的支路中的电压的如本专利技术的一个实施例所基于的电压图的示意图；以及图6示出了另一实施例所基于的方法的流程图的示意图。具体实施方式图1示出了处于空转中的电机2的激励的示意图。电机2例如可以是永久激励的同步电机。在此，在该实施例中、如也在下面的实施例中，分别示出了电机的三相激励。但是原则上同样也可以激励具有与此不同数目个相的电机。电机2由逆变器1来供应电能。例如，逆变器1在此可以是具有B6桥的逆变器。在此，该逆变器1由直流电压来馈电。例如，给该逆变器1馈电的直流电压源可以是电池、比如电动车辆的牵引电池。但是在此，用于给逆变器1馈电的其它直流电压源也或者AC-DC转换器也是可以的。在此，在该图1中所示的实施例中，电机2通过逆变器1在空转中运行。在该空转中，所有开关元件10a-10f都被断开。在此，各一个空转二极管（在此未示出）优选与开关元件10a-10f中的每个连接。因此，通过这些空转二极管，电流流动可能继续可以。图2示出了处于主动短路中的电机2的激励的示意图。在此，通过逆变器1对电机2的接线类似于图1中的接线。在此处所示的主动短路中，涉及所谓的下部主动短路（uAKS），其中三个下部开关元件10d-10f被闭合，而上部三个开关元件10a-10c被断开。因此，通过该开关状态，电机2的所有接线端子彼此电连接并且因此短路。在此，因为上部三个开关元件10a-10c被断开，所以不进行直流电压源的输入侧短路。图3示出了主动短路的一个替代的实施方式。在该实施例中，上部三个开关元件10a-10c被闭合，而下部三个开关元件10d-10f保持断开。因此，通过这种方式，电机2的所有端子都彼此电连接并且因此短路。另外，如下的主动短路运行也是可以的：在该主动短路运行中，所有存在的开关元件10a-10f都被闭合。但是在这种情况下，必须通过另外的电路措施来保证：不发生施加在逆变器1的输入端上的直流电压的短路。在此，在从根据图1的空转运行切换到根据图2或3的主动短路运行时，可以根据电压或电流情况发生或多或少地大的瞬态相电流。在此，高的瞬态相电流不利地影响逆变器的器件以及电机。但是通过合适地选择从空转切换到主动短路的切换时间点，可以减小所述瞬态相电流。由于相电流与电机的接线端子处的电压情况之间的物理关系，已经被证明为特别有利的是，在电机的支路中的电压的绝对值具有最大值时执行从空转到主动短路的切换。图4示出了根据本专利技术的一个实施例的用于减小从空转到主动短路的切换的瞬态相电流的具有逆变器的电驱动装置的示意图。在此，逆变器1如之前已经描述的那样由直流电压来馈电。在此，电机2的接线端子处的电压借助于电压传感器11a-11c来监视。如果逆变器1在请求接线端子A处获得用于从空转切换到主动短路的信号，则然后分析电压传感器11a-11c的电压信号。在此，电机2仍然一直继续在空转运行中运行，直到电机2本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于运行电机（2）的装置，具有逆变器（1），所述逆变器（1）被配置为在空转运行中将电机（2）的接线端子彼此电断开，并且在短路运行中将电机（2）的接线端子彼此电连接；其中逆变器（1）还被配置为在电机（2）的接线端子处的电压具有预先确定的值时从空转运行切换到短路运行。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.12.19 DE 102013226560.31.用于运行电机（2）的装置，具有逆变器（1），所述逆变器（1）被配置为在空转运行中将电机（2）的接线端子彼此电断开，并且在短路运行中将电机（2）的接线端子彼此电连接；其特征在于电压传感器（11a，11b，11c），所述电压传感器（11a，11b，11c）被配置为检测电机（2）的接线端子处的电压，其中逆变器（1）还被配置为在电机（2）的支路中的电压的绝对值最大时从空转运行切换到短路运行。2.根据权利要求1所述的装置，具有旋转角编码器（20），所述旋转角编码器（20）被配置为检测电机（2）的转子的角位置，其中电机（2）的接线端子处的电压基于电机（2）的转子的角位置来确定。3.根据权利要求1或2所述的装置，其中逆变器（1）具有多个半导体...

【专利技术属性】
技术研发人员：T梅克，A科伊尼格，
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