用于变换电机的运行状态的方法和装置、变流器和机动车制造方法及图纸

本发明专利技术涉及用于将电机的运行状态变换为空转模式的装置和方法，其中可以避免显著的电压过高现象。在空转模式中将电机的各个相接头彼此电分开，以便将所述电机转换到安全的运行状态中。按照本发明专利技术，仅仅对电机的相电流的一部分进行评估。在经过评估的相电流的基础上确定用于将所有相接头分开的合适的时刻、也就是用于下述相位的时刻，在该相位中不对相电流进行评估。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于变换电机的运行状态的方法和一种用于将电机的运行状态变换到空转模式中的装置。
技术介绍
电机、例如永久磁铁励磁激励的同步电机用在大量的
内。例如这样的永久磁铁励磁激励的同步电机用在机动车中。出于安全原因，在此必须在故障情况中采取用于安全的运行状态的预防措施。一种用于安全的运行状态的可行方案例如是所谓的主动的短路。在此，借助于合适的开关元件使电机的接头短路。另一种安全的运行状态是所谓的空转。在此将电机的所有接头彼此分开，并且不用电压对电机进行主动的操控。德国的专利申请DE102011081173A1公开了用于设定逆变器的运行状态的装置和方法，所述逆变器对电机进行操控。在此可以根据电机的转速借助于逆变器来转换到空转或者主动的短路中。在主动的短路的过程中，在此可能通过将电机的各个相接头彼此连接起来的开关元件流动着较高的电流。现在如果要从所述主动的短路转换为空转，那么就在没有电流或者仅仅很小的电流流经相应的开关元件时优选将所述电机的各个相接头之间的开关元件断开。为此必须对流过相应的开关元件的电流进行监控。因此，对用于简单并且成本低廉地将电机的运行状态变换到空转模式中的方法和装置存在需求。
技术实现思路
按照一个方面，本专利技术为此提供了一种用于将具有至少三个相接头的电机的运行状态变换到空转模式中的方法，该方法具有以下步骤：在所述电机的第一相接头与节点之间提供具有第一空转二极管的第一开关元件；在所述电机的第二相接头与所述节点之间提供具有第二空转二极管的第二开关元件；在所述电机的第三相接头与所述节点之间提供具有第三空转二极管的第三开关元件；对流经所述第一空转二极管的第一电流进行监控；对流经所述第二空转二极管的第二电流进行监控；接收用于将所述电机的运行状态变换到所述空转模式中的要求；并且如果已经接收了用于将所述电机的运行状态变换到所述空转模式中的要求，则根据对于所监控的流经所述第一空转二极管的第一电流和所监控的流经第二空转二极管的第二电流来断开所述第三开关元件。按照另一个方面，本专利技术提供了一种用于将具有至少三个相接头的电机的运行状态变换到空转模式中的装置，该装置具有：第一开关元件，所述第一开关元件被设计用于将所述电机的第一相接头与节点电连接；第二开关元件，该第二开关元件被设计用于将所述电机的第二相接头与所述节点电连接；第三开关元件，该第三开关元件被设计用于将所述电机的第三相接头与所述节点电连接；第一电流探测器，该第一电流探测器被设计用于对流经所述第一空转二极管的第一电流进行监控；第二电流探测器，该第二电流探测器被设计用于对流经所述第二空转二极管的第二电流进行监控；以及操控装置，该操控装置被设计用于：接收用于将所述电机的运行状态变换到所述空转模式中的要求并且输出用于将所述第三开关元件断开的控制信号，其中根据通过第一电流探测器来监控的第一电流和通过第二电流探测器来监控的第二电流来输出用于将第三开关元件断开的控制信号。本专利技术所基于的构思在于，在应该将电机的运行状态例如由主动的操控或者主动的短路变换到所述空转模式中时仅仅对该电机的相电流的一部分进行评估。电机的至少一个余下的相位的开关元件——在所述至少一个余下的相位中不对相电流进行监控——在此在所监控的相电流的逻辑连接的基础上受到操控。通过这种方式，可以将电机的运行模式转换到空转运行中，而在这种情况下不必对所有的相电流进行监控。由此在电机的至少一个相位中可以省去电流检测。这与迄今既存的解决方案相比能够实现一种用于使电机的运行状态转变到空转模式中的得到简化的并且成本也更为低廉的解决方案。因为通过这种方式对所述电机的所有相位来说可以断开相应的开关元件，在所述开关元件中刚好没有电流或者仅仅很小的电流流过所述相应的开关元件，所以在相应的开关过程中在转变到所述空转模式中时没有出现过电压或者仅仅出现很小的过电压。由此可以以结构元件的较小的开销来成本低廉地变换到电机的空转模式中，而在此不用担心所述结构元件的故障或者损坏。按照一种实施方式，如果已经接收了用于将所述电机的运行转态变换到所述空转模式中的要求，并且在用于对第一电流进行监控的步骤和用于对第二电流进行监控的步骤中没有探测到流经所述第一空转二极管和所述第二空转二极管的电流，则用于将第三开关元件断开的步骤将所述第三开关元件断开。通过这种方式可以获取合适的、用于断开所述第三开关元件的时刻，而在此不必对所述电机的第三相接头的电流路径中的电流进行监控。按照一种实施方式，如果所述第三开关元件被断开并且用于对第一空转二极管中的第一电流进行监控的步骤探测到流经所述第一空转二极管的电流，则所述方法包括用于断开所述第一开关元件的步骤。此外，如果所述第三开关元件被断开并且用于对流经所述第二空转二极管的第二电流进行监控的步骤探测到流经所述第二空转二极管的电流，则所述方法包括用于断开所述第二开关元件的步骤。通过这种方式，也可以在断开所述第三开关元件之后在合适的时刻将余下的两个开关元件断开。按照一种实施方式，如果已经接收了用于变换到所述空转模式中的要求，并且用于对流经所述第一空转二极管的第一电流进行监控的步骤探测到流经所述第一空转二极管的电流，则所述方法包括用于断开所述第一开关元件的步骤。此外，如果已经接收了用于将所述电机的运行状态变换到所述空转模式中的要求，并且用于对流经所述第二空转二极管的第二电流进行监控的步骤探测到流经所述第二空转二极管的电流，则所述方法包括用于断开所述第二开元件的步骤。如果已经接收了用于将所述电机的运行状态变换到所述空转模式中的要求，并且不仅所述第一开关元件而且所述第二开关元件都已经被断开了预先确定的持续时间，则用于将第三开关元件断开的步骤将所述第三开关元件断开。所述预先确定的持续时间在此可能取决于电机的当前的旋转速度。因此优选地，所述方法此外可以包括用于确定所述电机的当前的旋转速度的步骤，其中根据电机的所检测到的旋转速度来确定所述预先确定的持续时间。按照另一种实施方式，如果已经接收了用于将所述电机的运行状态变换到所述空转模式中的要求，并且用于对流经所述第一空转二极管的第一电流进行监控的步骤探测到流经所述第一空转二极管的电流下降到预先确定的极限值之下，则所述方法包括用于断开所述第一电的开关元件的步骤。此外，如果已经接收了用于将所述电机的运行状态变换到所述空转模式中的要求，并且用于对流经所述第二空转二极管的第二电流进行监控的步骤探测到流经所述第二空转二极管的电流下降到所述预先确定的极限值之下，则所述方法包括用于断开所述第二开关元件的步骤。如果已经接收到用于将所述电机的运行转态变换到所述空转模式中的要求，并且不仅所述第一开关元件而且所述第二开关元件都被断开，则用于将第三开关元件断开的步骤将所述第三开关元件断开。优选地，所述预先确定的极限值在此很小、尤其接近于零。通过这种方式，如果流经所述第一空转二极管的电流或者流经所述第二空转二极管的电流由于所述相电流的周期性而下降并且由此具有围绕着过零点的数值，则不仅断开所述第一开关元件而且断开所述第二开关元件。用于将所述第三开关元件断开的时刻——没有对其电流进行监控——在此从在相位中对所述开关元件进行操控的逻辑“与”操作中产生，在所述相位中对所述相电流进行监控。按照另一种实本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于将具有至少三个相接头（5‑1、5‑2、5‑3）的电机（5）的运行状态变换到空转模式中的方法（100），具有以下步骤：—在所述电机（5）的第一相接头（5‑1）与节点（K）之间提供（110）具有第一空转二极管（2‑1）的第一开关元件（1‑1）；—在所述电机（5）的第二相接头（5‑2）与所述节点（K）之间提供（111）具有第二空转二极管（2‑2）的第二开关元件（1‑2）；—在所述电机（5）的第三相接头（5‑3）与所述节点（K）之间提供（112）具有第三空转二极管（2‑3）的第三开关元件（1‑3）；—对流经所述第一空转二极管（2‑1）的第一电流进行监控（120）；—对流经所述第二空转二极管（2‑2）的第二电流进行监控（121）；—接收（140）用于将所述电机（5）的运行状态变换到所述空转模式中的要求；并且—如果已经接收了用于将所述电机（5）的运行状态变换到所述空转模式中的要求，则根据所监控的流经第一空转二极管（2‑1）的第一电流和所监控的流经第二空转二极管（2‑2）的第二电流来断开（160）所述第三开关元件（1‑3）。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.05.09 DE 102014208747.31.用于将具有至少三个相接头（5-1、5-2、5-3）的电机（5）的运行状态变换到空转模式中的方法（100），具有以下步骤：—在所述电机（5）的第一相接头（5-1）与节点（K）之间提供（110）具有第一空转二极管（2-1）的第一开关元件（1-1）；—在所述电机（5）的第二相接头（5-2）与所述节点（K）之间提供（111）具有第二空转二极管（2-2）的第二开关元件（1-2）；—在所述电机（5）的第三相接头（5-3）与所述节点（K）之间提供（112）具有第三空转二极管（2-3）的第三开关元件（1-3）；—对流经所述第一空转二极管（2-1）的第一电流进行监控（120）；—对流经所述第二空转二极管（2-2）的第二电流进行监控（121）；—接收（140）用于将所述电机（5）的运行状态变换到所述空转模式中的要求；并且—如果已经接收了用于将所述电机（5）的运行状态变换到所述空转模式中的要求，则根据所监控的流经第一空转二极管（2-1）的第一电流和所监控的流经第二空转二极管（2-2）的第二电流来断开（160）所述第三开关元件（1-3）。2.按权利要求1所述的方法（100），其中如果已经接收了用于将所述运行转态变换到所述空转模式中的要求，并且在用于对流经所述第一空转二极管（2-1）的第一电流进行监控（120）和用于对流经所述第二空转二极管（2-2）的第二电流进行监控（121）的步骤中没有探测到流经所述第一空转二极管（2-1）和流经所述第二空转二极管（2-2）的电流，则用于将所述第三开关元件（1-3）断开的步骤（160）断开所述第三开关元件（1-3）。3.按权利要求2所述的方法（100），此外包括以下步骤：—如果所述第三开关元件（1-3）被断开并且用于对流经所述第一空转二极管（2-1）的第一电流进行监控的步骤（120）探测到（2-1）流经所述第一空转二极管的电流，则断开（161）所述第一开关元件（1-1）；并且—如果所述第三开关元件（1-3）被断开并且用于对流经所述第二空转二极管（2-2）的第二电流进行监控的步骤（121）探测到流经所述第二空转二极管（2-2）的电流，则断开（162）所述第二开关元件（1-2）。4.按权利要求1所述的方法（100），此外包括以下步骤：—如果已经接收了用于将所述电机（5）的运行状态变换到所述空转模式中的要求，并且用于对流经所述第一空转二极管（2-1）的第一电流进行监控的步骤（120）探测到流经所述第一空转二极管（2-1）的电流，则断开所述第一开关元件（1-1）；—如果已经接收了用于将所述电机（5）的运行状态变换到所述空转模式中的要求，并且用于对流经所述第二空转二极管（2-2）的第二电流进行监控的步骤（121）探测到流经所述第二空转二极管（2-2）的电流，则断开所述第二开关元件（1-2）；其中如果已经接收了用于将所述电机（5）的运行状态变换到所述空转模式中的要求，并且不仅所述第一开关元件（1-1）而且所述第二开关元件（1-2）都被断开了预先确定的持续时间，则用于将第三开关元件（1-3）断开的步骤（160）断开所述第三开关元件（1-3）。5.按权利要求1所述的方法（100），此外包括以下步骤：—如果已经接收了用于将所述电机（5）的运行状态变换到所述空转模式中的要求，并且用于对流经所述第一空转二极管（2-1）的第一电流进行监控的步骤（120）探测到流经所述第一空转二极管（2-1）的电流下降到预先确定的极限值之下，则断开所述第一开关元件（1-1）；并且—如果已经接收了用于将所述电机（5）的运行状态变换到所述空转模式中的要求，并且用于对流经所述第二空转二极管（2-2）的第二电流进行监控的步骤（121）探测到流经所述第二空转二极管（2-2）的电流下降到所述预先确定的极限值之下，则断开所述第二开关元件（1-2）；其中如果已经接收了用于将所述电机（5）的运行转态变换到所述空转模式中的要求，并且不仅所述第一开关元件（1-1）而且所述第二开关元件（1-2）都被断开，则用于将第三开关元件（1-3）断开的步骤（160）断开所述第三开关元件（1-3）。6.按权利要求1所述的方法（100），具有用于确定所述电机（5）的旋转方向并且用于根据所确定的旋转...

【专利技术属性】
技术研发人员：D赖希勒，E格罗斯曼，
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