一种电动机控制器，具有正面和背面，正面承载多个AC输出耦接器，并且控制器承载转换器，该转换器被配置为将接收的DC电源转换为用于控制电动机的输出AC电源，AC输出耦接器关于控制器的对称轴被对称地放置在控制器的正面上。还描述了一种装置，包括：DC串激电动机；以及第一电流源，被配置为将第一电流提供给DC串激电动机的电枢；第二电流源，被配置为将第二电流提供给DC串激电动机的励磁绕组；以及控制器，其被配置为控制第一电流源以基于电动机所需的扭矩输出来提供第一电流，以及控制第二电流源以基于第一电流来提供第二电流。
【技术实现步骤摘要】
电动机和电动机控制器本申请是申请日为2012年4月30日、申请号为201280030879.3的中国专利技术专利申请“电动机和电动机控制器”的分案申请。
本专利技术涉及用于电动机的控制器，并且涉及模块化电动机-控制器组件。可以在电动车中使用此类控制器和电动机。本专利技术的一些方案涉及电动车，并且涉及用于电动车中的电动机的控制器和控制方案。具体地说，一些方案涉及具有振荡阻尼系统的电动机控制器。本专利技术的一些方案还涉及DC串激电动机的控制以及用于控制DC电动机的控制电路，本专利技术的这些方案与DC串激电动机的控制具有特定但是非排他的关联。
技术介绍
AC电动机和电动机控制器在电动车中，为了避免差速器的重量和成本，相应的(单独的)电动机可以用于驱动相应的车轮。与二氧化碳车辆排放相关联的环境问题是众所周知的。所提出的解决方案是利用用于车辆的电动机替换内燃机。每一个电动机需要控制器。在电动机是三相电动机的情况下，控制器具有用于将DC电源转换为用于电动机的AC的逆变器。该过程由于高功率晶体管的快速切换和通态压降而产生热量。在电动机中还由于绕组中的欧姆(l2R)加热、涡流、并且由于摩擦而产生热量。每一个电动机和每一个控制器需要冷却系统。通常，通过使冷却液通过散热器或者歧管以吸收热能来实现冷却。虽然可以使用单个泵，但是每一个冷却系统将包括用于实现流体循环的管道系统。因此，在具有两个电动机和两个电动机控制器的布置中，必须提供四组冷却装置(包括散热器、歧管和管道系统)。多个电动机、控制器、相关联的电部件和冷却部件的存在意味着电动车牵引系统的设计和装配不是一项简单的任务。另一个问题是，当分隔开的电动机和控制器通过长电线连接时，电动机所需的高电流(几百安培的量级)导致损耗。这种布线还带来了安全问题，例如，需要进入(cutin)事故车辆中的紧急服务人员的触电风险。本案的专利技术人已经认识到对减小电力牵引电动机和电动机控制器组件的重量、体积和复杂性以及改善安全性的需要。DC串激电动机及其控制各种类型的DC电动机是已知的，并且每一个DC电动机具有相关联的优点和缺点。一种类型的DC电动机是DC串激电动机，其在图5中被示意性地示出。在DC串激电动机中，电动机1002的电枢绕组1004和励磁绕组6被串联，使得相同的电流通过每一个绕组。与其它电动机类型相比，这意味着励磁绕组比平常承载远远更高的电流，并且必须由重载电线制成。因为通过绕组(具体地说，励磁绕组)的电流的量确定可以由电动机产生的扭矩，因此DC串激电动机通常提供高起始扭矩，这使得它们能够在第一次被供电时移动相对高的轴负载。DC串激电动机的依赖于该高扭矩特征的一种常用用途是作为用于启动内燃机的启动电动机。串激电动机的高扭矩特征还导致在牵引应用中(例如，在电动的电车辆中)考虑这些电动机。DC串激电动机的一个特征是使通过电动机的电流的方向反向不会改变电动机的旋转方向。这是因为使通过电动机的电流的方向反向使得励磁绕组和电枢绕组中的电流均反向，这导致两个磁场反向。DC串激电动机的该特征导致这些电动机被认为是“交直流两用”电动机，这是因为它允许使用DC或AC电流来对它们供电。为了使串激电动机的旋转方向反向，必须使通过励磁绕组或电枢绕组之一而不是这二者的电流反向。因此，为了允许电动机反转，为牵引用途而提供的DC串激电动机通常提供多于两个端子，在这两个端子处，可以将电压施加于电动机。例如，可以向很多商用DC串激电动机提供与如图5中所示的端子S1、S2、A1和A2相关联的四个端子。串激电动机的其它设计允许使用三个端子控制电动机的反转。用于电动机反转的电路(例如，如图6所示)通常用于控制励磁绕组或电枢绕组中的任意一个中的电流的方向，因此允许电动机在任意一个方向上操作。用于电动机反转的电路被耦合到向DC串激电动机提供的四个端子A1、A2、S1和S2。为了管理电动机中的高电流流动，用于电动机反转的电路可以使用机械开关来根据所需的旋转方向引导电流通过绕组之一。在图2的示例性电路中，可以使开关1008a和1008b一起操作(即，闭合)以引导电流在第一方向上通过电枢绕组1004，而使开关1010a和1010b一起操作将使通过电枢的电流的方向反向，从而使电动机的旋转方向反向。然而，这些机械开关可能不可靠并且增加了制造和服务于电动机/电动机控制器组件的成本。另一种已知类型的DC电动机是外激式电动机或SEM。在SEM中，可以单独地控制(激励)流过电动机的励磁绕组和电枢绕组的电流。与DC串激电动机相反，不期望SEM的励磁绕组承载与电枢相同的电流，因此，将为励磁绕组和相关联的控制电路设定远远更低的电流。单独地控制励磁电流和电枢电流的能力允许SEM更加灵活，并且允许实现更先进地控制电动机的扭矩和速度特征。然而，单独地控制励磁电流和电枢电流所需的电路通常很贵。本专利技术的一些方案和示例解决了上述技术问题的至少一部分。双控制器交叉检查本公开的实施例解决的另一个技术问题是具有多于一个驱动电动机和控制器的电动车中的安全控制和监控的问题。使用电动机使车辆设计者能够简化车辆的传动轴系，例如，车辆中的每一个从动轮可以直接由仅专用于该车轮的电动机直接驱动。除了简化的构造以外，还认识到，这种单独地控制车辆的车轮可以提供某些其它优点。具体地说，车辆的机动性实质上可以大于缺乏这种独立控制从动轮的车辆中的机动性。通常，优选的是向车辆中的每一个电动机提供单独的电源逆变器，并且本案的专利技术人已经认识到，虽然本专利技术提供了很多优点，但是单独地控制车辆的不同车轮也带来某些挑战。例如，如果在车辆处于运动中时与车轮中的一些(而非全部)相关联的电源逆变器发生故障，则可能使车辆转弯或者甚至旋转。本公开的方案和示例的目的是解决该问题的至少一部分。具有振荡阻尼系统的电动机控制器减少与所有形式的工业相关联的碳排放的需要是众所周知的。为了解决该需要，已经提出了电动车和混合驱动车辆(具有内燃机和电动机驱动器)。车辆在发动机与要在其上驱动车辆的表面之间具有传动轴系或“动力系统”。传动轴系包括传动装置、传动轴、差速器、和主动轮或履带。该传动轴系必须包括多个部件，其中每一个部件可以具有一定程度的空隙，其被称作齿隙。因此，由发动机提供的扭矩的阶跃变化可以产生非常快速的加速，然后当传动轴系中的部件啮合时，产生非常快速的阶跃型减速。车辆传动轴系系统还呈现一定程度的“缠绕”，其中，当发动机施加扭矩时，传动轴系中的部件的变形使得它们存储弹性能。“缠绕”与传动轴中的扭转刚度/弹力相关联并且与轮胎、悬架和其它部件的弹性相关联。电动机具有低质量和低惯性矩。典型的内燃机具有非常大的质量，并且通常使用惯性轮耦合到传动轴系，其中，惯性轮本身拥有较大惯性矩。在由电力牵引电动机供电的车辆中，通常需要减小车辆的重量，因此使用较大的惯性轮是不切实际的。本案的专利技术人已经认识到在具有呈现齿隙和/或“缠绕”的“软”传动装置的电动车中出现的问题。在这些系统中，在电动机提供的扭矩发生快速改变的情况下(例如，当车辆从静止加速时或者当由电动机构成的扭矩需要从正改变为负(例如，使方向反向)时)，传动装置中的齿隙意味着电动机最初可以无阻碍地加速。当传动轴系中的部件然后啮合时，车辆的惯性突然通过传动轴系耦合到电动机，从而提供电动机的负载的本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种电动机控制器(2002)，包括：电源提供器(2016)；健康指示器(2018)，用于提供输出信号以指示所述电源提供器的操作；故障保险(2020)，包括：信号接收装置，用于从另一电动机控制器接收健康指示器信号；以及控制装置(2012)，被布置为基于来自所述另一电动机控制器的所述健康指示器信号来控制所述电源提供器的操作。
【技术特征摘要】
2011.04.28 GB 1107207.1;2011.04.28 GB 1107185.9;201.一种电动机控制器(2002)，包括：电源提供器(2016)；健康指示器(2018)，用于提供输出信号以指示所述电源提供器的操作；故障保险(2020)，包括：信号接收装置，用于从另一电动机控制器接收健康指示器信号；以及控制装置(2012)，被布置为基于来自所述另一电动机控制器的所述健康指示器信号来控制所述电源提供器的操作。2.根据权利要求1所述的电动机控制器，其中，所述故障保险被配置为基于所述指示器信号来启用对所述电源提供器的激活。3.根据权利要求1所述的电动机控制器，其中，所述故障保险被配置为如果未接收到所述指示器信号，则不启用对所述电源提供器的激活。4.根据权利要求1所述的电动机控制器，其中，所述故障保险被配置为响应于接收到所述指示器信号来激活所述电源提供器。5.根据权利要求1所述的电动机控制器，其中，所述控制装置被配置为确定所述指示器信号的至少一个参数并且基于所述至少一个参数来控制所述电源提供器。6.根据权利要求5所述的电动机控制器，其中，所述至少一个参数包括以下中的一个：DC电压电平；频率；相位；峰峰振幅；RMS振幅；以及占空比。7.根据权利要求1至6中任意一项所述的电动机控制器，其中，所述健康指示器被配置为提供时变输出信号以指示所述电源提供器的操作。8.根据权利要求7所述的电动机控制器，其中，所述时变信号包括以下中的至少一个：脉冲输出信号和方波。9.根据权利要求1所述的电动机控制器，其中，所述健康指示器被配置为仅在基于确定所述电动机控制器的部件正在工作和/或来自另一类似控制器的信号与车辆的安全操作相一致而确定...
【专利技术属性】
技术研发人员：彼得·巴拉斯，盖里·斯盖瑞，罗伯特·泰勒，霍华德·斯拉特，戴维·霍德森，菲利普·伊格莱顿，
申请(专利权)人：赛伟科有限责任公司，
类型：发明
国别省市：英国,GB
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