用于运行电机的方法、电机、驱动装置以及压缩机和/或涡轮机制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种用于运行压缩机（2）和/或涡轮机（3）的电机（10）的方法，所述电机具有布置在以能旋转的方式在壳体（6）中得到支承的轴（5）上的转子（11）以及以固定在壳体上的方式布置的定子（12），其中所述定子（12）具有尤其多相的驱动绕组（17），并且其中在空转运行中至少暂时地停止对于所述驱动绕组（17）的操控。在此规定，就旋转运动对所述轴（5）和/或所述转子（11）进行监控，并且在检测到所述轴（5）和/或转子（11）的停止状态或者在其面临停止状态时如此操控所述驱动绕组（17），从而将所述转子（11）至少短时间地置于运动之中并且/或者通过磁力使其相对于所述定子（12）定心。

【技术实现步骤摘要】
用于运行电机的方法、电机、驱动装置以及压缩机和/或涡轮机
本专利技术涉及一种用于运行压缩机和/或涡轮机的电机的方法，所述电机具有以能旋转的方式在壳体中得到支承的转子和以固定在壳体上的方式布置的定子，其中所述定子具有尤其多相的驱动绕组，并且其中在空转运行中至少暂时地停止对于所述驱动绕组的操控。此外，本专利技术涉及一种用于压缩机及其涡轮机、特别是用于内燃机的废气涡轮增压器的驱动装置，该驱动装置：具有电机，所述电机则具有布置在以能旋转的方式在壳体中得到支承的轴上的转子以及固定在壳体上的定子，其中所述定子具有尤其是多相的驱动绕组并且所述轴抗扭转地与所述压缩机和/或涡轮机相连接；并且具有用于借助于上述方法对所述电机的驱动绕组进行操控的控制器。此外，本专利技术涉及用于机动车的内燃机的压缩机和/或涡轮机、特别是具有压缩机和涡轮机的废气涡轮增压器，它：具有轴，压缩机叶轮和/或涡轮机叶轮抗扭转地布置在所述轴上；并且具有与所述轴相耦合的、如上所述的用于驱动压缩机和/或涡轮机的驱动装置。
技术介绍
从现有技术中已知用于机动车的内燃机的方法、驱动装置和压缩机和/或涡轮机。具有压缩机或者具有压缩机和以废气涡轮增压器的形式构成的涡轮机的涡轮增压器在机动车制造中用于通过内燃机的燃烧室中的空气填充的提高来提高内燃机的功率。如果压缩机在此借助于涡轮机通过内燃机的废气来驱动，那么废气涡轮增压器或压缩机的转速就取决于内燃机的废气流。如果压缩机没有涡轮机，那么所述压缩机就必须在与废气流分开的情况下驱动，为此需要能操控的驱动装置。其中还已知下述解决方案，在所述解决方案中压缩机通过皮带传动装置与内燃机相耦合。然而，随着机动车的电气化程度的增加，也产生了下述方案，在所述方案中为压缩机和/或涡轮机分配了电机，以用于能够随时在不取决于内燃机的运行的情况下尤其驱动压缩机。由此，比如能够实现这一点，即：克服所谓的涡轮孔（Turboloch）。在此已知下述方案，在所述方案中电机通过皮带传动装置直接与压缩机和/或涡轮机相耦合。此外，已知下述实施方式，在所述实施方式中电机的转子抗扭转地布置在压缩机和/或涡轮机的、承载着压缩机叶轮和/或涡轮机叶轮的轴上。在此原则上能够考虑，将转子在侧面在涡轮机叶轮和压缩机叶轮的旁边、必要时也在壳体的外部布置在所述轴的延长的轴端上。作为替代方案，转子居中地布置在压缩机叶轮和涡轮机叶轮之间的轴上。在特别是具有压缩机的内燃机的空转运行中-在所述空转运行中没有要求或者不需要对输送给所述内燃机的新鲜空气进行压缩-出现所述电机的静止状态，在所述静止状态中除了转子的、作用于所述轴的额外的重力之外，比如由于制造公差引起的不对称的磁力在转子和定子之间引起了所述轴的、沿着径向的方向的位移力的提高。这可能在轴的轴承伸出点处导致附着摩擦的提高或者附着力矩，由此对于像比如在空转运行中或者在静止状态中可能出现的低转速来说所述轴或涡轮和/或压缩机可能停止。而且，转子的倾斜是危急的，因为这里由于边缘接触而可能在轴承上产生较高的附着-摩擦力矩。而且，作为永磁激励的电机来构成的电机的止动力矩有助于提高附着摩擦。如果要求提高的空气压缩，这就最终引起压缩机和/或涡轮机的动态的加速的延迟。
技术实现思路
按本专利技术的、具有权利要求1的特征的方法具有以下优点，即：随时都保证压缩机和/或涡轮机的动态的加速，从而在极短的时间内能够实现或者能够获得新鲜空气的所期望的压缩，这允许内燃机的高动态的运行。根据本专利技术，为此而规定，就旋转运动对轴和/或转子进行监控，并且在检测到所述轴和/或转子的停止状态或者在其面临停止状态时如此操控所述驱动绕组，从而将所述转子至少短时间地置于运动之中并且/或者通过磁力使其相对于所述定子定心。通过对于所述驱动绕组的操控，由此实现这一点，即：防止停止状态并且/或者使所述轴或转子至少短时间地从停止状态来加速，从而在要求提高的转矩时在极短的时间内通过尤其是所述压缩机的动态的加速来提供所述压缩。作为替代方案或者补充方案，如此操控所述驱动绕组，使得所述马达通过由驱动绕组产生的磁力相对于定子进行定义。由此，使所述转子连同轴对准所述定子，从而防止所述轴沿着径向方向在相应的轴承上引起提高的垂直力，所述提高的垂直力会导致摩擦力矩或附着力矩的提高。通过对于所述驱动绕组的有利的操控来实现这一点，即：附着力矩和摩擦力矩在轴的圆周上看相等或者得到平衡并且由此是最小的。由此，也在要求内燃机的所使用的转矩时实现尤其是压缩机的简单的动态的加速。尤其在所述轴的停止状态中或者在其面临停止状态时仅仅短时间地操控所述驱动绕组。由此降低了能耗并且提高了所述方法的能量效率。尤其在操控驱动绕组以用于将转子短时间地置于运动之中的情况下，仅仅短时间地操控驱动绕组、比如仅仅对其进行操控，直到所述轴已经置于运动之中并且因此存在能检测到的旋转运动。在此认为，由于轴的惯性，轴的继续旋转至少还要在一段能预料的时间段进行，直到所述轴面临停止状态，其中而后或者在停止时重新操控所述驱动绕组。尤其借助于至少一个转速传感器来就旋转运动监控轴和/或转子。由此保证容易地确定转子和/或轴的停止状态和/或旋转运动。如果不能检测到旋转运动，则优选确定停止状态。例如，如果转速传感器没有检测到或者没有输出转速信号，那就是这种情况。如果识别到轴和/或转子的减小的旋转运动低于能预先给定的最小转速，则优选确定所面临的停止状态。如果比如旋转运动继续减小到低于空转转速，则认为轴和/或转子将很快停下，从而如前面所描述的那样通过对于驱动绕组的操控能够阻止或者阻止所面临的停止状态。优选操控驱动绕组，以用于向转子施加尤其短时间的转矩脉冲。由此驱动轴和/或转子或者将其置于旋转运动之中。此外，优选规定，操控驱动绕组，以用于维持通过转矩脉冲所产生的旋转运动。由此实现这一点，即：可靠地防止轴和/或转子的所面临的停止状态，由此避免用于重新启动轴和/或转子的能耗。由此改进所述方法的能量平衡。尤其为了维持旋转运动，而用少的能量、尤其用比为了从停止状态中驱动转子和/或轴所需要的电流和/或电压小的电流和/或电压来操控驱动绕组。优选如此操控驱动绕组，从而通过所产生的定子磁场定子齿的磁极对应于所对置的转子极，使得彼此对置的磁极和转子极分别相互排斥。如常见的那样，定子设有径向向里朝转子的方向伸出的定子齿。驱动绕组围绕定子齿敷设或布置。在运行中，通过流过定子齿的磁通量在所述定子齿中产生正磁极或负磁极，其用于驱动电机。特别地，为了实现轴与定子的定心，现在如此操控驱动绕组，使得相应所产生的磁极对应于转子的所对置的转子极，使得比如正磁极与正转子极对置，由此这两个极相互排斥。通过这种排斥来向转子和轴加载径向力。尤其如果如此操控驱动绕组，使得所有磁极对应于所对置的转子极，那就实现了这一点，即：轴相对于定子进行定心或者转子相对于定子进行定心，由此如前面已经描述的那样即使在轴的停止状态中也获得低的附着力矩或摩擦力矩。优选转子和/或轴的旋转运动的开始使定子场与转子一起旋转。由此实现这一点，即：尤其在所述轴的旋转运动中所述轴也继续相对于定子进行定本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.用于运行压缩机（2）和/或涡轮机（3）的电机（10）的方法，所述电机具有布置在轴（5）上的转子（11）以及以固定在壳体上的方式布置的定子（12），所述轴以能旋转的方式在壳体（6）中得到支承，其中所述定子（12）具有尤其多相的驱动绕组（17），并且其中在空转运行中至少暂时地停止对于所述驱动绕组（17）的操控，其特征在于，就旋转运动对所述轴（5）和/或所述转子（11）进行监控，并且在检测到所述轴（5）和/或转子（11）的停止状态或者在其面临停止状态时如此操控所述驱动绕组（17），从而将所述转子（11）至少短时间地置于运动之中并且/或者通过磁力使其相对于所述定子（12）定心。/n

【技术特征摘要】
20180615 DE 102018209705.41.用于运行压缩机（2）和/或涡轮机（3）的电机（10）的方法，所述电机具有布置在轴（5）上的转子（11）以及以固定在壳体上的方式布置的定子（12），所述轴以能旋转的方式在壳体（6）中得到支承，其中所述定子（12）具有尤其多相的驱动绕组（17），并且其中在空转运行中至少暂时地停止对于所述驱动绕组（17）的操控，其特征在于，就旋转运动对所述轴（5）和/或所述转子（11）进行监控，并且在检测到所述轴（5）和/或转子（11）的停止状态或者在其面临停止状态时如此操控所述驱动绕组（17），从而将所述转子（11）至少短时间地置于运动之中并且/或者通过磁力使其相对于所述定子（12）定心。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述轴（5）的停止状态中或者在其面临停止状态时，仅仅短时间地操控所述驱动绕组（17）。


3.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，借助于至少一个转速传感器就旋转运动对所述轴（5）和/或所述转子（11）进行监控。


4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，如果不能检测到旋转运动，就确定所述停止状态。


5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，如果识别到所述轴（5）和/或转子（11）的旋转运动减小到低于能预先给定的最小转速，那就确定所面临的停止状态。


6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，操控所述驱动绕组（17），以用于将转矩脉冲施加到所述转子（11）上。


7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，操控所述驱动绕组（17），以用于维持通过转矩脉冲所产生的旋转运动。


8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，如此操控所述驱动绕组（17），从而通过所产生的定子磁场定子齿的磁极对应于所述转子（11）的所对置的转子极，使得彼此对置的磁极和转子极相互排斥。


9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，在所述转子（11）和/或轴（5）的旋转运动开始时，所述定子场随着所述转子（11）一起旋转。


10.根据权利要求8或9所述的方法，其特征在于，所产生的定子场随着所述转子（11）的旋转运动的增大而减小。


11.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述电机构造为介质流机器（10），...

【专利技术属性】
技术研发人员：M博伊尔勒，U西贝尔，
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