电机制造技术

本发明专利技术涉及一种电机、尤其是一种爪形极电机。所述电机具有定子和转子。所述电机也具有尤其是与定子作用连接的控制单元。所述控制单元被构造用于，操控电机以产生励磁场并且产生旋转磁场。所述电机具有与转子连接的H桥，所述H桥用于产生励磁场。根据本发明专利技术，控制单元被构造用于，检测逆变器的半导体开关的故障并且产生代表所述故障的故障信号。控制单元优选地被构造用于，根据故障信号来反转所述电机的励磁电流的方向。控制单元被构造用于，根据故障信号来改变定子电流的相位位置并且因而改变定子的操控的相位位置以产生电机的旋转场。

Electric machinery

【技术实现步骤摘要】
电机
本专利技术涉及一种电机、尤其是同步电机或者爪形极电机。所述电机具有定子和转子。所述电机也具有尤其是与定子作用连接的控制单元，所述控制单元被构造用于，操控电机以产生励磁场并且产生旋转磁场。所述电机具有与转子连接的H桥，所述H桥用于产生励磁场。
技术介绍
从DE102017101069A1中已知一种用于电机的控制单元，所述控制单元被构造用于，根据H桥的、故障的半导体开关禁止在所述H桥中的循环状态。
技术实现思路
根据本专利技术，控制单元被构造用于，检测逆变器的半导体开关的故障并且产生代表所述故障的故障信号。控制单元优选地被构造用于，根据故障信号来反转电机的励磁电流的方向。控制单元被构造用于，根据故障信号来改变定子电流的相位位置并且因而改变定子的用于产生电机的旋转场的操控的相位位置。因此，电机有利地能够以改变的相位位置并且在与正常运行相比反转的励磁电流的情况下、并且因而以反向对准的并且因而反极性的磁场地在紧急运行中以马达式运行继续运行。即已经认识到，在爪形极电机中的逆变器的半导体开关故障时，与马达式的正常运行相比，励磁电流能够根据所述故障而在与此相反的、尤其是颠倒的方向上传导，使得励磁场并且因而使得励磁场的磁极为了电机在马达式运行中继续运行而互换。在故障情况下，在正常运行中的励磁场的磁北极在反转的励磁电流的情况下变成磁南极。定子场的旋转方向（尤其是电旋转方向）和在定子中的转子场的变化的空间位置在半导体开关发生故障时在电流换向之后彼此不相关地运行，所述改变的空间位置由励磁场的、反转的极性引起，所述半导体开关使转子通电，这导致现在反转的转子磁极在旋转的转子场中的互斥并且因此导致转子的制动。在转子中的励磁场的北极跟随旋转的定子场的南极并且旋转的定子场的北极排斥励磁场的北极时，这种相关性在反转的励磁场时被反转成排斥，这产生制动转矩。相应改变的相位位置、尤其是定子场的电相位角导致：转子场和定子场在反转的励磁场时彼此相关地运行，使得制动转矩仅在励磁场的磁场换向期间变得有效。在旋转的定子场的相位偏移之后，转子场和定子场的彼此反向的磁极再次处于彼此磁吸引的相互作用中，使得在半导体开关的故障之前，利用对此反转的磁极重新建立了在定子场和励磁场之间的、相对的磁性状态。因此，在相位偏移之后，定子的磁场在空间上沿转子的转动方向移动、尤其是颠倒。优选地，控制单元被构造用于，在改变相位位置时保持用于操控定子的操控模式。通过操控模式、尤其是PWM-模式，例如预先确定了转子的由电机输出的转矩和转速。定子电流优选地构造成周期性的，例如正弦曲线的。在优选的实施方式中，控制单元被构造用于，尤其是与在完好的半导体开关的情况下的正常运行相比，反转用于产生旋转场的电操控的相位位置。优选地，控制单元被构造用于，如此反转相位，使得（尤其是相位指针的）相位位置的、主要的方向分量在反转之后指向相反的方向。有利地，相位反转导致磁性定子场沿转子的转动方向的极性反转，并且，因而导致在定子场和励磁场之间的、正确的同步运转，其中，励磁场通过转子的通电来产生。在优选的实施方式中，所述电操控的相位位置的位移角在160度和200度之间、进一步优选地是180度，所述位移角由控制单元根据所述故障信号来产生。优选地，电机具有转子位置传感器，所述转子位置传感器被构造用于，检测转子的转子位置并且产生代表转子位置的转子位置信号。优选地，控制单元被构造用于，根据转子位置信号来改变定子的操控的相位位置。转子位置传感器例如是AMR-传感器（AMR=各向异性磁电阻，Anisotrope-Magneto-Resistive）或者GMR-传感器（GMR=巨磁电阻，Giant-Magneto-Resistive）。在优选的实施方式中，半导体开关桥是半导体开关全桥，所述半导体开关全桥包括两个半导体开关半桥。半桥优选地具有高侧半导体开关和低侧半导体开关。例如，半导体开关分别由场效应晶体管或者IGBT（IGBT=绝缘栅双极晶体管，Insulated-Gate-Bipolar-Transistor）形成。场效应晶体管例如是MOS-FET-晶体管（MOS=金属氧化物半导体，Metal-Oxide-Semiconductor）或者MIS-FET-晶体管（MIS=金属绝缘体半导体，Metal-Insulator-Semiconductor）。在优选的实施方式中，控制单元被构造用于，在定子电流衰减之后、尤其是在定子电流的过零点期间执行相移。因此，优选地，在定片线圈绕组中在定子电流衰减之后重建定子电流，所述定子电流具有反转的相位并且因而具有反转的方向以逆转定子磁极。在优选的实施方式中，控制单元被构造用于，允许励磁电流衰减，优选在时间上在电流换向之前或者在相移之前。优选地，控制单元被构造用于，逐步地、优选（尤其是近似）线性下降地执行励磁电流的电流换向。在另外的实施方式中，控制单元被构造用于，指数式下降地执行励磁电流的电流换向。由此，有利地，能够快速减小励磁电流。在优选的实施方式中，控制单元被构造用于，在励磁电流衰减之后执行相移。因而，有利地电流换向能够快速地进行，使得在切换相位期间能够出现尽可能小的制动转矩。在优选的实施方式中，控制单元被构造用于，在电流减小间隔期间操控H桥以转换励磁线圈的极性。由此，有利地能够执行励磁场的快速消除，以用于加速的电流换向。在优选的实施方式中，控制单元被构造用于，根据故障信号来减小、优选地允许衰减定子电流。进一步优选地，控制单元被构造用于，在励磁电流的电流换向的区域中中断定子电流。有利地，能够如此快速地消除励磁电流。在优选的实施方式中，电机具有与控制单元连接的电流传感器。电流传感器被构造用于，检测电流方向或者附加地检测励磁电流的电流强度，并且，产生电流信号，所述电流信号代表电流方向或者附加地代表励磁电流的电流强度。有利地，因此在能够完全建立制动转矩之前，能够在励磁线圈中及时地检测到开始进行的电流换向。在另外的实施方式中，控制单元被构造用于，根据半导体开关全桥的半导体开关的切换顺序来检测励磁电流的电流方向。在另外的实施方式中，控制单元被构造用于，根据电机的转矩下降来检测励磁电流的电流方向。转矩下降能够例如根据转子位置信号被检测出，所述转子位置信号由转子位置传感器产生。在优选的实施方式中，控制单元被构造用于，根据故障信号尤其是在预先确定的时间间隔期间中断一相位的操控。因此，有利地，能够快速地启动相位反转。本专利技术也涉及一种用于操控爪形极电机的方法。在所述方法中，检测半导体开关的故障，所述半导体开关产生电机的励磁电流。此外，在所述方法中，产生代表所述故障的故障信号，并且，根据故障信号使励磁电流的电生成的相位位置移动预先确定的位移角。附图说明现在，在下文中参照附图和另外的实施例来描述本专利技术。另外的、有利的实施变型由在从属权利要求中并且在附图中描述的特征的组合得出。图1示出了用于具有控制单元的电机的实施例，所述控制单元被构造用于，根据半导体开关的故障来执行相位反转；<本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.电机（1）、尤其是爪形极电机，具有定子（2）和转子（3），其中，所述电机（1）具有控制单元（9），所述控制单元被构造用于，操控所述电机（1）以产生励磁场并且产生旋转磁场，其中，所述电机（1）具有与所述转子（3）连接的H桥（8），所述H桥带有半导体开关全桥，/n其特征在于，/n所述控制单元（9）被构造用于，检测所述H桥（8）的半导体开关（17、18）的故障，并且，产生代表所述故障的故障信号，并且，根据所述故障信号来反转所述电机根据所述故障信号的励磁电流的方向，并且，改变定子电流的相位位置以产生所述电机（1）的旋转场（6）。/n

【技术特征摘要】
20180831 DE 102018214864.31.电机（1）、尤其是爪形极电机，具有定子（2）和转子（3），其中，所述电机（1）具有控制单元（9），所述控制单元被构造用于，操控所述电机（1）以产生励磁场并且产生旋转磁场，其中，所述电机（1）具有与所述转子（3）连接的H桥（8），所述H桥带有半导体开关全桥，
其特征在于，
所述控制单元（9）被构造用于，检测所述H桥（8）的半导体开关（17、18）的故障，并且，产生代表所述故障的故障信号，并且，根据所述故障信号来反转所述电机根据所述故障信号的励磁电流的方向，并且，改变定子电流的相位位置以产生所述电机（1）的旋转场（6）。


2.根据权利要求1所述的电机（1），其特征在于，所述控制单元（9）被构造用于，反转电操控的相位位置（35）以产生所述旋转场（6）。


3.根据权利要求1或者2所述的电机（1），其特征在于，所述电操控的相位位置的位移角（37）在160度和200度之间，所述位移角由所述控制单元（9）根据所述故障信号来产生。


4.根据权利要求3所述电机（1），其特征在于，所述电操控的位移角（35）是180度，所述位移角由所述控制单元（9）根据所述故障信号来产生。


5.根据前述权利要求中任一项所述的电机（1），其特征在于，所述控制单元（9）被构造用于，操控...

【专利技术属性】
技术研发人员：P梅林格，S宾哈克，
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