多马达运行制造技术

本发明专利技术涉及一种用于调节和控制两个或多个EC马达的方法，所述EC马达在共同的变换器上运行，其中，为了调节EC马达的工作点，设置具有至少一个调节器的共同的控制部或者说调节部，其中，设置至少两个调节选项的组合，并且在此调节参量如此调节所述变换器的输出端上的电压设定，使得所述两个或多个EC马达稳定地遵循工作点的确定的顺序。

Multi motor operation

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】多马达运行
本专利技术涉及一种用于在唯一的变换器上运行多个电子换向马达(EC马达)的方法。
技术介绍
在现有技术中，为了运行电子换向的马达，典型地将各一个变换器、例如逆变器或变频器用于运行马达。如果对于一个应用需要多个马达，则通过使用仅一个共同的变换器可以节省成本。在现有技术中已经存在如何能够将多个马达作为主从系统来操控的方案。在LeeYongjaeLee和J.I.Ha的出版物“用于单逆变器双并联PMSM驱动系统的定子电流的最小化”，2014年国际电力电子会议(IPEC-Hiroshima2014-ECCEASIA)第3140-3144页中描述了一种控制方法以及调节两个并联的机器的方式和方法。在此，电流调节器被用于在相应的d/q系统中产生d电流分量。在D.Bidart，M.Pietrzak-David，P.Maussion和M.Fadel的出版物“单逆变器多并联永磁同步马达：结构和控制策略”中，IET电力应用，第5卷第3号第288-294页，2011年3月，描述了用于运行多个PMSM的调节解决方案，其中，使用参考马达进行调节，并且在运行时间动态地确定对于调节所需的参考马达的方式和方法。作为参考马达，选择多个PMSM中的被加载有最高转矩的马达。存在的需要是，进一步优化两个或更多EC马达的调节，以便降低所需电子设备的成本并且优化马达的运行方式。
技术实现思路
因此，本专利技术的任务是提供一种方法，以便能够在一个变换器上运行两个或更多个马达，由此应当实现参与的马达的可靠和稳定的调节特性。该任务利用根据权利要求1所述的方法来解决。本专利技术的一个方面在于，这样设计调节方法，使得借助于角度差评估和转速差评估如此调节在变换器的输出端上的电压设定，使得两个或多个EC马达在运行中占据稳定的工作点或者遵循工作点的确定的顺序。这可以通过使用以下三个调节选项中的一个调节选项来实现。调节选项1：改变变换器的输出电压的幅度，调节选项2：改变该变换器的输出电压的相位位置，以及调节选项3：改变所述变换器的输出电压的幅度和相位位置，与优选以下子选项中的各一个子选项相组合。在本专利技术的意义中，调节选项1、2和3理解为初级调节选项，而子选项在次级选项的意义中被理解。由此首先选择三个初级调节选项中的一个初级调节选项以及与其连接的次级选项、以下称为"子选项"。作为子选项，根据本专利技术提出，使用马达参考系统用于调节，通过转速调节器、调制度或纯粹的电流调节来进行工作点和/或通过电流相位调节、数学的调节函数或值分配表来进行对一个或优选的工作点的确保。因此得到以下子选项：子选项1：选择参考马达/参考系统，子选项2：选择工作点，和子选项3：确保一个或优选的工作点。关于子选项1，作为马达参考系统，可选地，使用具有最高转速的马达、具有最低转速的马达、多个EC马达中的任何位于系统内的马达，或者备选地，假设的参考马达。在控制或调节系统中参考马达的选择基本上影响系统的静态和动态稳定性以及影响能够用来运行马达或整个系统的效率。在本专利技术的一个有利的设计方案中可以规定，在相位位置方面最靠前的马达(该马达同时也是负载最弱的马达)用作控制马达系统的参考马达。该马达同时是在磁场中经历最大的场加强的马达。与此同时，所有其他的马达经历较小的场加强或场减弱，并且由此形成比在前的马达更高的转矩。在本专利技术的一个替代设计方案中，位于最为靠后的马达，其同时也是受到最强载荷的马达，用作参考马达。该马达同时是在场中经历最大的场减弱的马达。然而，只要使用运行方式场加强，则该马达经历最小的场加强。所有其它的由相同的变换器在系统中调节的马达经历更小的场减弱或场加强并且由此构造出比在后的参考马达更小的力矩。在本专利技术的另一可选的设计方案中，系统中的任意选择的马达用作参考马达。在这种调节拓扑结构中，由所述变换器控制的EC马达中的一个EC马达可以在其最佳的工作点中进行调节，而其它的马达则相应地关于相位位置提前或者滞后。备选地，在用于控制在变换器上运行的EC马达的调节方法中也可以规定，动态地变换相应的参考马达，从而根据运行特性相应地将另一马达用作参考马达。在调节方法的另一种调节选项中，将一个假设的马达用作参考马达，该马达的角位置例如通过对所有在变换器上运行的马达的角位置进行合适的加权来确定。因此，假设的马达获得理论相移，该理论相移由多个或所有在相同的变换器上处于运行中的EC马达的角位置的总和得出。通过这样加权所参与的马达的角位置可以实现多种设定和调节可能性。由此例如可以相应于加权来调节整个驱动系统的最有效的工作点、确定的马达或整个系统的调节余量。对于调节相关的参考坐标系由参考马达的选择得出。然而，在使用场定向的或转子固定的坐标系的情况下，在将多个EC马达连接在共同的变换器上时没有明确地确定这样的坐标系，因为每个EC马达具有自身的转子固定的坐标系。当EC马达的不同负载和/或不同的马达参数被添加时，坐标系静态地和动态地都不同。根据按照转速调节、调制度设定或纯电流调节来控制工作点，通过相应地选择参考马达也得到具有其转换角γref的相应的参考坐标系。在此，在控制系统中的电参量的描述仅在该与所选择的参考马达相关的参考坐标系中进行。由变换器提供的输出电压指针Uxy由彼此垂直的参量Ux和Uy组成。在没有产生场减弱的特殊情况下，从而变换器的电压指针u和电流指针i准确地相对彼此移动了负荷角通过具有角度的电压指针Uxy的(Clark/Park)变换和具有角度γref的接下来的反变换，在参考坐标系中产生场定向的电压指针Udq。关于前面所述的选择工作点的方面，作为子选项2得到下面的设计可能性。在此，可以借助于转速调节器通过有规律地或连续地比较实际转速和额定转速来负责使EC马达经由在变换器处的输出电压保持在其期望的工作点中。备选地，所希望的工作点也可以通过预定固定的调制度或者说占空比由变换器来实现。然后工作点自动调节。同样有利的是一种调节运行，在该调节运行中借助于电流调节器来实现工作点的选择。该电流调节器将所希望的额定电流施加到马达绕组上。这例如在马达应作为负载机器运行时是需要的。关于确保优选工作点的上述方面，作为子选项3得出下面的设计可能性。作为用于调节方法的预选择，首先参考系统、也就是参考马达的合适的选择是决定性的，以便实现优选的运行，参考马达的运行值(例如转速或相位位置)作为在调节运行中的参考被利用。在使用电流相位调节器时，这个电流相位调节器确保合成的电流正好包含dq系中所需的d电流分量。通过这种措施，在调节运行中达到优选的工作点。为此，电流相位调节器在其输出端上调节相位角Δγ。这个角度Δγ在参考马达的振动稳定状态下精确地相当于由参考马达的负荷所产生的相移该角度也可以备选地通过合适的数学函数(例如根据马达的负荷和转速)确定，以便达到优选的工作点。备选地，也可以通过以下方式来对所述最佳的工作点进行调节，即使用具有所需要的角度与工作点之间的相应的相关值的值表格，该值表格保证也合适地调节对于优选的工作本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于对在共同的变换器上运行的两个或更多个EC马达进行调节和控制的方法，其中，为了调节EC马达的工作点，设置具有至少一个调节器的共同的调节部，其中，设置至少一个调节选项和子选项的组合，并且在此调节参量如此调节在变换器的输出端上的电压设定，使得所述两个或更多个EC马达在运行中占据稳定的工作点或者稳定地遵循工作点的确定的顺序。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171027 DE 102017125317.31.一种用于对在共同的变换器上运行的两个或更多个EC马达进行调节和控制的方法，其中，为了调节EC马达的工作点，设置具有至少一个调节器的共同的调节部，其中，设置至少一个调节选项和子选项的组合，并且在此调节参量如此调节在变换器的输出端上的电压设定，使得所述两个或更多个EC马达在运行中占据稳定的工作点或者稳定地遵循工作点的确定的顺序。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据子选项，适当地选择参考马达来调节EC马达的工作点。


3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，作为马达参考系统，可选地使用具有最高转速的马达作为参考马达，具有最低转速的马达，位于所述系统中的任何EC马达，由多个EC马达形成的适当加权的组合，或者假设的参考马达。


4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，在变换器的输出端上的电压设定借助在参考马达和至少一个另外的EC马达之间的角度差评估和转速差评估来实现。


5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，作为用于调节EC马达的优选的工作点的调节参量，使用所述变换器上的输出电压的幅度的变化、所述变换器上的...

【专利技术属性】
技术研发人员：T·克利安，S·施罗特，M·维克尔特，G·维德曼，R·维斯塔普，
申请(专利权)人：依必安派特穆尔芬根有限两合公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE