本发明专利技术涉及一种驱动系统。该驱动系统包括电机，其以同步电机的方式设置。该电机包括转子和至少一个定子，转子被构造成可绕旋转轴线旋转并具有至少一个他励转子绕组，定子具有至少两个定子绕组集，每个定子绕组集具有至少三个定子绕组。该驱动系统还包括控制单元，其设置和构造为使得在运行中向所述至少一个转子绕组加载第一电流信号并且在运行中向所述定子绕组至少部分地加载多相的第二电流信号的不同电流相，并且由此形成用于产生作用到转子上的转矩的旋转磁场。此外，该驱动系统包括至少一个逆变器以及至少一个整流器，用于向定子绕组加载的多相的电流信号基于所述至少一个逆变器提供，直流信号由所述整流器提供。用于向所述至少一个转子绕组加载的第一电流信号至少基于由整流器提供的直流信号和谐波交流分量。基于向所述至少一个转子绕组加载所述至少一个谐波交流分量减小多相的电流信号的至少一个电流相的谐波，其由在运行中发生在所述至少一个转子绕组和定子绕组之间的磁耦合引起。起。起。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】带有谐波馈电的驱动系统
[0001]本专利技术涉及一种驱动系统和一种能电驱动的车辆。
技术介绍
[0002]包括电机、特别是电动马达的驱动系统当今在各种应用中使用。电机也在能电驱动的车辆中用作电驱动机器。在当前情况下，电驱动机器特别是被理解为机动车辆产生转矩形式的推进力的电机。在此，要尽可能高效地使用来自电池或蓄电池的电能。为此，理想情况下，电机的效率和转矩被优化。为此，通常使用同步电机。
[0003]同步电机包括至少一个转子和一个定子，在它们之间构造有气隙。同步电机的转子在此具有永磁体或他励转子绕组。定子包括定子绕组。如果向其加载电流，则可以在气隙中形成旋转磁场，从而可以产生驱动转子的转矩。
[0004]具有增加数量的定子绕组的同步电机允许更高的最大可实现的电机功率。然而，在运行中，定子绕组和转子绕组之间会发生磁耦合。这可导致通过在定子绕组的相电流中的转子谐振动而感应出谐波。这些谐波会导致损耗，从而对可实现的最大机器功率产生不利影响。此外，参与的组件会承受更高的负荷，这可对使用寿命产生不利影响。
[0005]谐波通常可以通过附加滤波器来减弱或避免。然而，这种滤波器增加了驱动系统的复杂性、重量和成本。其他方法包括提供大宽带的电流调节。然而，为此需要增加参与的逆变器的开关频率，这又会导致损耗增加。
技术实现思路
[0006]所基于的技术目的可以看作是提供一种驱动系统和一种能电驱动的车辆，通过它们一方面提供增加的功率输出，但同时减少损耗。
[0007]该目的通过独立专利权利要求的主题来解决。有利的设计方案、扩展方案和变型方案是从属权利要求的主题。
[0008]本专利技术尤其提供了一种驱动系统。该驱动系统包括电机。该电机以同步电机的方式设置。
[0009]该电机包括转子，该转子被构造成可绕旋转轴线旋转并且具有至少一个他励转子绕组。
[0010]该电机还包括至少一个定子，所述至少一个定子具有至少两个定子绕组集。每个定子绕组集具有至少三个定子绕组。
[0011]该驱动系统还包括控制单元。该控制单元被设置和构造为，使得所述至少一个转子绕组在运行中被加载第一电流信号并且所述定子绕组在运行中至少部分地被加载多相的第二电流信号的不同电流相，并且由此形成用于产生作用到转子上的转矩的旋转磁场。
[0012]该驱动系统还包括至少一个逆变器。用于加载定子绕组的多相的电流信号基于所述至少一个逆变器提供。
[0013]此外，该驱动系统包括至少一个整流器。由整流器提供直流信号。
[0014]用于加载所述至少一个转子绕组的第一电流信号至少基于由整流器提供的直流信号和谐波交流分量。基于向所述至少一个转子绕组加载所述至少一个谐波交流分量减小所述多相的电流信号的至少一个电流相的谐波，该谐波由在运行中发生在所述至少一个转子绕组和所述定子绕组之间的磁耦合引起。
[0015]该驱动系统还可以包括附加的逆变器，基于该附加的逆变器提供谐波交流分量以用于加载所述至少一个转子绕组。作为替代方案，所述至少一个谐波交流分量也可以由还提供多相的电流信号以用于加载定子绕组的逆变器来提供。
[0016]在运行中，转子以特定的旋转频率绕旋转轴线相对于定子旋转。转子的频率是旋转频率和/或旋转场的多个整数倍的谐波由于磁耦合和与此相关的低阻抗可能会在定子绕组的供电线(电流相)中引起谐波(谐振动电流)。这些谐波(谐振动电流)可能引起峰值负载。这导致：一方面，参与的构件(例如逆变器、定子绕组、供电线)必须承受附加的负荷(例如增加的最大电流幅值)，另一方面，电机提供的最大转矩会降低。这是因为，为了避免相关组件的损坏和/或过早磨损，则机器不能在实际最大额定功率下永久运行。
[0017]在当前情况下，通过整流器对转子绕组的他励提供附加的自由度，以用于均衡由定子绕组的电流相中的磁耦合引起的谐波。这种自由度在永磁同步电机中是缺失的。因此为转子绕组提供的电流信号可以适配为，使得定子绕组的电流相中的谐波被均衡和/或减小。如上所述构造的驱动系统允许：在为转子绕组提供的电流信号中提供至少一个附加的谐波交流分量(除了直流分量以外)，其以“破坏性”的方式与定子绕组的电流相的由磁耦合引起的谐波叠加和/或补偿，从而至少降低其不利影响。
[0018]所述至少一个逆变器和所述至少一个整流器以及可选的附加的逆变器(提供至少一个谐波交流分量)可以通过实时通信装置与至少一个调节电路耦合。所述至少一个调节电路可以设置为，在考虑到整流器和/或逆变器的运行状态和/或由控制单元进行的调节的情况下确定所述至少一个谐波交流分量的相位和/或幅值，使得所述多相的电流信号的至少一个电流相的由磁耦合引起的谐波在幅值方面减小。所述至少一个谐波交流分量也可以确定为，使得由磁耦合引起的谐波可以基本上被均衡。
[0019]换言之，调节电路可以与合适的传感器耦合，该传感器提供关于所述多相的电流信号的至少一个电流相的由磁耦合引起的瞬时出现的谐波的信息。此外，调节电路可以与逆变器和整流器耦合，以便将至少一个谐波交流分量实时附加地耦合输入到由整流器为至少一个转子绕组提供的直流电流中。至少一个耦合输入的谐波交流分量在此在相位和/或幅值方面可以相对于至少一个电流相的由磁耦合引起的谐波被构造为，使得在基于同步电机内部的磁耦合的相互作用之后，在幅值方面以“破坏性”的方式减小和/或基本上均衡至少一个电流相的谐波。在此，调节电路还可以考虑另外的调节或调节电路的功能，特别是由控制单元进行的调节，其可以用于根据电机中存在的实际电流与由期望转矩确定的额定电流的比较和/或根据转子相对于定子的角位置和/或转子的转速来确定电流相。确定谐波交流分量的幅值和/或相位的调节电路因此可以特别是与常用的励磁机调节电路和/或逆变器电流调节器耦合并且考虑其各自的调节。
[0020]在当前情况下，实时通信装置可以理解为通信结构、总线系统等，其允许进行调节，使得调节的采样率比由旋转频率确定的转子的周期时间更短。特别是，采样率可以比转子的周期时间小至少10倍、进一步特别是100倍、进一步特别是1000倍。实时通信还可以允
许快速调节，使得同步电机的剩余的、通常可变的变量可以在由实时通信的采样率确定的时间间隔内被假定为恒定的。由此，谐波交流分量可以有利地耦合输入，使得其可以减小或均衡由磁耦合引起的谐波，而不会对后者在中间时间中引起显著变化。
[0021]逆变器、整流器和调节电路也可以设置为提供多个谐波交流分量。所述至少一个转子绕组可以被加载具有相应幅值和/或相位的多个谐波交流分量，使得由磁耦合引起的谐波对于所述多相的电流信号的每个电流相(即，对于每个定子绕组)在幅值方面减小和/或基本上得到均衡。由于各个定子绕组被加载不同的电流相，因此可以针对每个定子绕组减小和/或均衡由磁耦合引起的不利影响。为此目的，特别是可以设置多个相应类型的逆变器和/或调节电路。作为替代方案，逆变器和/或调节电路也可以构造为多相的，即，使得所描述的优点可以由用于所有电流相的各个组件以相应的方式提供。因此，尽管增本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.驱动系统(50)，包括：
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电机(100)，该电机以同步电机的方式设置并且该电机具有：转子(102)，该转子被构造成能围绕旋转轴线旋转并且具有至少一个他励转子绕组，和至少一个定子(104)，该定子具有至少两个定子绕组集，每个定子绕组集具有至少三个定子绕组(110)，
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控制单元(90)，该控制单元被设置和构造为使得在运行中向所述至少一个转子绕组加载第一电流信号并且在运行中向所述定子绕组(110)至少部分地加载多相的第二电流信号的不同电流相，并且由此形成用于产生作用到转子上的转矩的旋转磁场，
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至少一个逆变器(165)，用于向所述定子绕组加载的多相的电流信号基于所述至少一个逆变器提供，以及
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至少一个整流器(150)，由所述整流器提供直流信号，其中，用于向所述至少一个转子绕组加载的第一电流信号至少基于由所述整流器提供的直流信号以及谐波交流分量，并且基于向所述至少一个转子绕组加载所述至少一个谐波交流分量而减小多相的电流信号的至少一个电流相的谐波，所述谐波由在运行中发生在所述至少一个转子绕组和定子绕组之间的磁耦合引起。2.根据权利要求1所述的驱动系统(50)，其中，所述至少一个逆变器(165)和所述至少一个整流器(150)通过实时通信装置与至少一个调节电路(95)耦合，所述至少一个调节电路被设置成将所述至少一个谐波交流分量的相位和/或幅值确定为，使得所述多相的电流信号的至少一个电流相的由所述磁耦合引起的谐波在幅值方面被减小，特别是在幅值方面得到均衡。3.根据...
【专利技术属性】
技术研发人员：S，
申请(专利权)人：宝马股份公司，
类型：发明
国别省市：
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