用于对三相电流操作型电机的转矩脉动和/或径向力进行调制的方法技术

一种用于对三相电流操作型电机(10)的转矩脉动和/或径向力、特别地能够由电动马达驱动的机动车辆的电驱动机器的转矩脉动和/或径向力进行调制的方法，所述方法包括以下方法步骤：

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于对三相电流操作型电机的转矩脉动和/或径向力进行调制的方法


[0001]本专利技术涉及用于对三相电流操作型电机的转矩脉动和/或径向力、特别地能够由电动马达驱动的机动车辆的电驱动机器的转矩脉动和/或径向力进行调制的方法，该方法包括以下方法步骤：选定电机的转矩中的至少一个谐波和/或选定与电机联接的部件的至少一个谐波。

技术介绍

[0002]DE 10 2014 208 384 A1公开了一种用于对具有带齿齿轮变速器和电动马达的可电驱动式传动系的齿轮啮合噪声进行降低的方法。该方法包括以下方法步骤：确定传动系(10)的操作状态；从数据存储器中读取与所确定的操作状态相关联的数据集；以及根据数据集来调整电动马达的转矩。提出了向变速器施加转矩信号，这抵消了变速器的振动或噪声。用于补偿转矩的信号被添加至其他所需的转矩、比如静态驱动转矩。
[0003]DE 10 2014 007 502 A1公开了一种用于对电动马达进行噪声调制的方法，其中，电动马达是借助于马达控制单元使用矢量控制而被驱动的三相同步马达，其中，在受控系统中获得用于旋转电流分量id和iq的实际值，其中，id对应于同步马达的磁化电流，并且iq对应于同步马达的转矩形成电流，并且其中，将实际值与指定的参考变量(iq_设定、id_设定)进行比较。实际值与参考变量之间的差经由第一控制器和用于PWM生成器的工作周期中的第一转换阶段而转换为操纵变量，以便将实际值(iq、id)调节至参考变量(iq_设定、id_设定)。另外，形成磁化电流的电流分量(id)借助于声学控制器根据已经由测量装置进行测量并借助于信号输出被转发至马达控制单元的声学状态而被调整至所需的声学状态。
[0004]此外，DE 10 2009 000 928 A1描述了一种用于将电动马达中的转矩脉动减少的方法。该方法包括接收转矩指令并确定基于该转矩指令的取消电流指令。该方法还包括生成基于取消电流指令的谐波取消指令，其中，谐波取消指令对由电流调节型控制模块引起的相移和阻尼进行补偿，并且其中，电流调节型控制模块联接至与电动马达联接的逆变器。该方法还包括向电流调节型控制模块提供谐波取消指令，其中，电流调节型控制模块配置成响应于谐波取消指令和转矩指令来控制逆变器。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是提供一种用于对三相电流操作型电机的转矩脉动和/或径向力进行调制的方法，该方法在调制种类方面得到改进。有利地，将提供一种下述方法：该方法与现有技术中已知的方法相比使在可电操作式机动车辆的传动系中发生的电驱动机器的转矩脉动或径向力减少，并且因此进一步减少车辆中的噪声排放。
[0006]本目标通过一种用于对具有权利要求1的特征的三相电流操作型电机的转矩脉动和/或径向力进行调制的方法来实现。为此，根据本专利技术的方法包括以下方法步骤：
[0007]选定电机的转矩中的至少一个谐波和/或选定机动车辆的传动系的与电机联接的
部件的至少一个谐波。根据本专利技术，通过将选定的至少一个谐波施加至d电流和/或q电流或者施加至与d电流和/或q电流相关的变量、比如电机的定子电压或电机内的磁通量，来对选定的至少一个谐波进行调制，以便生成用于驱动电机的设定点变量，其中，
[0008]d电流的谐波的相位角和/或q电流的谐波的相位角相对于转子角度至少暂时地被设定成是不同的，使得d分量的相位角至少暂时不等于q分量的相位角。因此，用于影响由电机或由机动车辆的传动系中的部件所产生的振动和/或噪声的调制种类的带宽显著地增加，并且因此改善了用于对应影响的可能性。
[0009]因此，根据本专利技术的方法通过将谐波施加至d电流或q电流特别是以针对性的方式使电机的转矩的谐波或传动系中的转矩的谐波减少，并且因此使振动和噪声减少。然而，除了使谐波减少之外，这些谐波还可以被简单地调整至所需的规格。该电流可以通过振幅和相位表示：
[0010][0011][0012]在从属权利要求中详细说明了本专利技术的其他有利实施方式。在从属权利要求中单独列出的特征可以以在技术上有意义的方式彼此组合并且可以限定本专利技术的其他实施方式。另外，权利要求中指示的特征在说明书中进行更详细地说明和解释，其中，本专利技术的其他优选实施方式被示出。
[0013]根据本专利技术的有利实施方式，可以选定电机的转矩中的至少一个谐波和/或选定与电机联接的部件的至少一个谐波，并且可以通过将选定的至少一个谐波施加至d电流和/或q电流或施加至与其相关的变量来调制选定的至少一个谐波，以在电机的转矩和/或传动系的转矩趋于平滑的条件下驱动电机，使得振动和噪音减少。从以针对性的方式使转矩中谐波降低的d电流和q电流的所有可能组合中，存在导致最低的电流振幅、电压振幅、损失振幅等的组合。这实现了下述优点：电机的转矩或与电机连接的传动系的转矩可以趋于平滑，使得可以以显著改进的方式对不需要的振动和噪声进行阻尼。
[0014]根据本专利技术的其他优选改进方案，d电流和/或q电流也可以被选定成使得所产生的定子电压的大小
[0015][0016]或所产生的定子电流的大小
[0017][0018]被最小化，其中，定子电压的d分量结果如下：
[0019][0020]并且其中，定子电压的q分量结果如下：
[0021][0022]在这方面，感应电压的大小独立于电机的速度以及电机中的磁通量的变化。
[0023]电机的转矩
[0024][0025]又独立于磁通量以及在D方向上的电流和在q方向上的电流。这导致了显著更高数目的组合，其除了施加电机的通过i
d1
和i
q1
的扭矩以外，还施加了通过i
dk
和i
qk
的附加转矩(M
k
)。用于转矩M
k
的电流可以使用先前描述的自由度而被选定成使得该电流满足附加条件、比如用于定子电压振幅的最小幅度或用于定子电流振幅的最小幅度等。这提供了下述优势：更小的电压空间矢量(通过使定子电压振幅最小化)也允许电机在接近电压极限的情况下操作——例如，当电池已经相对较空时于较低的电压极限区域中——或者当电机在满载以进行加速的情况下操作时于较高的电压极限区域中。
[0026]此外，根据本专利技术的同样有利的实施方式，可能的是：
[0027]‑
通过将被执行的以下方法步骤来计算谐波以生成设定点变量，
[0028]‑
对电机的扭矩或径向力或产生的振荡进行建模，目的是通过考虑感应电压和/或径向力来使转矩脉动最小化，或者目的是通过考虑感应电压来使径向力最小化，以及
[0029]‑
通过考虑感应电压来生成转矩脉动和/或径向力，以及
[0030]‑
通过考虑转矩脉动和/或径向力来对感应电压进行建模。
[0031]根据本专利技术的另一特别优选实施方式，为了生成用于驱动电机的设定点变量，d电流、q电流、以及d相位角和q相位角可以从表中读取。
[0032]有利地，可以从四个不同的表中读取变量，以生成用本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于对三相电流操作型电机(10)的转矩脉动和/或径向力、特别地能够由电动马达驱动的机动车辆的传动系(100)的电驱动机器的转矩脉动和/或径向力进行调制的方法，所述方法包括以下方法步骤：
‑
选定所述电机(10)的转矩中的至少一个谐波(H
M1_EM
)和/或选定所述传动系(100)的与所述电机(10)联接的负载(20)的至少一个谐波(H
M_X
)，其特征在于
‑
通过将选定的所述至少一个谐波(H
M1_EM
、H
M_X
)施加至d电流和/或q电流或施加至与所述d电流和/或所述q电流相关的变量来调制选定的所述至少一个谐波(H
M1_EM
、H
M_X
)，以便生成用于驱动所述电机(1)的设定点变量()，其中，所述d电流(Id)中的谐波(H
Id
)的和/或所述q电流(Iq)中的谐波(H
Iq
)的相位角相对于转子角度()至少暂时地被设定成是不同的，使得适用。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
‑
选定所述电机(10)的所述转矩中的至少一个谐波(H
DM_EM
)和/或选定所述传动系(100)的与所述电机(10)联接的负载(20)的至少一个谐波(H
DM_X
)，以及通过将选定的所述至少一个谐波(H)施加至所述d电流(Id)和/或所述q电流(Iq)或施加至与所述d电流(Id)和/或所述q电流(Iq)相关的变量来调制选定的所述至少一个谐波(H
DM_EM
、H
DM_X
)，以在所述电机(10)的所述转矩和/或所述传动系(100)的所...

【专利技术属性】
技术研发人员：安德烈亚斯，
申请(专利权)人：舍弗勒技术股份两合公司，
类型：发明
国别省市：