用于评估永磁电机的方法和系统技术方案

技术编号:4132115 阅读:125 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术涉及用于评估永磁电机的方法和系统。一种用于评估永磁电机的方法,该永磁电机包括转子和定子,在该转子上安装有多个磁体,该定子具有接近该转子且耦合到逆变器的多个绕组,该方法包括:旋转该电机使得在定子的绕组和逆变器中感应出电压;测量逆变器上的电压;由所测量的电压计算来自电机的电压常数;将该电压常数与接受的电压常数相比较;以及如果该电压常数在该接受的电压常数的范围外则将该电机识别为不可接受的。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术 一般涉及永磁电机,并且更具体地涉及用于评估永磁电机的方法。
技术介绍
混合动力车辆系统典型地利用 一个或多个永磁电动才几作为提供补充(compliment )发动机的推动源的变速器系统的一部分。为产生指定的转矩分布(profile)而制造、维修(service)与操作这些电机的准确度对车辆的 一致高效的操作很重要。在电机的制造、装配、运输、维修和使用中可能出现各种会影响性能的问题。例如,由于诸如磁体的特定特性(包括场强以及热和振动的影响)等因素,电机的磁通量强度可能会减小。相似地,如果电机的定子未被适当地巻绕有每圏指定的匝数,则性能可能受影响。另一个对电机的性能有影响的因素是用来制作电机的定子的材料。典型地,钢或相似的材料形成电机的磁通量流过的磁路的一部分。举例来说,钢的磁导率可能随着用于制造电机的材料的种类而变化,并且此变化可能影响电机的性能。评估电机的一个机制包括计算并评估电压常数,电压常数是定子的绕组数目、磁通路径的磁导率和转子磁体的场强的函数。传统方法基于来自电机本身的电压测量来计算电机的电压常数。但是,当电机被安装在变速器中时,这些方法通常不可用。因此,期望提供用于在各种情况下(诸如在车辆的才喿作期间、在车辆的制造之后或者在车辆维修期间)评估变速器中的永磁电机的方法。此外,期望以经济便利的方式提供这样的方法。此外,结合附图和上述

技术介绍
,根据下面的详细说明和所附权利要求书,本专利技术的其他期望特征和特性将变得显而易见。
技术实现思路
根据示例性实施例,提供了一种用于评估永磁电才几的方法,该永磁电机包括转子和定子,在该转子上安装有多个磁体,该定子具有接近该转子且耦合到逆变器(inverter)的多个绕组。该方法包4套旋转该电机使得在定子的绕组和逆变器中感应出电压;测量逆变器上的电压;由所测量的电压计算来自该电机的电压常数;将该电压常数与一组接受的电压常数相比较;以及如果该电压常数在该组接受的电压常数的范围之外则将该电机识别为不可接受的。根椐另 一个示例性实施例,提供了 一种用于在操作期间评估变速器中的7jc磁电机的方法。该电机包括第一和第二电机,每个电机包括其上安装有多个磁体的转子以及具有接近该转子且耦合到第一和第二逆变器的多个绕组的定子。该方法包括在第一逆变器上测量第一电机的第一电压;由第一电压计算第一电机的第一电压常数;将第一电压常数与一组接受的电压常数相比较;以及如果第一电压常数在该接受的电压常数的范围之外则将第 一 电机识别为不可接受的。根据又一个示例性实施例, 一种汽车系统包括内燃机;以及耦合到该内燃机的双才莫、复合分流(compound-split)、冲几电变速器。该变速器包括从该内燃机接收功率的输入部件;传递来自该变速器的功率的输出部件;同轴对准并且耦合到该输出和输入部件的第一电机和第二电机;耦合到第一和第二电机的功率逆变器;耦合到该功率逆变器的用于测量来自第 一 电机的第 一 电压的测量设备;以及耦合到该测量设备的处理器。该处理器被配置为接收由该测量设备测量的第一电压;由第一电压计算第一电压常数;将第一电压常数与接受的电压常数相比较;以及如杲第一电压常数与该接受的电压常数的差超过预定量则将第一电;f几识别为不可接受的。附图说明在下文中将结合以下附图来描述本专利技术,在附图中相同的数字表示相同的元件,并且其中图1是根据示例性实施例的双模、混合、复合分流、才几电变速器的框图2是示例性电动机的截面表示;图3是根据示例性实施例的、用于图2的电动机的评估系统的示意性表示;图4示出了用于在操作期间评估电机的示例性方法。具体实施例方式以下详细说明本质上仅仅是示例性的,并且不打算限制本专利技术或本专利技术的应用和用途。此外,不意图受限于在前面的

技术介绍
、在这i描述的示例'i^实施;提供一种用4评估i^^、混合、'复合分流机电变速器内的永磁电机的方法。特别在变速器的制造之后或在变速器的维修期间,通过基于在耦合到电机的逆变器处进行的电压测量来计算电压常数并且将该电压常数与预定值相比较来提供评估方法。如果计算的电压常数在距预定值的可接受的阈值范围之内,则可以确定该电机被适当地制造、安装和/或维护。在以下描述中,首先描述变速器和电机的结构和功能构件,包括解释由变速器内的电机产生的电压和逆变器处测量的电压之间的关系。然后将更详细地提供用于评估电机的条件和方法。根据示例性实施例,图i中描绘了双模、混合、复合分流机电变速器10。混合变速器10具有诸如轴的输入部件12,其可以由发动机14直接驱动。瞬时转矩阻尼器(未示出)可以被合并在发动机14和变速器IO的输入部件12之间。发动机14可以是矿物燃料发动机,诸如柴油发动才几。在示例性实施例中,发动机14在启动之后以及在它的大部分输入期间,工作在从大约600 RPM到大约6000 RPM的速度范围内。尽管发动才几H的特定速度和马力输出可以变化,但是为了对混合变速器10有清晰的理解,将假定来自发动机14的可用输出为约300马力,以便描述示例性设置(installat ion )。变速器10包括三个行星齿轮组24、 26和28。第一^f亍星齿轮组24连接到输入部件l2并且具有外接(circumscribe)太阳(或内部,,)齿轮部件32的环形(或外部)齿轮部件30。任意数目的行星齿轮部件34被可转动地安装在支架36上,以使得每个行星齿轮部件34可以转动并且与外部齿轮部件30和太阳齿轮部件32两者啮合。第二行星齿轮组26还具有外接太阳齿轮部件40的环形齿轮部件38。若干行星齿轮部件42被可转动地安装在支架44上,以使得每个行星齿轮42接合环形齿轮部件38和太阳齿轮部件40两者。8第三行星齿轮组28还具有外接太阳齿轮部件48的环形齿轮部件 46。若干行星齿轮部件50被可转动地安装在支架52上,以使得每个行 星齿轮50接合环形齿轮部件46和太阳齿轮部件48两者。第一和第二行星齿轮组24和26 :波复合(compound),因为第一行 星齿轮组24的太阳齿轮部件32如通过毂衬齿轮(或第一互连部件)54 结合到第二行星齿轮组26的环形齿轮部件38。结合的第一行星齿轮组 24的太阳齿轮部件32和第二行星齿轮组26的环形齿轮部件38被连续 地耦合到第一电机56。这里所用的术语电机,,可以包4舌发电机。下面 将更详细地描述第一电机56。第一和第二行星齿轮组24和26被进一步复合,因为第一行星齿轮 组24的支架36如通过轴60结合到第二^f亍星齿il仑组26的支架44。照此, 第一和第二行星齿轮组24和26的支架36和44分别^皮结合。轴60通 过离合器(或第二离合器CL2) 62选择性地连接到第三行星齿轮组 28的支架52,离合器62有助于混合变速器10的操作才莫式的选择。这 里使用的术语离合器是指能够传送转动的可以被接合和脱离的任何 设备,例如摩擦离合器、多片湿式离合器、磁流变(MR)流体离合器或 电动发电机离合器。第三行星齿轮组28的支架52直接耦合到变速器输出部件64。当混 合变速器IO用于陆地车辆时,输出部件64可以连接到车辆的车轴(未 示出),该车轴又可以终止于驱动部件(也未示出)。该驱动部件可以 是在其上采用它们的车辆的前轮或后轮,或者它们可以是履本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种用于评估永磁电机的方法,该电机包含转子和定子,在该转子上安装有多个磁体,该定子具有接近该转子的多个绕组,其中该绕组耦合到逆变器,该方法包含:    旋转该电机使得在该定子的绕组和该逆变器中感应出电压;    测量该逆变器上的所述电压;由所测量的电压计算来自该电机的电压常数;    将该电压常数与一组接受的电压常数相比较;以及    如果该电压常数在该组接受的电压常数的范围外则将该电机识别为不可接受的。

【技术特征摘要】
US 2008-8-25 12/1978681、一种用于评估永磁电机的方法,该电机包含转子和定子,在该转子上安装有多个磁体,该定子具有接近该转子的多个绕组,其中该绕组耦合到逆变器,该方法包含旋转该电机使得在该定子的绕组和该逆变器中感应出电压;测量该逆变器上的所述电压;由所测量的电压计算来自该电机的电压常数;将该电压常数与一组接受的电压常数相比较;以及如果该电压常数在该组接受的电压常数的范围外则将该电机识别为不可接受的。2、 根椐权利要求1所述的方法,其中该永磁电机是第一电机并且 该电压是第一电压,该变速器还包括第二电机,该第二电^/L具有第二转 子和第二定子,在该第二转子上安装有第二多个磁体,该第二定子具有 接近该转子的第二多个绕组,其中该第二绕组耦合到该逆变器,该方法 还包含旋转该第二电机使得该第二转子在该第二定子绕组和该逆变器中感应出第二电压;测量该逆变器上的第二电压; 由该第二电压计算该第二电机的第二电压常数; 将该第二电压常数与一组接受的电压常数相比较;以及 如果该第二电压常数在该组接受的电压常数的范围外则将该第二电才几识别为不可接受的。3、 根椐权利要求2所述的方法,其中第一电压测量步骤包括对于 第一电机的三个相测量在逆变器处的第一电压。4、 根椐权利要求2所述的方法,其中第二电压测量步骤包括对于第二电机的三个相测量逆变器处的第二电压。5、 一种用于在操作期间评估变速器中的永磁电机的方法,该电机包含第一和第二电机,每个电机包括其上安装有多个磁体的转子以及具 有接近该转子的多个绕组的定子,其中该第一和第二电^^的绕组分别耦合到第一和第二逆变器,该方法包含在所述第一逆变器上测量所述第一电机的第一电压; 由所述第一电压计算所述第一电机的第一电压常数;将所述第一电压常数与一组接受的电压常数相比较;以及如果所述第一电压常数在该组接受的电压常数的范围外则将该第一电机识别为不可接受的。6、 根据权利要求5所述的方法,还包含在第二逆变器上测量第二电机的第二电压;由该第二电压计算第二电机的第二电压常数;将所述第二电压常数与一组接受的电压常数相比较;以及如果所述笫二电压常数在该组接受的电压常数的范围外则将笫二电机识别为不可接受的。7、 根椐权利要求5所述的方法,还包含,在测量步骤之前,确定该变速器是否处于固定齿轮中。8、 根据权利要求7所述的方法,还包含推迟测量步骤直到该变速器处于固定齿轮中。9、 根据权利要求5所述的方法,还包含在测量步骤之前将该变速器置于固定齿轮中。10、 根据权利要求5所述的方法,其中该测量、计算、比较和识别步骤是第一测试,并且该方法包含在距所迷第一测试的预定时间间隔处重复该测量、计算、比较和识别步骤作为第二测试。11、 根据权利要求5所述的方法,其中在第一工作点处进行该测量、计算、比较和识别步骤,并且其中该方法还包含选择...

【专利技术属性】
技术研发人员:WR考索恩SE格利森
申请(专利权)人:通用汽车环球科技运作公司
类型:发明
国别省市:US[美国]

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