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用于触发永久磁体激励的电机的方法和装置制造方法及图纸

技术编号:6827772 阅读:190 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术涉及用于触发永久磁体激励的电机的方法和装置。马达系统包括:电子整流的电机(2);用于运行所述电机(2)的驱动器线路(3);控制单元(4),用于根据转子位置扇形段同时按照触发信号的分配给所述转子位置扇形段的开关模型来触发所述驱动器线路(3),其中所述电机(2)的转子的位置处于所述转子位置扇形段中;具有两个转子位置探测器(5)的转子位置发送器,用于根据转子的转子位置的相对变化来提供转子位置信号;其中所述控制单元构造用于根据所述转子位置信号来求得当前的绝对的转子位置并且将所述开关模型分配给所述绝对的转子位置。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及用于检测永久磁体激励的电机的转子位置的方法和装置以及用于触发这样的电机的方法和装置。
技术介绍
多相的永久磁体激励的电机对于其运行来说需要具有用于每个相的交变的电平的触发电压,其中根据当前的转子位置来加载用于产生驱动力矩的触发电压。为了在这样的多相的电机上实现合适的整流,对于触发电压的产生来说需要所述电机的转子的转子位置的分辨率(对于旋转的电机来说),所述分辨率至少为360° /转子极的数目/相的数目。 由此对于三相电机来说,需要120°的电气的转子位置的电气的转子位置角度的角度分辨率(电气的转子位置相应于机械的转子位置除以转子极的数目)。电子整流的永久磁体激励的电机通常通过合适的驱动器线路来触发,所述驱动器线路在定相线上提供相应的用于触发所述电机的各个相的触发电压。三相电机比如可以通过三根交替地通电的定相线根据所述电机的转子处于哪个转子位置扇形段中来触发。所述驱动器线路比如可以以H-桥式线路或者换流器线路(B6-线路)的形式来构成。为产生触发电压,由控制单元提供触发信号,将所述触发信号加载到驱动器线路的功率开关上,用于接通或者说切断这些功率开关。在以下的开关模型中提到同时加载的触发信号的量。为了能够在合适的时刻来实施开关模型的改变,转子位置发送器的分辨率至少必须相应于上面说明的分辨率。因为转子位置发送器通常具有多个相对于所述电机的转子错开地布置的转子位置探测器,所以提供多个表明当前的转子位置的转子位置信号。由转子位置探测器提供的表明转子位置的转子位置信号之一的转变而后优选导致所述驱动器线路的开关模型的相应的改变。所述驱动器线路的开关模型通常借助于所述接收转子位置信号的控制单元来提供。为了比如在三相电机上从借助于霍耳传感器或者GMR (巨磁电阻)传感器实现的转子位置发送器得到相应的转子位置并且从中导出绝对的转子位置,需要三个用于60°机械位置也就是说30°电气的转子位置(对于两个转子极对来说)的转子位置分辨率的转子位置信号。如果涉及具有三个以上的相的电机,那么转子位置探测器的数目还会超出3。为了尽可能精确地在转子的位置离开转子位置扇形段时的时刻通过开关模型的变化在驱动器线路中引起相应的切换过程,将转子位置信号输送给所述控制单元。该控制单元可以借助于配属表格或者通过配属函数的运用来实施新的开关模型的计算。所述控制单元一般借助于微型控制器来构成,所述微型控制器具有中断请求输入端,将转子位置信号加载到所述中断请求输入端上。而后,在所述转子位置信号中的至少一个转子位置信号变化时触发中断请求,所述中断请求在驱动器线路中引起开关模型的相应的切换。因此对于三相电机来说,已经需要用于转子位置识别的微型控制器的三个中断请求输入端用于实现所述电机的相应的触发。除此以外,为触发这样的电机所使用的驱动器线路对于每个相来说具有至少两个功率开关比如MOSFET (金属氧化物半导体场效应晶体管)或者类似功率开关,所述功率开关通过相应的触发信号来触发。也就是说,在使用用于为三相电机提供三种触发电压的B6 驱动器线路时(每个相一个换流器线路),需要六个触发信号,所述六个触发信号必须由所述控制单元通过相应的输出端提供给驱动器线路。以往一般如此进行触发,从而分别给所述电机的相绕组中的两个进行通电(通过将触发电压加载到相应的有待通电的相上),而第三个相绕组则保持无电流。可以通过脉宽调制为每个相来调节有待调节的电流。
技术实现思路
本专利技术的任务是,设置一种用于运行电机的马达系统,该马达系统可以较为容易地实现并且对于该马达系统来说尤其减少了为所述电机的运行而使用的接头的数目。该任务通过按权利要求1所述的用于运行电机的马达系统得到解决。其它有利的设计方案在从属权利要求中得到说明。按照第一方面设置了马达系统。该马达系统包括 -电子整流的电机;-用于运行所述电机的驱动器线路;-控制单元,用于根据转子位置扇形段同时按照触发信号的分配给所述转子位置扇形段的开关模型来触发所述驱动器线路,其中所述电机的转子的位置处于所述转子位置扇形段中;-具有两个转子位置探测器的转子位置发送器,用于根据转子的转子位置的相对变化来提供转子位置信号;其中,所述控制单元构造用于根据所述转子位置信号来求得当前的绝对的转子位置并且将所述开关模型分配给所述当前的绝对的转子位置。上述用于运行电机的马达系统的构思在于,取代绝对的转子位置分辨率而设置相对的转子位置分辨率,所述相对的转子位置分辨率借助于两个转子位置探测器就已够用。 由此可以减少由所述控制单元所需要的用于进行转子位置探测的输入端的数目。此外,所述控制单元可以设有微型控制器,其中所述转子位置信号连接到微型控制器的中断请求输入端上,用于在转子位置信号之一的每次变化之后在所述控制单元中中断处理并且对转子位置进行更新。所述转子位置发送器可以具有一种分辨率,用于表明转子位置扇形段之内的转子位置的变化的整数的数目。尤其所述控制单元构造用于在接通所述马达系统之后对转子位置进行校准。按照一种实施方式,为进行校准可以设置另外的转子位置发送器,该转子位置发送器构造用于对至少一个转子位置扇形段进行鉴别。可以规定,所述驱动器线路设有一定数目的换流器线路,所述换流器线路分别分配给所述电机的相,其中所述换流器线路中的每一个都具有两个串联的开关,所述开关借助于触发信号中的仅仅一个触发信号来触发,从而对于所述电机的相来说能够要么仅仅输出第一供电电位要么仅仅输出第二供电电位。此外,所述控制单元构造用于按照占空比以脉宽调制的方式提供触发信号。为了将出现的损耗功率分配到晶体管上,所述控制单元可以产生用于驱动器线路的开关模型,其中要么只对所述换流器线路的与第一供电电位相连接的开关进行脉宽调制要么只对所述换流器线路的与第二供电电位相连接的开关进行脉宽调制。附图说明下面借助于附图对优选的实施方式进行详细解释。附图示出 图1是具有控制单元和有待触发的电机的马达系统的示意图2是用于示出借助于两个转子位置探测器来检测转子位置的功能线路图; 图3是在触发三相电机的相绕组时的电压指针的示意图,其中对每个相进行持久通电;并且图4是用于借助于脉宽调制的触发信号来示出不同的开关模型的时间图表,所述触发信号用于通过空转电流(FreiIaufstr5me)来分布载荷。具体实施例方式图1示出了具有电机2的马达系统1的示意图,所述电机2比如可以构造为永久磁体激励的同步马达的形式、构造为异步马达或者类似马达。所述电机2经过了电子整流并且在这里的情况中具有三个相。为了运行这样的电机2,需要相应于电机2的相的数目的触发电压。在这里的三相同步电机的情况下,由驱动器线路3提供相电压U 、Uv、Uff作为触发电压。所述驱动器线路 3相应于相的数目具有三个换流器线路31,所述换流器线路31分别具有高侧晶体管32和低侧晶体管33。每个高侧晶体管32在与所述低侧晶体管33中的相应的低侧晶体管串联的情况下连接在高的供电电位Vh与低的供电电位\之间。所述高的供电电位Vh与低的供电电位八定义了供电电压Uvers0为触发所述驱动器线路3的晶体管32、33而设置了控制单元4,该控制单元4 一般借助于微型控制器或者类似装置来构成。该控制单元4提供用于触发驱动器线路3的换流器线路31的触发信号Su, Sv本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.马达系统,包括:-电子整流的电机(2);-用于运行所述电机(2)的驱动器线路(3);-控制单元(4),用于根据转子位置扇形段同时按照触发信号的分配给所述转子位置扇形段的开关模型来触发所述驱动器线路(3),所述电机(2)的转子的位置处于所述转子位置扇形段中;-具有两个转子位置探测器(5)的转子位置发送器,用于根据转子的转子位置的相对变化来提供转子位置信号;其中,所述控制单元构造用于根据所述转子位置信号来求得当前的绝对的转子位置并且将所述开关模型分配给所述绝对的转子位置。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员:C海森D托斯U德姆里希
申请(专利权)人:C海森D托斯U德姆里希
类型:发明
国别省市:DE

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