[发明专利]运行旋转式电机的方法

说明书

技术领域

本发明涉及旋转式电机的运行方法的领域。本发明涉及一种按独 立权利要求前序部分所述的用于运行旋转式电机的方法。

背景技术

今天，在许多应用领域中使用高功率电压变换器线路。一种这样 的变换器线路通常连接三个电压水平并且经常用于运行尤其在同步电 机及异步电机中的旋转式电机，所述旋转式电机通常具有三个定子绕 组。在一种用于运行旋转式电机的通行的方法中，所述电机按相与这 样的具有直流电路的、用于连接一般情况下m个电压水平的变换器线 路相连接，其中m≥2。所述直流电路在用于连接典型地三个电压水平 的变换器线路中由第一电容器和与所述第一电容器串联的第二电容器 构成，此外所述直流电路在所述第一电容器上具有第一主接头、在所 述第二电容器上具有第二主接头并且具有由所述两个串联的电容器构 成的分接头。此外，所述用于连接三个电压水平的变换器线路具有通 常错接的大功率半导体开关。图1为此示出了一种用于连接三个电压 水平的通用的三相变换器线路的实施方式。在方法方面，所述变换器 线路的相通常根据所选择的、由所述变换器线路的大功率半导体开关 的开关状态构成的开关状态组合与所述直流电路相连接。在用于连接 三个电压水平的变换器线路中，所述变换器线路的相根据所选出的由 所述变换器线路的大功率半导体开关的开关状态构成的开关状态组合 相应地与所述第一主接头、所述第二主接头或者所述分接头相连接。 在图2所示的状态图中，示出了这些开关状态组合及其彼此间的过渡， 其中“+”代表相应的相与所述第一主接头连接，“-”代表相应的相 与所述第二主接头连接，并且“0”代表相应的相与所述分接头连接。

比如根据公知的“直接转矩调节(DTC-Direct Torque Control)” 来选择相应的开关状态组合，在所述“直接转矩调节”中，将旋转式 电机的转矩的当前实际值、旋转式电机的定子磁通的当前实际值以及 在所述分接头上的电位的当前实际值首先分别与所属的预先给定的数 值范围进行比较。所述相应预先给定的数值范围随时间变化或者可以 随时间变化，并且通常通过上级的调节电路从所述旋转式电机的转矩 的基准值、所述旋转式电机的定子磁通的基准值及在所述分接头上的 电位的基准值中来确定。如果现在当前的实际值超过其所属的预先给 定的数值范围，那就依赖于前面所选择的开关状态组合从表格中选出 一种开关状态组合，使得关于该开关状态组合产生的当前值可能同样 又处于所属的数值范围之内，其中对此没有保证。此外，在超过所属 的数值范围时总是仅仅要么关于转矩的当前实际值和定子磁通的当前 实际值要么关于电位的当前实际值来选出开关状态组合。在此没有一 起考虑转矩的当前实际值、定子磁通的当前实际值及电位的当前实际 值。

前面所说明的用于借助于公知的“直接转矩调节”来运行旋转式 电机的方法的问题是，在前面所选择的开关状态组合和当前所选择的 开关状态组合之间典型地存在多个在图2中作为在所述开关状态组合 之间的线示出的过渡。所述开关状态组合和从一种开关状态组合到另 一种开关状态组合的过渡通常固定地存放在表格中，其中典型地不是 按图2的开关状态组合的所有组合方案都存放在所述表格中。此外， 在所述“直接转矩调节”中，依赖于前面所选择的具有所属的过渡的 开关状态组合仅仅选出一种开关状态组合，该开关状态组合存放在所 述表格中并且又使关于所选择的开关状态组合产生的当前数值回到所 属的数值范围之内。有待作为替代方案选择的、尤其具有可能更少的 到前面所选择的开关状态组合的过渡的开关状态组合没有存放在所述 表格中。不过多个在开关状态组合之间的过渡也产生所述变换器线路 的大功率半导体开关的许多切换操作，由此提高所述大功率半导体开 关的开关频率。不过这样高的开关频率在所述变换器线路的大功率半 导体开关中产生热损失(较高的能量消耗)，所述大功率半导体开关 通过所述热损失会更快老化、受损或者甚至毁坏。

在EP 1 670 135 A1中为此说明了一种用于运行旋转式电机的方 法，通过该方法可以降低按相与所述旋转式电机相连接的、用于连接 m个电压水平的变换器线路的大功率半导体开关的开关频率，其中m ≥2。在方法方面，在步骤(a)中，所述变换器线路的相根据所选择 的、由所述变换器线路的大功率半导体开关的开关状态构成的开关状 态组合与所述直流电路相连接。在以下其它步骤中选择该开关状态组 合：