[发明专利]操作具有永磁体转子的同步电动机

权利要求书

1.一种操作同步电动机(1)的方法，所述同步电动机(1)具有包括一组电磁体(7、9)的定子并具有永磁体转子(5)，其中，通过如下操作来控制所述同步电动机(1)：

-在通量控制器(f)中计算通量大小的量度(V_d)，所述通量大小的量度(V_d)是所述电动机(1)的定子通量的大小；

-在负载角控制器(g)中计算负载角的量度(V_q)，所述负载角的量度(V_q)是所述定子通量与指示所述转子(5)的旋转轴的转子通量之间的角，其中，关于期望的电动机转矩(T_ref)或关于小于所述期望的电动机转矩的减小的电动机转矩(T_lim)的信息被输入至所述负载角控制器(g)，并且其中，所述负载角控制器(g)根据所输入的电动机转矩来计算所述负载角的所述量度；

-组合所述通量大小的所述量度(V_d)和所述负载角的所述量度(V_q)，以获得信号所述信号用于获得用于控制所述定子的电磁体的电流，从而直接控制所述定子通量的命令；

-重复计算通量极限值(Ψ_lim)，所述通量极限值取决于所述电动机(1)容许的所述定子通量的预定最大值(Ψ_max)，所述预定最大值取决于用于驱动通过所述定子电磁体(7、9)的电流的电压的最大值，并取决于实际转子速度；

-在所述定子通量小于所述电动机容许的最大通量(Ψ_max)时所述转子(5)的加速期间：

●根据预定函数(f₀(T))的输出来计算所述通量大小的所述量度(V_d)，其中，所述预定函数的所述输出取决于所述期望的电动机转矩(T_ref)并对应于使用最小的可能定子电流得到所述期望的电动机转矩的所述定子通量的所述大小；以及

●根据所述期望的电动机转矩来计算所述负载角(V_q)的所述量度。

2.如前述权利要求所述的方法，其中，在所述定子通量已经达到所述电动机容许的所述最大通量时，在所述转子(5)的进一步加速期间，通过如下操作来控制所述同步电动机(1)：

●计算对应于所述通量极限值的所述通量大小的所述量度；以及

●根据所述期望的电动机转矩来计算所述负载角的所述量度，使得所述定子通量在所述电动机容许的所述最大通量处保持恒定且在所述期望的电动机转矩增大时，所述负载角也增大。

3.如前述权利要求之一所述的方法，其中，在通过所述定子的所述电磁体的所述电流的大小已经达到预定最大值时，在所述转子(5)的进一步加速期间，通过如下操作来控制所述同步电动机(1)：

●根据所述减小的电动机转矩来计算所述负载角的所述量度，使得所述电流连续匹配所述预定最大值，并使得在所述定子通量减小时所述负载角增大。

4.如前述权利要求所述的方法，其中，在所述电动机转矩已经达到预定最大值时，在所述转子(5)的进一步加速期间，通过如下操作来控制所述同步电动机(1)：

●根据所述减小的电动机转矩来计算所述负载角的所述量度，其中，所述减小的电动机转矩被限制于所述预定最大值，使得所述电流减小，并使得所述定子通量减小。

5.如两个前述权利要求之一所述的方法，其中，在所述期望的转矩减小时，在所述转子(5)的进一步加速期间，通过如下操作来控制所述同步电动机(1)：

●计算对应于恒定通量值的所述通量大小的所述量度；以及

●根据所述期望的电动机转矩来计算所述负载角的所述量度，使得所述定子通量被限制于所述通量极限值并且所述负载角减小。

6.如前述权利要求之一所述的方法，其中，所述同步电动机(1)是轨道车辆的推进电动机，并且其中，所述方法是在所述轨道车辆内执行的。