[发明专利]在电激励的电机中测量相电流数据和激励电流数据的方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及他励的或者混合激励（电激励）的电机以及尤其用于在电机中测量相电流和激励电流的方法。

背景技术

在他励或者混合激励的电机中，完全或者部分地通过对布置在定子侧的激励绕组进行通电来产生激励磁场。在此调节流过激励绕组的电流，从而在运行中可以将激励磁场调节到电机的预先确定的运行点上。此外，为了有针对性地操控电机，需要检测通过定子绕组的单个相分支的相电流，从而能够以合适的方式取决于运行点地操控电机从而提供所希望的驱动矩（或者所希望的调节角或者所希望的功率）。

迄今，为了测量激励电流，在激励回路中除了相电流测量装置之外还设置了激励电流测量装置用以测量激励电流。该额外的激励电流测量装置提高了结构上的开销，并且值得期望的是，在他励或者混合激励的电机中减少电流测量装置的数量。

发明内容

因此，本发明的任务是提供一种用于在带有电激励的电机中测量激励电流与相电流的方法和装置，其中减少了电流测量装置的数量。

上述任务通过按权利要求1所述的用于在他励或者混合激励的电机中测量激励电流和相电流的方法以及按并列权利要求所述的装置以及电机系统得到解决。

本发明的其它有利的设计方案在从属权利要求中进行说明。

根据第一方面，设置了用于确定电激励的电机的通过激励绕组的激励电流的激励电流数据以及通过相分支的相电流的相电流数据的方法，所述电机在用于相分支以及激励绕组的供电线路中具有电流测量装置。该方法包括以下步骤：

-多次测量相应于不同通电状态下一个或多个相电流和/或激励电流的总和的测量电流，从而获得测量电流数据，其中通过连接样式规定通电状态，其指示在确定的时间点对哪些相分支和激励绕组进行通电；

-根据不同通电状态下电流测量装置上的电流平衡提供带有多个方程式的确定的方程组；

-通过解方程组确定激励电流数据以及相电流数据。

上述方法的构思在于，借助于唯一一个布置在供电线路中的电流测量装置以合适的方式进行多次电流测量，而一个或多个相分支和/或激励绕组直接地例如通过用于操控相分支以及激励绕组的换流器电路的换流器支路通过供电线路进行通电。如此先后操控用于电机以及激励回路的驱动电路，使得电流流过精确限定的路径，其中为了求得相电流和激励电流而选择多个顺序的通电状态。

通电状态限定了通过相分支以及通过激励回路的通电的电流路径的不同组合，其中分别测量相当于在各个连接状态中单个相电流与激励电流总和的总电流，从而能够通过确定的方程组求得关于单个相电流和激励电流的电流数据。例如可以根据第一连接状态改变根据用于操控驱动电路和激励电路的整流模式选出的通电状态，从而通过共同的电流测量装置测量仅一个通过一个相分支的电流。在下一个连接状态中可以额外地将其它相分支与电流测量装置连接或者将激励回路与电流测量装置连接，等等。原则上提出如此选择通电状态，从而能够通过解确定的方程组求得通过每个相分支以及通过激励回路的电流。

上述方法具有以下优点，即可以使用已知的电动机型号的电动机控制设备以及驱动电路，因为电流测量方法仅仅对操控相分支的驱动电路的或者操控激励绕组的激励电路的半导体开关进行确定的操控。也降低了用于实施电流测量的花费，因为与现有技术相反，只需使用一个电流测量装置。

此外，测量电流的测量次数相应于电机的相分支的数量。

根据一种实施方式，可以将电机的相分支进行星形连接，并且星形连接的星点上的电流平衡可以用作确定的方程组的方程式。

多个方程式中的每个方程式可以将相分支中的相电流与激励绕组中激励电流之和分配给确定的通电状态中的测量电流，其中相分支通过驱动电路直接地、尤其通过换流器电路的闭合的换流器支路与布置有电流测量装置的供电线路连接。

可以提出，不同的通电状态的区别在于相分支的选择，相分支通过驱动电路直接地、尤其通过换流器电路的闭合的换流器支路与布置有电流测量装置的供电线路连接。

此外，可以通过规定的整流模式限定通电状态。

整流模式可以指示顺序施加的连接样式，其中两个通电状态相应于两个顺序施加的连接样式。

通电状态还可以通过脉宽调制的操控来规定。