[发明专利]可以分级的电压驱动的异步电机的转数的无旋转编码器的、磁场定向的调节

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于无旋转编码器地、磁场定向地调节异步电机的方法和装置。

背景技术

由DE 10 2007 058 209 B4已知一种异步电机，该异步电机由电网电压供电，该电网电压通过整流器和逆变器输送到该异步电机。一种异步电机的无旋转编码器的和磁场定向的调节被设置用于，基于测得的该异步电机的定子的定子线圈中的电流和在逆变器的输出端子上测得的电压或者获取的中间电路电压确定用于定子电压矢量的纵轴的阈值，该阈值能够传送到逆变器中。

所描述的对异步电机的电流供给能够是昂贵的且需要大的构造空间。此外所描述的对异步电机的调节能够不精确地进行，因为仅获取该异步电机的定子的定子电流。

发明内容

存在普遍的需求，即提供异步电机的简单电流供给和相应地调节以这种方式供电的异步电机，其需要小的构造空间并能够成本低廉地实现。

该任务的解决根据独立权利要求的特征实现。本发明有利的技术方案在从属权利要求中阐述。

根据本发明提出了一种用于无旋转编码器地、磁场定向地调节异步电机的方法，该异步电机由输出分级的电压的电压源来驱动，包括获取异步电机的定子的定子电压，获取定子的定子电流，根据该获取的定子电压和该获取的定子电流模拟该异步电机的至少一个磁场定向的量，根据该至少一个模拟的磁场定向的量和该获取的定子电压生成磁场定向的额定定子电压并且根据该生成的磁场定向的额定定子电压向电压源输送额定定子电压，以调节异步电机的转数。

借助于独立的电压源、例如蓄电池直接逆变器，异步电机能够尤其不依赖于电网电压地驱动。其中能够省略变流系统，变流系统通常布置在电压源如电网电压和异步电机之间并且能够具有直流电压中间电路和连接在其后的、三相LC输出滤波器或者中间电流电路和连接在其后的、三相C输出滤波器。由此能够简单、准确且成本低廉地实现异步电机的电压供给。用于布置异步电机和电压源的构造空间能够尤其小。

根据本发明的异步电机的转数的调节能够无旋转编码器地，即不需要直接获取异步电机的转子的转子位置和/或异步电机的转子的转数地在磁场定向的坐标系中进行，该坐标系能够具有所谓的纵轴“d”和垂直于该纵轴的横轴“q”。该磁场定向的坐标系能够以异步电机的转子的转子磁通定向。无旋转编码器地调节异步电机的转数的输入量或者是待调节的调节量能够是获取的异步电机的定子的定子电压和获取的定子电流，在此基础上通过相应的电机模型，尤其是数学的电机模型，能够模拟或者仿真异步电机的模拟的量。根据该至少一个模拟的量，该获取的定子电压和获取的定子电流能够生成作为阈值的磁场定向的额定定子电压，接着在相应地转换到具有相应的至少两个、尤其是三个相互垂直的轴的定子定向的坐标系之后，其能够作为电压源的额定定子电压输出。然后该电压源能够根据传送的额定定子电压再次发送对应调节的异步电机的分级电压，该分级电压尤其在使用对应的调节方法的情况下在调节的最内层的调节环节、例如直接在异步电机的电机端子中被馈入或输入。为了调节电压源中分级电压的实际值，电压源能够应用相应的控制方法。

因此该方法能够实现为尤其简单且准确地无旋转编码器地调节异步电机的转数，因为所测得的量、例如获取的定子电压和获取的定子电流结合准确模拟的量能够被用于调节由电压源输出的分级电压。分配给调节方法的用于调节异步电机的转数的装置能够尤其构造为紧凑的且具有小的构造空间，因为尤其相比于无旋转编码器地调节异步电机来说能够省略用于异步电机的旋转编码器。总体来说能够以尤其成本低廉的方式执行该方法并且该装置能够以尤其成本低廉的方式实现。

因为额定定子电压能够被直接输送至电压源，根据本发明的方法能够适用于调节常速旋转的和快速旋转的旋转频率能够大于几千赫兹的异步电机。此外根据本发明的方法能够尤其免于通常的调节系统的上述三相输出端滤波器的电容器电流的不准确地调节并且不以时间离散的开关状态切换的昂贵的可实现原则为基础。

附加地能够根据所获取的定子电流生成磁场定向的额定定子电压。