[发明专利]确定电机的相电流和励磁电流的方法和设备及电动机系统

说明书

规定用于确定通过相绕组（12）的相电流和通过电机（11）的励磁绕组（13）的励磁电流的方法，其中励磁绕组（13）连接在相绕组（12）的星形接点（14）和确定的参考电位之间，包括以下步骤：‑利用预定义的脉冲模式（30）周期性地操控电机（11）；‑在测量周期（37）的多个时间测量窗（31、32、33）中分别确定测量电流（I_mess），其中所述测量电流（I_mess）对应于通过相绕组（12）之一和通过多个相绕组（12）的一个或多个并联电路的电流；和‑通过分析在测量周期（37）期间确定的测量电流（I_mess）来确定相电流和励磁电流。

技术领域

本发明一般地涉及用于测量电机的电动机电流的方法和设备。

背景技术

具有永久磁铁的电子换向电机、例如永励（permanenterregt）同步电动机广为流行。这样的电机非常适合于许多应用，然而在高的转速范围中具有以下缺点：在那里需要的磁场减弱导致损耗提高和因此导致效率降低。与此相比，在他励或者混合励磁电机情况下，所述磁场减弱简单地通过励磁磁场的减小实现。

在他励电机情况下，所述励磁磁场借助于单独的励磁绕组产生，而在混合励磁电机情况下，所述磁场不仅由永久磁铁而且借助于单独的励磁绕组产生。所述励磁绕组用于将静态磁场对准转子体，所述转子体收集磁通量并且通过转子磁极朝定子的方向转向。他励或者混合励磁电机的优点在于，所使用的永磁材料量减少，并且因此成本与永励电机相比更少。

附加的励磁绕组典型地要求提高的电路耗费。此外为了对不仅相绕组而且励磁绕组进行调节或者操控，通过相绕组的相电流以及励磁电流的快速和可靠的测量是需要的，这引起附加的耗费。因此需要优化用于相绕组和励磁绕组的布线以及用于电流测量的耗费。

由出版物WO 2012/089412 A2描述具有励磁绕组的感应式电机，所述励磁绕组连接到感应式电机的星形接点和供应电压的地上，这尤其对于励磁绕组已经意味着电路耗费的显著的简化。

此外由出版物DE 10 2006 052467A1已知，能够如何测定具有仅一个测量电阻、也即分流器的感应式电机的相电流。

此外，由出版物WO 2013/000632 A2已知已知的单分流电流测量到他励或者混合励磁电机上的扩展。

因此任务是，提供用于基于利用仅一个用于混合励磁电机的电流测量设备的电流测量来测定相电流和励磁电流的装置。在此关于噪音生成和最大可能的调制的方法相对于用于无励磁绕组的电机的已知方法是势均力敌的或者改善的。

发明内容

所述任务通过按照权利要求1所述的用于确定通过相绕组的相电流和通过电机的励磁绕组的励磁电流的方法以及通过按照并列权利要求所述的用于确定通过相绕组的相电流和通过电机的励磁绕组的励磁电流的设备和电动机系统来解决。

本发明的其它有利的扩展方案在从属权利要求中予以说明。

按照第一方面，规定用于确定通过相绕组的相电流和通过电机的励磁绕组的励磁电流的方法，其中励磁绕组连接在相绕组的星形接点和确定的参考电位之间，包括以下步骤：

-利用预定义的脉冲模式周期性地操控电机；

-利用仅一个电流测量设备在测量周期的多个时间测量窗中分别确定测量电流，其中所述测量电流包括通过相绕组之一的电流和通过多个相绕组的一个或多个并联电路的至少一个电流；和

-通过分析在测量周期期间确定的测量电流来确定相电流和励磁电流。

上述方法的主题思想在于，通过以合适的方式执行的电流测量借助于仅一个唯一的电流测量设备来测定电机的相电流以及励磁电流。这尤其利用星形接点和参考电位之间的励磁绕组的布线是可能的。