[发明专利]用于操控电机的方法

说明书

本发明涉及一种用于经由换流器操控电机的方法，所述换流器包括多个开关(102，104)，其中开关(102，104)由驱动器电路(106)操控，借助评估单元(110)监控换流器的电变量，以便识别是否超过阈值，评估单元(110)输出输出信号(134)，所述输出信号载有电变量的信息，并且其中评估单元(110)的输出信号(134)直接地作用于换流器的开关(102，104)，使得在识别到超出该电变量的阈值时采取对策。

技术领域

本发明涉及用于操控电机的方法和设备。

背景技术

将所谓的换流器或逆变器用于操控电机，需对所述电机供应被设置有交变变量或提供这种交变变量，所述电机例如是同步电机或异步电机，所述换流器或逆变器设定对于操控电机所需的电流。逆变器是如下电学设备，所述电学设备将直流电流转换为交流电流或将交流电流转换为直流电流。这种换流器通常尤其使用在如下机动车中，在所述机动车中在许多情况下仅提供一个电学直流变量。

机动车中的经由换流器主动操控的电机通常具有过电压保护装置，该过电压保护装置应将换流器的中间电路电压限制在最大值。中间电路根据定义是两个换流器之间的能量存储器。在换流器中，能量存储器同样称作为中间电路。

具有相应的过电压保护功能的这种电机以各种电压水平在机动车中使用。在此，尤其在最大工作电压为54V的48V车载电网中，对于具有换流器的电机而言，由于6V的间距小，存在能够在故障情况下遵守60V的接触保护电压的技术要求。

车载电网尤其在汽车使用中应理解为机动车中所有电子部件的整体。因此，其不仅包括用电器，也还包括供电源，即例如发电机或电存储器，例如电池。在机动车中，需注意的是，使电能可用，以致于机动车能够随时启动并且在运行期间确保充足的电供应。但是，即使在停止的状态下，用电器仍应能够运行合理的时间段，而不损害后续启动。同时必须确保，车载电网电压不超过最大值，因为否则会损坏车载电网中的部件。

换流器典型地包括多个开关，所述开关例如设置成半桥或桥，并且经由驱动器电路来控制，即接通和切断或闭合和打开，所述驱动器电路在此也称为操控装置。在已知的操控设计中，用于操控电机的桥或半桥通过桥驱动器来驱动，所述桥驱动器又通过微控制器接收PWM操控信号。

例如，在图1中示出与五相他励电机相关的电子操控单元的示意结构。在这种机器中，中间电路电压通过比较器电路监控。如果该电压超过定义的极限值，则通过微控制器采取相应的保护措施。这是必需的，因为过高的中间电路电压会导致车载电网电压过高，这又能够引起该车载电网中的部件的损害或甚至破坏。

在已知方法中，已知通过微控制器采取故障反应，以便限制过电压，其中所述微控制器操控驱动器电路。因此已知的是，借助快速去励磁，使励磁场迅速退化，使得不再产生极轮电压，由此限制过电压。还已知的是，引发相短路。因此，为了操控电机将换流器中的半桥的所有高边或所有低边MOSFET短路，使得不将能量从定子绕组传递到换流器的中间电路中。还已知的是，通过二极管来限制中间电路电压。所述二极管从特定的电压起变得导通并且以该方式减小最大可达到的中间电路电压。

在已知的方法中，在系统中的甩负荷的情况下，48V车载电网中的电机在短时间段期间、例如几毫秒期间在大多数运行情况下无法遵守接触保护电压，并且产生超过60V的电压。对此的理由在于，直至识别出故障的时间段过长。此外，快速去励磁不足够快以便在达到过电压之前使励磁场退化。此外，在已知的方法中，通过电子控制单元、典型地通过微控制器触发快速去励磁和相短路。由于微控制器的延迟而不可行的是，足够快地引发相短路。在使用齐纳二极管的情况下存在如下问题，即所述齐纳二极管在负荷时强烈发热并且由此进一步提高机器的连接螺栓处的电压。还要注意的是，这方面的时间要求在持续提高。

发明内容

在该背景下，提出根据权利要求1的方法和具有权利要求9的特征的装置。从从属权利要求和说明书中得出实施方式。