[发明专利]无旋转传感器地确定感应式电机的转子位置的方法和无旋转传感器地调节交流电机的装置

说明书

用于无旋转传感器地确定感应式电机的转子位置的方法和用于交流电机的无旋转传感器的调节的装置，其中感应式电机由能脉宽调制运行的变流器供电；且变流器具有用于感应式电机的转子角和电流矢量的模型参量；且变流器具有如下装置，借助于该装置在受控的运行中测量至少两个值，所述值表示用于电机的局部电感的度量，其中，确定模型转子角的误差，其方法是根据模型转子角和模型电流矢量确定至少两个加权因子；且由至少两个测量值和至少两个加权因子形成加权的和；且从所述和减去另一偏移值，该偏移值同样根据模型转子角和模型电流矢量确定。

技术领域

本发明涉及一种用于识别感应式电机的转子位置的方法，该感应式电机包括转子和定子，其中，通过周期性的端电压按脉宽调制的方法驱控感应式电机。

本发明还涉及一种用于控制和/或调节感应式电机的装置，其中，控制器设立和构成为用于实施所述方法。

此外，本发明涉及一种感应式电机，其包括定子、转子和用于其控制和/或调节的装置。一般地，本发明涉及无传感器控制和/或调节感应式电机的技术领域，其中，转子位置或转子角由微分或局部的电感的转子位置关系导出。

按照本发明关于转子位置对识别的局部电感分析处理以尽可能好的方式消除已知方法的稳定性问题。局部电感的获取不是本发明的主题。就此参考已知的方法，这些方法适合在感应式电机的运行期间通过恰当地注入电压连续获取局部电感。由于感应式电机代替直流电机越来越多的应用，对用于交流电机的高品质调节装置具有极强的兴趣。借助于转子位置传感器、如旋转脉冲发生器或分解器可以结合脉冲逆变器实现感应式电机的动态和有效的调节。在此不利的是，通过应用转子位置传感器不仅提高了成本、布线开销而且提高了故障概率。

背景技术

所谓的无探测器、无旋转传感器或无传感器的方法在运行期间获取转子位置。根据施加的电压和测量的电机电流连续确定转子位置。基波方法的基本组成部分是感应的电压的积分，该电压通过转子的旋转引起。在此不利的是，该方法由于在低转速下无穷下的电压而失灵。注入方法利用电机的与转子位置有关的电感，其方式是注入方法例如分析处理对高频的电压激励的与转子位置有关的电流响应。在此，通常将高频电压激励通过累加叠加给基波电压矢量。

在所有已知的注入方法中不利的是，该注入方法不利用转子位置有关的局部电感矩阵的全部信息内容，其方法是例如仅仅利用全部局部电感矩阵的各向异性的部分或甚至仅仅各向异性的部分的方向。此外，在已知方法中做出关于各向异性的简化的假定。一旦电机示出与假定不同的复杂各向异性的情况，那么这就容易导致不稳定的情况。

在2016年9月05-09日在卡尔斯鲁尔召开的会议“European Conference on PowerElectronics and Applications”中，在W.Hammel等的发表的文章“Operating PointDependent Anisotropies and Assessment for Position-Sensorless Control”中揭示了：局部电感矩阵的参考不仅与转子位置和当前扭矩有关，而且尤其也受基波电流矢量的方向直接影响。对于已知的基于注入的无旋转传感器的带有简化的假定的调节方法，由此引起在彼处对于稳定的运行描述的对要运行的电机的使用的各向异性的特征的条件。如果方法根据现有技术用于不满足该条件的电机，那么这导致不稳定的运行。