[发明专利]旋转驱动系统、逆变器控制方法及相关计算机程序

说明书

一种旋转驱动系统(100)包括：电压源(102)；电动机(104)，其包括：具有独立相(a、b、c)的定子，和转子(106)；逆变器(108)，其设计为将每相(a、b、c)连接到电压源(102)，从而产生相电流；以及用于控制逆变器(108)的装置(112)；所述旋转驱动系统(100)的特征在于，控制装置(112)包括：单元(114)，其用于确定相电流的基频是否低于频率阈值，所述阈值等于至多100Hz；以及单元(118)，其用于产生命令，所述命令被配置为使得，当基频被确定为低于频率阈值时，所述命令导致相电流中出现单极分量。

本申请是申请日为2014年12月22日，申请号为201410858317.9，发明名称为“旋转驱动系统、逆变器控制方法及相关计算机程序”的发明申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及一种旋转驱动系统、逆变器(inverter)控制方法及相关计算机程序。

背景技术

一种已知的实施方式是使用下述类型的旋转驱动系统，其包括：

-电压源，

-电动机，其包括：

-定子，其具有独立相位，

-转子，

-逆变器，其设计成将每一相连接到电压源，以产生相电流，以及

-装置，其用于控制逆变器。

逆变器通常包括用于形成相电流的开关，这些开关使用例如半导体技术。

在正常操作中，电动机的相电流通常是交流的。因此，每个开关交替第一开关相位和第二相位，第一开关相位用于产生在所讨论的相位中的相电流，在第二相位中其保持开的状态。在第一个相位中，开关发热，而热在第二相位期间被散发。当转子以不是太慢的速度旋转时，这两个相位之间交替的频率足以使开关不发热太多，因为电时间常数大于热时间常数。因此，相电流的变化将产生结温的变化，其峰值可以由开关来处理。

与此相反，当转子被卡住或者以非常缓慢的速度旋转时，则相电流更接近于直流电流，并且开关继而保持在第一相位。在最坏的情况下，相电流等于峰值电流(最大电流)。然而，相电流越高，发热越强。此外，由于电流与扭矩同时增加，当必须由电动机提供高扭矩时，这个问题会更加严重。例如当试图保持车辆在一座小山上时，就会发生这种情况。扭矩继而最大化，而速度为零或非常低。

上述问题已经存在解决方案。

例如，可以减少斩波(chopping)频率(以及因此减少开关的开关频率)，以减少开关损耗。由于开关具有较低的损耗，它可以承受高电流。此解决方案具有有时产生高噪声的缺点。此外，大多数的损耗是传导损耗，使得增益是低的。

另一种解决方案是降低导致扭矩减小的峰值电流，这可能是在一定时间后，以保护开关。扭矩的减小可能导致平衡位置的改变。这种具有较低电流的新的平衡位置允许最大扭矩。然而这种解决方案是不能接受的，因为它不容许扭矩和车辆的位置被控制。

因此，可能希望找到另一种解决方案，用以限制逆变器内的发热过程。

发明内容

为了至少部分地解决上述问题，提供上述类型的旋转驱动系统，其特征在于控制装置包括：

-用于确定相电流的基频是否低于频率阈值的单元，该频率阈值至多等于100Hz，

-用于产生命令的单元，其配置为使得当基频被确定为低于频率阈值时，所述命令导致在相电流中出现单极(homopolar)分量。

任选地，单极分量是谐波。

还任选地，单极分量是三次谐波。

还任选地，单极分量的峰值等于相电流的非单极分量的峰值的预定部分。