用于運行電機的方法以及驅動器技術

本發明專利技術涉及一種用于運行電機(4)的方法(2)以及一種驅動器。該方法尤其是用于運行不帶編碼器的同步電機。驅動器(28)具有電機(4)和變流器(30)。在時刻(16)時，從控制運行(6)切換到調整運行(12)，其中，在時刻(16)時，將控制運行(6)的引用參量(8)加上修正值(18)考慮作為調整運行(12)的引用參量(14)。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種用于運行電機的方法。電機尤其是理解為同步電機。電機優選不帶編碼器。此外，本專利技術還涉及一種具有電機和變流器的驅動器。
技術介紹
在對電機進行調整時，其轉速通常借助編碼器來檢測，并且如果電機是指電動馬達，例如同步馬達的話，那么就借助所實現的轉速來調整通電。這種編碼器一方面制造成本比較昂貴。另一方面還增加了電機的結構空間，并在裝配時必須實施附加的布線步驟。此外，對電機的控制需要匹配于編碼器。此外，在編碼器出現故障時，就不再能夠對電機進行調整，從而必須讓該電機停止，直到更換或修理好編碼器。為此替選的是，借助對變流器的適當的驅控來進行所謂的不帶編碼器或不帶傳感器的場定向調整，其中，電流矢量或電壓矢量通常以電動馬達的期望的轉速相對于固定不變的坐標系旋轉。在此，電壓矢量包括形成磁通的分量和形成轉矩的分量。借助測得的電流矢量和電壓矢量，經由同步電機的模型來計算轉速。在此，尤其是充分利用了電機的反電動勢。在轉速比較小的情況下，反電動勢和進而還有所測得的電流矢量和電壓矢量的各自的分量相對較小，從而無法以足夠的精度來對轉速進行調整。因此，如果對在調整中使用的偏差的獲知是有誤差的，那么電機將被錯誤地驅控，從而馬達無法以所期望的轉速運作。為了避免該缺點而公知的是，在轉速低的情況下，將具有特定頻率的測試信號賦予到電流或電壓中。頻率低于所使用的變流器的開關頻率，并且在大多數情況下比所使用的電流調整器的帶寬要大。然 而在此不利的是，該頻率是人耳可察覺到的，從而形成不希望的聲響。由DE 10 2008 045 622 B4公知了一種用于運行供應給整流器的、不帶編碼器的、非線性的、永久激勵的同步電機的方法，其中，在第一工作步驟中估計磁極轉子角度，并且以此出發地來檢測定子電流矢量的形成轉矩的分量和形成磁通的分量。此外，檢測電壓矢量并借助計算裝置從中計算出動子角頻率，為此動用了針對橫向磁通的存儲在計算裝置中的曲線簇。在另一工作步驟中，基于所獲知的橫向磁通以及所檢測到的電流值來估計磁極轉子角度，并且將該磁極轉子角度考慮用于另外的調整。因此，在所提出的方法中需要將特征曲線族匹配于當前運行的同步電機。因此，對于每個同步電機來說，基于制造公差，在裝配時必須總是獲知各自的特性曲線族。因此，即使在修理并且隨后盡管最小地改變為了構建定子磁通或轉子磁通而形成的分量的情況下，也必須總是對計算單元進行調整。
技術實現思路
本專利技術的任務在于說明一種特別適當的用于運行電機的方法和一種特別適當的具有電機的驅動器，其中，尤其是降低了制造成本并且在運行時避免或至少減少了外圍設備的負荷。根據本專利技術，關于方法，該任務通過根據權利要求1的特征來解決，而關于驅動器則通過權利要求9的特征來解決。有利的改進方案和設計方案是各個從屬權利要求的主題。該方法用于運行電機，尤其是用于運行不帶編碼器的電機。換句話說，電機不包括能夠檢測電機的轉子相對于電機的定子的轉速或位置的編碼器。在此借助編碼器直接測量位置或轉速，而不借助可能的其他的測量參量來獲知。電機尤其是不包括霍爾傳感器或借助其輸出正弦軌跡和余弦軌跡的傳感器。適當地，電機不包括增量編碼器。電機例如是電動馬達，尤其是同步電機。優選的是，電機包括一定數量 的永磁體。電機例如是線性的或非線性的電機，尤其是同步電機。電機首先受控地運行，也就是預設有引用參量。實際狀態與引用參量的偏差在控制運行中不被監測。在此適宜的是，引用參量是當前的角度。該角度尤其是在電機的轉子與定子之間形成。因此，引用參量尤其是由電機以機械的方式實現的角度，該角度優選對應于電角度。電角度尤其是相應于機械角度。適宜的是，角度隨時間變化，從而引用參量相應于特定的預設的轉速加上相位值或偏置量。換句話說，將電機控制到特定的轉速上，其中，基于偏置量或相位而在特定的時間預設轉子相對于定子的特定的位置，也就是存在當前的角度。在稍后的時間中，預設的當前的角度發生變化，其中，借助預設的轉速得到該變化。在某一時刻從控制運行切換到調整運行。在調整運行中同樣使用引用參量，其尤其是同樣相應于適宜地借助預設的轉速和預設的偏置量或相位來確定的當前的角度。換句話說，無論是在控制運行中還是在調整運行中，適宜地將各自的當前的角度考慮作為引用參量。又換句話說，引用參量分別是額定參量。引用參量尤其是輸送給相應的調節機構。在切換的時刻，將控制運行的引用參量加上修正值考慮作為調整運行的引用參量。換句話說，在該時刻不調整到在控制運行中被控制到的當前的角度。總之，將控制運行在該時刻的引用參量加上修正值考慮作為調整運行在該時刻的引用參量。在此，借助修正值來考慮在控制運行中的角度位置與引用參量的偏差，從而如果當前的角度用作引用參量，那么在切換時預料在轉速之內不發生突變。尤其是，當從控制運行切換到調整運行時，在方法期間只進行一次對修正值的獲知。總之，尤其是在第一時間段使電機控制到第一角度地運行，并且在第二時間段使電機調整到第二角度地運行，其中，第一角度加上修正值考慮作為第二角度。在此，角度僅針對切換的時刻有效。換句話 說，在切換時刻之前的第一角度與在切換時刻的第一角度不同。同樣，在切換時刻的第二角度與在進一步的時間流逝中的第二角度同樣不同。控制運行在此尤其是理解為不獲知控制運行的引用參量與所實現的參量之間的偏差，或者不考慮在另外的控制中的至少一個這種所獲知的偏差。例如，實際實現的參量是未知的。然而，優選對由引用參量得到的在控制運行時所使用的調節參量進行調整。換句話說，調整相對于控制而言處于下級中。然而，在處于下級的調整中考慮尤其是與引用參量不同的其他的參量。例如涉及其他的物理參量。尤其是調整到控制運行的調節參量。換句話說，在調整運行中預設引用參量并且從中導出調節參量。在控制運行中剛好調整到該調節參量。換句話說，將控制運行的調節參量考慮作為處于下級的調整的第二引用參量。尤其是，在控制運行中調整到調節參量的情況下的停滯時間小于調整到引用參量的控制運行的停滯時間。尤其是，調整到調節參量的停滯時間小于或等于在調整運行中調整到引用參量的停滯時間的50％、10％、5％、2％、1％、0.5％。換句話說，可以相對較快地執行對調節參量的調整。優選地，在控制運行中考慮到預控制部。在將調節參量尤其是輸送至調整并且/或者借助調節進行調整之前，借助預控制部適當地執行對調節參量的調整。尤其是，電流考慮作為控制運行的調節參量。換句話說，借助控制運行中的引用參量來獲知電流，并且如果角度用作引用參量，則不依賴于與引用參量的實際偏差地，也就是不依賴于轉子相對于定子的實際位置地調整到該電流。總之，在控制時預設電流，并且因此應用該電流。電流能相對容易地檢測到，并且因此相對廉價地實現調整。基于所獲知的偏差也能夠相對快速地實現對電流的調整。尤其是選擇電流的矢量，也就是選擇電流的矢量作為調節參量。該電流矢量例如借助電流的絕對值以及與之相對應的角度來描述，其中，角度尤其是 等于引用參量。電流矢量適宜地分成第一和第二分量，其中，這兩個分量例如彼此垂直。尤其是，第二分量被選擇為恒定。換句話說，不依賴于電機的實際負荷地確定固定地預設的第二分量。在此適宜的是，選擇零(0)作為第二分量。以該方式能夠相對容易地執行計算，這是因為僅必須獲知作為調節參量的第一分量本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種用于運行電機(4)，尤其是用于運行不帶編碼器的同步電機的方法(2)，在所述方法中，在時刻(16)時從控制運行(6)切換到調整運行(12)，其中，在所述時刻(16)時將所述控制運行(6)的引用參量(8)加上修正值(18)考慮作為所述調整運行(12)的引用參量(14)。

【技術特征摘要】
2015.05.11 DE 102015208710.71.一種用于運行電機(4)，尤其是用于運行不帶編碼器的同步電機的方法(2)，在所述方法中，在時刻(16)時從控制運行(6)切換到調整運行(12)，其中，在所述時刻(16)時將所述控制運行(6)的引用參量(8)加上修正值(18)考慮作為所述調整運行(12)的引用參量(14)。2.根據權利要求1所述的方法(2)，其特征在于，調整到所述控制運行(6)的調節參量(20)。3.根據權利要求2所述的方法(2)，其特征在于，選擇電流矢量作為所述控制運行(6)的調節參量(20)，所述電流矢量分成第一分量(Id)和第二分量(Iq)，其中，所述第二分量(Iq)尤其是選擇等于零。4.根據權利要求3所述的方法(2)，其特征在于，所述修正值(18)由在調整到所述控制運行(6)的調節參量(20)的情況下所檢測到的調整偏差(IAd、IA...

【專利技術屬性】
技術研發人員：阿希姆·欣德勒，
申請(專利權)人：包米勒公司，
類型：發明
國別省市：德國;DE