[发明专利]三相交流电机触发方法以及触发装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于对借助于逆变器来通电的电气的三相交流电机、尤其是同步电机进行触发的方法，其中所述逆变器具有多个功率开关，构造所述功率开关以多相地向所述电气的三相交流电机供给电流，并且其中所述逆变器能够以不同的触发模式进行触发。

此外，本发明涉及一种用于对电气的三相交流电机、尤其是同步电机进行触发的装置，所述装置具有逆变器，所述逆变器则具有多个半导体开关，以便多相地向所述电气的三相交流电机供给电流；并且所述装置具有用于对所述逆变器进行触发的控制单元。

最后，本发明涉及一种机动车动力传动系，所述机动车动力传动系具有至少一个用于提供驱动功率的电气的三相交流电机，并且具有用于对上面所描述的类型的电机进行触发的装置。

背景技术

在电机的技术领域上，知道不同的触发方法。其中当前为了触发三相交流电机而优选使用空间矢量调制的方法。在这种触发方法中，连续旋转的空间矢量通过彼此先后相随的、对于六个基本电压空间矢量的设定来构成。为了获得所述空间矢量的连续的旋转以及由此正弦状的相电压，以脉宽调制的方式来接通所述基本电压空间矢量，从而在平均值中产生正弦状的触发电压。为了提高所述空间矢量调制的电压利用率或者为了在去磁范围内提高所述电机的所输出的功率或者所输出的转矩，一般使用所述过调制，其中所产生的合成的空间矢量的量进行波动并且在所述六个基本电压空间矢量的角位置上相当于这些基本电压空间矢量的量。

在所述已知的触发方法中，借助于具有功率半导体开关的逆变器来触发所述电机。空间矢量调制的使用的以及在特殊的情况中所述过调制的使用的前提是：所述功率半导体开关的扫描频率或者同步频率比所述电机的电频率大了许多，所述电机的电频率相当于转速乘以所述电机的引线数。只要所述电频率通过所述电机的转速的提高来得到提高并且接近于所述功率半导体开关的扫描频率或者同步频率，那就由于触发信号的严重的失真而不能实现或者不能有效地运行所述空间矢量调制运行或者所述过调制运行。

由文献EP 1 441 436 A2公开了一种触发方法，其中可选借助于脉宽调制或者借助于模块整流（Blockkommutierung）来触发电机。

总之，在所述已知的借助于脉宽调制来实施的触发方法中，不利的是，对于较高的转速以及相应高的电频率来说并且对于较高的所要求的功率或者较高的所要求的转矩来说所述电机不能触发或者只能在能效方面有限制地触发。

发明内容

按照本发明，因此提供一种用于对借助于逆变器来通电的电气的三相交流电机、尤其是同步电机进行触发的方法，其中所述逆变器具有多个功率开关，所述功率开关构造用于多相地向所述电机供给电流，其中所述逆变器能够以不同的触发模式来触发，其中所述触发模式通过空间矢量调制、过调制或者模块整流来构成，并且其中根据所述三相交流电机的转速或者电频率以及功率或者转矩要求来选择相应的触发模式。

此外按照本发明，因此提供一种用于对三相交流电机、尤其是同步电机进行触发的装置，该装置：具有逆变器，该逆变器则具有多个功率半导体开关，用于多相地向所述三相交流电机供给电流；并且具有用来对所述逆变器进行触发的控制单元，其中所述控制单元构造用于执行上面所描述的方法。

最后按照本发明，提供一种机动车动力传动系，该机动车动力传动系具有用于提供驱动功率的三相交流电机并且具有用于对上面所描述的类型的三相交流电机进行触发的装置。

通过本发明可以提供一种方法，通过该方法可以有效地在不同的转速范围内并且以不同的所要求的转速或者所要求的功率来运行三相交流电机。此外，由此可以在一种转速范围内、尤其是在场弱运行（Feldschwächbetrieb）中最佳地运行所述三相交流电机，其中在所述转速范围内所述电频率接近于所述功率开关的同步频率，由此可以最佳地利用所提供的电压并且可以提供能够最大地实现的转矩或者能够最大地实现的功率。

特别有利的是，根据在所述功率开关的同步频率与所述三相交流电机的电频率之间的频率比例来选择所述触发模式。

由此，也可以在所述功率开关的同步频率变化时始终用最佳的触发模式来触发所述电机。

此外优选的是，只要所述频率比例大于预定义的频率比例并且必要的、用于输出所述三相交流电机的所要求的功率或者所要求的转矩的相电压的电压峰值小于或者等于为所述逆变器提供的直流电压，那就借助于空间矢量调制来触发所述逆变器。