[发明专利]用于异步机器的控制装置和用于驱动异步机器的方法

说明书

本发明提出一种方法和一种装置，以便在磁化阶段期间就已经求取异步机器的转子场角度，在所述磁化阶段中要建立起异步机器转子的转子场。然后在磁化阶段期间就已经可以在受控的工作中控制异步机器。由此可以改善异步机器的起动特性，异步机器的磁化阶段缩短，并且在磁化阶段中就已经可以产生所希望的扭矩。

技术领域

本发明涉及一种用于异步机器的控制装置和一种用于在磁化阶段驱动异步机器的方法。

背景技术

为了能够在异步机器中精确地产生所要求的扭矩，在场定向地控制异步机器时需要精确地知道转子场角度。在异步机器中对转子场角度的求取在此可以要么通过额外的角度传感器来进行，要么采用无传送器（geberfrei）的方法来进行。若使用额外的角度传送器来确定转子场角度，就必须在异步机器的转轴上安置额外的传感器，这些传感器输出与转轴的角度位置有关的可分析的信号。若替代地无传送器地求取转子场角度，就通过分写异步机器的相电流和电压来确定转子位置。这里可分为能在高转速情况下可靠地确定转子场角度的方法和能在低转速情况下在静止状态下采用的方法。

DE 10 2005 007 995 A1公开了一种用于确定电的机器的转子位置的方法。在这里，对定子线股交替地施加以电压，并由在这种情况下产生的电流来求取定子线股与磁轴的指配情况。

与永久励磁的同步机器相反，由于异步机器在未通电状态下没有转子场，所以该转子场必须在电感测量之前才建立起来。然后可以通过电感测量来确定转子场的位置。因此在要建立转子场所在的该磁化阶段期间，异步机器首先纯粹受控地工作，直至转子场完全建立起来。在该受控的工作中，无法场定向地控制异步机器。

因此需求一种用于异步机器的控制装置和一种用于驱动异步机器的方法，该方法在磁化阶段中就已经能实现异步机器的受控的工作。

发明内容

根据第一方面，本发明提出一种用于异步机器的控制装置，带有：转子场角度探测器，其被设计用来求取在异步机器的磁化阶段中的转子场角度；电机控制器，其被设计用来基于在磁化阶段中的所求取的转子场角度来控制异步机器。

根据另一方面，本发明提出一种用于在磁化阶段中驱动异步机器的方法，具有如下步骤：使得异步机器在磁化阶段中准备好；求取异步机器的转子场角度；基于所求取的转子场角度在磁化阶段中控制异步机器。

本发明的构思在于，在异步机器的磁化阶段期间就已经确定异步机器的转子场角度，并基于该转子场角度在磁化阶段中就已经在受控的工作中控制异步机器。

由于在转子场建立期间提前求取正确的转子场角度，所以在磁化阶段期间就已经可以提前在受控的工作中控制异步机器。因而在磁化阶段期间就已经也可以精确地产生给定的扭矩。

另一优点在于，通过异步机器的提前的受控工作，异步机器能够明显更快地被磁化。

一个附加的优点在于，异步机器在磁化阶段期间就已经能够以给定的扭矩工作。由此防止因未知的转子场角度而产生并非所愿的扭矩。这提高了异步机器的功能可靠性。

在本发明的控制装置的一种实施方式中，转子场角度探测器采用无传送器的方法求取转子场角度。因而在转子轴上绝对不需要额外的用来在磁化阶段期间就已经确定转子场角度并在受控的工作中控制异步机器的传感器。

在本发明的控制装置的另一实施方式中，转子场角度探测器还包括：用于产生电压脉冲的装置，其中，该装置被设计用来给异步机器的定子线股施加以电压脉冲；电流测量装置，其被设计用来测量对在定子线股中的所施加的电流脉冲做出的电流响应；和用于求取转子场角度的装置，其被设计用来基于所测得的电流响应来求取转子场角度。给异步机器施加以电压脉冲，然后分析定子线股中的电流响应，由此可以无传送器地精确地确定当前的转子场角度，而无需额外的传感器。