[发明专利]控制磁悬浮和转矩生成的控制设备和方法

权利要求书

1.一种控制电气驱动系统的控制设备(101)，所述电气驱动系统包括：

-包括定子和转子的电机，

-连接到所述定子的相绕组的端子的第一转换器级，以及

-连接到所述定子的所述相绕组的中间点的第二转换器级，所述相绕组中的每一个包括所考虑的相绕组的在所述端子和所述中间点之间的第一部分，以及所述相绕组中的每一个除了所考虑的相绕组的所述第一部分之外包括第二部分，

其特征在于，所述控制设备包括计算系统(102)，所述计算系统(102)被配置成：

-确定第一分量电流(i_1Cu、i_1Cv、i_1Cw)和第二分量电流(i_2Cu、i_2Cv、i_2Cw)，使得当所述相绕组的所述第一部分承载所述第一分量电流和所述第二分量电流两者并且所述相绕组的所述第二部分至少承载所述第一分量电流时，根据电机控制生成转矩，并且根据悬浮控制将磁悬浮力引导到所述转子，

-基于所述第一分量电流和所述第二分量电流，确定所述第一转换器级的基准电流(i_ref1u、i_ref1v、i_ref1w)，以及

-至少基于所述第二分量电流，确定所述第二转换器级的基准电流(i_ref2u、i_ref2v、i_ref2w)。

2.根据权利要求1所述的控制设备，其中，所述计算系统被配置成基于所述电机的计算模型，确定所述第一分量电流和所述第二分量电流，所述计算模型对所述电机进行建模，使得所述相绕组的磁链取决于永磁转子的旋转位置，并且假定电感很小以至于假定所述相绕组的所述磁链与所述第一分量电流和所述第二分量电流无关。

3.根据权利要求1所述的控制设备，其中，所述计算系统被配置成基于所述电机的线性化的计算模型来确定要对所述第一分量电流进行的改变以及要对所述第二分量电流进行的改变，使得在每一线性化点处，这些改变的结果为零。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的控制设备，其中，所述计算系统被配置成确定第三分量电流(i_3Cu、i_3Cv、i_3Cw)使得当所述相绕组的第一部分承载所述第一分量电流和所述第二分量电流两者并且所述相绕组的第二部分承载所述第一分量电流和所述第三分量电流两者时，根据所述电机控制生成所述转矩，并且根据所述悬浮控制将所述磁悬浮力引导到所述转子，并且被配置成基于所述第二分量电流和所述第三分量电流，确定所述第二转换器级的基准电流。

5.一种电气驱动系统，包括：

-包括定子(104)和转子(105)的电机(103)，

-连接到所述定子的相绕组(110-112)的端子(107-109)的第一转换器级(106)，

-连接到所述定子的所述相绕组的中间点(114-116)的第二转换器级(113)，所述相绕组中的每一个包括所考虑的相绕组的在所述端子和所述中间点之间的第一部分(110a、111a、112a)，并且所述相绕组中的每一个除了所考虑的相绕组的所述第一部分之外包括第二部分(110b、111b、112b)，以及

-根据权利要求1-3中的任一项所述的控制设备(101)，用于确定所述第一转换器级的基准电流(i_ref1u、i_ref1v、i_ref1w)和用于确定所述第二转换器级的基准电流(i_ref2u、i_ref2v、i_ref2w)。

6.根据权利要求5所述的电气驱动系统，其中，所述电机是永磁电机，所述电机的所述转子包括永磁材料(117)。