[发明专利]用于控制电机的方法和设备

说明书

一种用于向永磁电机供电的电功率系统包括高压DC电源，该高压DC电源设置成向经由高压DC总线连接至电动逆变器的前端转换器供电，该电动逆变器连接至电机。一种用于操作控制系统的方法包括监测该电机。当检测到与该电机相关联的故障时，控制器指令前端转换器的操作在高压DC总线上产生是最大设定点电压电平的电压电平并且监测来自该电机的反电动势电压电平。当该反电动势电压电平小于该最大设定点电压电平时将该逆变器控制为三相开路状态。当反电动势电压电平大于该最大设定点电压电平时将该逆变器控制为三相短路状态。

技术领域

本公开涉及采用逆变器和电机的电功率系统及其发展和控制。

背景技术

用于控制诸如多相电动马达/发电机的电机的高压电功率电路可以包括高压DC电源，其电连接至前端DC-DC电功率转换器(下文称为‘前端转换器’)以增大供应至逆变器的高压DC总线的电压电平。大容量电容器可以跨高压DC总线设置以提供电稳定性并且存储补充电能。可以通过采用逆变器以使用从控制器输出的脉宽调制(PWM)信号将DC电功率变换为AC功率来实现诸如永磁同步电动马达的电机的操作和控制。可以以不同操作模式(包括诸如正弦、迟滞的PWM模式、过调制或空间向量PWM模式、六步模式或另一种合适模式)控制已知的逆变器。

高压电功率电路中的开路故障或短路故障的发生可造成以不受控发电机(UCG)模式操作电机。

发明内容

描述一种用于供电以控制永磁电机的电功率系统且该电功率系统包括高压DC电源，该高压DC电源设置成向经由高压DC总线电连接至电动逆变器的前端转换器供电，该电动逆变器电连接至该电机。一种用于操作控制系统的方法包括经由控制器监测该电机。当检测到与该电机相关联的故障时，控制器指令前端转换器的操作在高压DC总线上产生是最大设定点电压电平的电压电平并且监测来自该电机的反电动势(back-emf)电压电平。当反电动势电压电平小于该最大设定点电压电平时，将该逆变器控制为三相开路状态。当反电动势电压电平大于该最大设定点电压电平时，将该逆变器控制为三相短路状态。

上述特征和优点以及本教导的其它特征和优点从某些最佳模式的以下详述和用于实行如随附权利要求书中限定、结合附图取得的本教导的其它实施例将容易地显而易见。

附图说明

现在将通过实例方式参考附图描述一个或多个实施例，其中：

图1示意地说明根据本公开的用于供电以控制电机的电功率系统的一个实施例，该电功率系统包括电连接至从高压DC电源供电的前端转换器的逆变器以及马达控制系统；以及

图2示意地说明根据本公开的故障缓解例程，该故障缓解例程执行为该马达控制系统的实施例的部分，该马达控制系统用于控制前端转换器和电动逆变器的操作，所述前端转换器和电动逆变器设置成采用经由高压DC总线从高压DC电源供应的电功率操作该电机。

具体实施方式

现在参考附图，其中该描述仅是为了说明某些示例性实施例的目的但非为了限制某些示例性实施例的目的，图1示意地说明用于供电以操作和控制电机10的电功率系统的一个实施例。该电功率系统优选地包括电动逆变器20，其电连接至从高压DC电源40供电的前端转换器30。前端转换器30经由包括大容量电容器28的高压DC总线26电连接至电动逆变器20，并且作为DC至DC电功率转换器操作以增大供应至高压DC总线26的电功率的DC电压电平。马达控制系统100设置成监测并且控制电动逆变器20、前端转换器30以及高压DC电源40。马达控制系统100控制电动逆变器20和前端转换器30以采用经由前端转换器30和高压DC总线26从高压DC电源40供应的电功率来操作电机10。在一个非限制性实施例中，电功率系统在车辆上可以用作推进系统的元素。与用于电动逆变器20、前端转换器30、高压DC电源40、高压DC总线26以及大容量电容器28的马达控制系统100有关的设计和控制特征可以如本文所述般产生和分配。