[实用新型]降低EC电机的转矩波动的装置及EC电机

说明书

本实用新型涉及一种降低EC电机的转矩波动的装置及EC电机，该装置通过将电能暂存在单相馈电的EC电机(1)中来降低所述EC电机(1)的转矩波动和噪声形成，所述EC电机在电网输入端(2)上针对确定的电网交变电压U_N构造有具有电容器(3)的功率因子修正电路(PFC)，其中电容器(C_Z)的电容被确定参数为使得在施加所述电网交变电压U_N时在中间电路(Z)中产生脉冲式的直流电压，其中由此产生的脉冲式的电能通过对id电流分量的第一调节装置(4)作为磁能至少在预先给定的时间段内被存储在所述EC电机(1)中。本实用新型提供一种用于具有在电网输入端的功率因子修正(PFC)的单相馈电的EC电机的成本有利并且可靠的解决方案。

技术领域

本实用新型涉及一种用于降低单相馈电的EC电机的转矩波动的装置。

背景技术

在通风机中大多被采用的EC电机的电路原理按公知地不是完全对电网没有反作用。由于EC通风机的脉冲形的耗电电流而形成电流谐波。这些电流谐波使供电电网承受负载而且可能导致由于无功功率引起的损耗提高，甚至在设备网中的其它设备都可能受负面影响。此外，这些电流谐波也导致恒定的电流消耗不足并且借此导致电机的转矩波动。为了防止这一点，存在各种各样的集成在电子装置中的解决方案，诸如主动或被动功率因子修正(PFC-Power Factor Correction)。

为了在单相电网馈电的EC电机中得到电网电流的随时间正弦形的变化过程，为此传统地设置PFC电路，所述PFC电路在其输出端提供被平整的直流电压。在公知的方法中，例如EC电机的脉冲形的耗电电流被转换成正弦形的电流而且接着在随后的第二步骤移动电流曲线的位置，使得所述电流曲线与电压同相。以这种方式，例如可以强烈地减少输入电流中的谐波分量。

为了实现这一点，PFC电路在中间电路中需要足够大的设定尺寸的电解质电容器。在电压中间电路-变流器的情况下，这种电容器作为蓄能器被用于使负载侧的整流器与电网侧的整流器解耦合。然而，如果降低了中间电路电容器的电容或者使得所述中间电路电容器如在“简洁的中间电路”中那样完全取消，那么在PFC电路的输出端得到具有被叠加的交变电压的脉冲式的直流电压，所述被叠加的交变电压导致转矩波动。

EP 0 802 623 A1例如公开了一种变频器，所述变频器以直流电压源来供电而且其中所述变频器包括暂存器，用于存储由于各个相绕组中的转载过程引起的换向能量。

从EP 0 738 035 A2公知的是构造一种没有整流电容器的变频器。在这种情况下，在转载过程期间的能量被暂存在电容器中，所述电容器接在相接线端子的所切换的负极与直流电压中间电路的负极之间。所述作为暂存器起作用的电容器也必须针对中间电路的总电压来确定参数而且不能任意地被缩小，而不发生所提及的不符合期望的波动，所述总电压由电网电压的峰值与在换向时进行磁化的线圈的电压成分组成。

从DE 44 06 546 B4公知一种用于驱动电机的变频器，所述变频器包括经整流的并且几乎完全被平整的直流电压之间电路。这里，由变压器和电容器构成的组合形成用于在转载过程期间的能量的共同的暂存器。在这种情况下，变压器借助于另一开关来时控，使得提供对在转载过程期间的能量的经优化的传输。但是，由于附加的传输器，变频器花费相当高并且昂贵。

其它替选的解决方案例如规定将EC电机的定子用作电容器(定子电容器)或者将零电感用作暂存器。

但是，因为整流电容器是增加成本的，所以值得期望的是实现对在具有电网输入端的功率因子修正(PFC)的EC电机中所建造的电容的降低。为了产生恒定的电机转矩(这对于低噪声的通风机运行来说是强制必需的)，需要恒定的直流电压，所述恒定的直流电压导致恒定的电机功率并且借此在转速恒定时导致恒定的电机转矩。然而，只有当电流也脉冲化，使得电流与电压的乘积又是恒定的时，电功率在脉冲式的直流电压的情况下才是恒定的。

实用新型内容