用于运行电子整流电机的方法和装置的制造方法
用于运行电子整流电机的方法和装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及电子整流电机，尤其涉及用于保护电子整流电机免受过载、尤其免受过高的相电流或支路电流的措施。
【背景技术】
[0002]电子整流电机通常借助于逆变器来运行。逆变器通过整流模型的预给定被操控为使得其根据电机的转子位置来给电机的相接线端子通电或切换为无电流的。除此之外，可以在逆变器中借助于脉冲宽度调制来改变要施加的相电压以及因此执行用于可变地操控电机的功率设定。
[0003]借助于脉冲宽度调制通过占空比的预给定对逆变器进行调整，以用于可变地调整电动机转矩或负载力矩。要施加在两个相关的相接线端子上的相电压借助于脉冲宽度调制来调制，以减少对应于占空比的有效施加的电压。为此，设置周期操控模型，其中占空比在此说明供电电压施加到电机的相接线端子上的持续时间与预先给定的周期持续时间的比例。
[0004]为了保护电机和逆变器免受由不允许地高的电流强度引起的损害，通常设置电流限制或过电流断路。尽管在超过电流阈值的情况下由相电流引起的有害作用可以在仅仅一个相内出现，但是出于成本原因并不监视各个相电流而是监视作为各个相电流的总和的中间电路电流。
[0005]此外，因为电流测量基于EMV设计基本上执行求平均值，因此尤其在脉冲宽度调制的占空比小的情况下测量与流过刚刚通电的电机相的实际通过电流相比显著更小的中间电路电流。因此在一些情况下，尤其是在占空比小的情况下，尽管在迟滞或闭锁的情况下相电流可能已经变得不允许地高，但是电流限制或过电流断路仍不介入。
[0006]基于控制设备和/或逆变器的硬件可能性，用脉冲宽度调制的占空比来简单地施加对于电流限制决定性的电流阈值往往是不可行的。电流限制器尤其针对在桥式电路中使用的器件被设计为使得其一般设置在超出的情况下触发断路的固定电流阈值。因此，该电流阈值不能被容易地操纵。
【发明内容】
[0007]本发明的任务是提供一种用于运行电机的改进方法，使用该方法可以在低占空比的情况下也避免在电机的支路或相中出现过电流。
[0008]该任务通过根据权利要求1的用于运行电子整流电机的方法以及通过根据并列独立权利要求的装置、系统和计算机程序产品来解决。
[0009]本发明另外的有利构型在从属权利要求中加以说明。
[0010]根据第一方面，设置一种用于运行电子整流电机的方法，其包括如下步骤:
-根据整流方案通过切换功率半导体开关来操控驱动电路；
-将脉冲宽度调制应用到对功率半导体开关的切换；以及 -将脉冲宽度调制的占空比限制到占空比阈值。
[0011]此外，可以根据电机的瞬时转数来确定占空比阈值。
[0012]上述方法的构思在于，将要调整的占空比限制到预先给定的限制值。占空比尤其可以被限制到与电机的转数有关的限制值。这尤其在具有负载特性的驱动的情况下是有意义的，在该情况下转矩需求随转数显著上升，尤其在该情况下转矩需求关于转数线性地或平方地上升，其中进行对相电压的限制，即对有效施加在电机的相接线端子处的电压进行限制。通过这种方式，可以基本不依赖于预先给定的占空比的大小来实现可靠的电流限制，其中根据电机的瞬时转数不是限制电动机电流而是限制施加的相电压。
[0013]由此，可以排除在占空比低的情况下没有通过电流限制或过电流断路识别出过高的电动机电流，因为电流测量仅仅提供流经电机的电流的平均值或平滑过的值。
[0014]占空比阈值尤其可以根据预先给定的占空比阈值特征曲线族或预先给定的占空比阈值函数来确定。
[0015]根据另一实施方式，可以要么限制从电机的相接线端子处的相电流的电流平衡得出的电动机电流，要么在电动机电流超出最大电流的情况下进行过电流断路。
[0016]可以规定，脉冲宽度调制的占空比根据预先给定的、与额定预给定有关的操控函数来确定。
[0017]根据另一方面，规定一种用于运行电子整流电机的装置，尤其是控制单元，其中该装置被构造用于:
-根据整流方案通过切换功率半导体开关操控驱动电路；
-将脉冲宽度调制应用到对功率半导体开关的切换；以及 -将脉冲宽度调制的占空比限制到占空比阈值。
[0018]根据另一方面，规定一种系统，其包括:
-电子整流电机；
-具有功率半导体开关的驱动电路，以便通过切换功率半导体开关来操控电机；以及 -控制单元，其被构造用于:
根据整流方案操控功率半导体开关；
将脉冲宽度调制应用到对功率半导体开关的切换；以及将脉冲宽度调制的占空比限制到占空比阈值。
[0019]根据另一方面，规定一种包含程序代码的计算机程序产品，该程序代码在其在数据处理设备上实施时执行上述方法。
【附图说明】
[0020]下面根据所附的附图详细阐述本发明优选的实施方式。其中:
图1示出了具有驱动电路和三相电机的电动机系统的示意图；
图2示出了用于图示电机的运行区域的图表；以及图3示出了用于说明用于运行电机的方法的流程图。
【具体实施方式】
[0021]图1作为电动机系统I的图示示出了具有电机2、驱动电路3和控制单元4的电路图。
[0022]电机2被设置为电子整流电机，尤其被设置为三相电机。电机2尤其可以被构造为同步电机或异步电机。电机2配备有位置传感器21，以便检测电机2的转子位置并把相应信息提供给控制设备4。可替代地，关于转子位置的信息也可以无传感器地通过分析相电流变化过程来确定。
[0023]电机2的定子装置具有定子线圈22或定子线圈装置，所述定子线圈22或定子线圈装置在星形电路通过共同的星形点S相互接线。定子线圈22的相应其他接线端子表示电机2的相接线端子23，以便保证流出和流入电机2的能量流。在可替代的实施方式中，定子线圈22也可以在三角形电路中接线。
[0024]驱动电路3在三相电机2的情况下基本上具有相应数目(3个)的逆变电路31，这些逆变电路31在电机2的相接线端子23处提供相应的相操控。每个逆变电路31具有相互串联的第一功率半导体开关32 (上拉分支)和第二功率半导体开关33 (下拉分支)，并且通过相应的供电电压导线5将供电电压Uvots施加到每个逆变电路31的第一和第二功率半导体开关32、33的串联电路上。
[0025]功率半导体开关32、33可以被构造为半导体器件，例如功率M0SFET、晶闸管、IGBT, IGCT等等。功率半导体开关32、33分别具有反并联的空转二极管34，以便可以引出由于感应电压而出现的负通过电流。
[0026]在每个逆变电路31的第一功率半导体开关32和第二功率半导体开关33之间的节点处，为相接线端子23中的相应的相接线端子设置分接点。每个功率半导体开关32、33可单独地通过其控制接线端子G操控并且为此与控制单元4连接。
[0027]上面的驱动电路3通常称为B6电路。可替代地，驱动电路的其它配置也是可行的，例如H电路等等。
[0028]控制单元4根据整流方案操控功率半导体开关32、33，该整流方案说明:电流应在哪个时间点在相接线端子23的哪个中流入电机2以及电流应从相接线端子23的哪个流出电机2。这样的整流可以如此进行，即逆变电路31之一的功率半导体开关中的第一功率半导体开关32和另一逆变电路31的功率半导体开关中的第二功率半导体开关33分别连接为，使得它们闭合并且形成低欧姆电流路径，而所有剩余的功率半导体开关32、33断开并且因此是高欧姆的。通过根据由位置检测器21或无传感器地确定的转子位置来切换第一和第二功率半导体开关32，33，可以产生定子磁场，该定子磁场是环绕的并且超前于转子的励磁磁场，以便由此产生推进力矩。
[0029]为了可 以调整由电机2提供的驱动力矩，除了整流方案之外借助于脉冲宽度调制来调整在相应整流相期间要有效施加到相接线端子23处的相电压。对此，应该被闭合的功率半导体开关32、33通过占空比的预给定来被以脉冲宽度调制的方式操控，使得有效地仅仅用减小的电压来施加相接线端子23。占空比说明了相关功率半导体开关32、33的接通持续时间与预先给定的周期持续时间的比例。换言之，占空比说明了接通持续时间占整个周期持续时间的份额。由此根据占空比来线性地调整有效施加到相接线端子23处的电压。
[0030]确定驱动电路3提供的全部电动机电流的电流检测器6位于经过其向驱动电路3施加供电电压Uvots的供电电压导线5中。电流检测器6基于其EMV设计进行对所测量的电流值的平滑，从而始终有关于平滑过的或平均过的电动机电流的数据待用。
[0031]然而，尤其在脉冲宽度调制的低占空比情况下，在其持续时间与占空比和预先给定的周期持续时间的积相对应的接通时间窗口期间，全部供电电压Uvots利用出现的通过电流通过两个相接线端子23施加，而在周期持续时间的其余份额中不施加电压并且因此没有电流流过，因为相关功率半导体开关32、33被断开。然而，这可以在周期持续时间的接通时间窗口中导致在某些情况下比允许的相电流大的高通过电流，在所述接通时间窗口中电压被施加到相应的相接线端子23处。
[0032]在迄今为止的电动机系统中，电动机电流通过合适的措施被限制，以避免损害驱动电路3或电机2。因此可以设置电流限制或过电流断路，其方式是在供电电压导线5中额外设置断路元件8。在识别到电动机电流的电流值Inwt超过预先给定的电流阈值I _时，可通过控制单元4控制地断开断路元件8并且因此电动机系统I被断路。
[0033]但是如果在供电电压导线5中仅仅进行电流测量，就不可能明确在电机2的相支路中出现的电流值，该电流值超出了针对相关相支路的电流极限值。
[0034]为了尤其在例如由于占空比所测量的电动机电流Inrot明显小于在电机2中流过的实际相电流的运行情况中，在控制单元4中实现另外的措施，该另外的措施确保相电流不超出预先给定的相电流阈值。对此，在控制单元4中实现电压限制。
[0035]在图2中根据图表示出了在所选应用中的示例性电动机系统的特性，其中描绘了在正常运行条件下关于转数η的占空比T。曲线Kl示出了在正常运行条件下占空比T取决于要到达的转数的变化过程。在闭锁、迟滞或升高的负载的情况下，控制单元4选择比通过曲线Kl预先给定的占空比大的占空比Τ。在负载比在正常运行条件下小的情况下，要施加的占空比从曲线Kl下方的区域BI中选择。
[0036]用Β2标出的区域包括这样的占空比:所述占空比超出通过曲线Kl关于确定转数η预先给定的占空比Τ，并且在这样的占空比的情况下还没有临界电流在电机2的相支路中出现。
[0037]区域Β2向上被通过曲线Κ2限制。曲线Κ2描述了到区域Β3的分界线，在区域Β3中关于转数η占空比T高得使得临界电流可能出现，电流限制和过电流断路由于电流检测器6的平滑特性不能用于该临界电流的检测。区域Β4标出了曲线Κ3上方的区域，在该区域中电流测量通过电流检测器6明确过电流并且通过切换开关元件8来相应地引起电动机系统I的断路。图2的图表示出了电动机系统I可在其中被运行的示例性应用。在可替代的应用情况中，在图2中示出的曲线Kl和Κ2的线性曲线变化过程还可以具有其它非线性变化过程。
[0038]在图3中示出了用于说明用于运行电动机系统I的方法的流程图。
[0039]在步骤SI中，首先尤其借助于位置检测器21或者以无传感器方式确定电机2的瞬时转数。转数η尤其可以通过对所确定的转子位置的变化进行时间上的分析来识别。
[0040]在下一步骤S2中，由控制单元4根据预先给定的算法来确定占空比Τ，该占空比根据应用情况从瞬时转数η或其它外部预给定和条件得出。
[0041]在步骤S3中，例如从占空比阈值函数或者相应的特征曲线族中确定分配给瞬时转数η的占空比阈值Tth。曲线K2预先给定了针对相关应用示例的占空比阈值Tth的变化过程。占空比阈值Tth说明占空比的、不允许被超过的最大值，因为否则会出现不允许地高的相电流。
[0042]在步骤S4中，现在检验:在步骤S2中确定的占空比是否超过了在步骤S3中确定的占空比阈值Tth。如果是这种情况(可替代的:是)，那么该方法前进到步骤S5。否则(可替代的:否)该方法直接前进到步骤S6。
[0043]在步骤S5中，在步骤S2中确定的占空比T被限制到占空比阈值Tth上并且因此确保电机2不被用与占空比阈值Tth相对应的占空比相比更大的占空比T操控。
[0044]在随后的步骤S6中，根据占空比T或被限制的占空比来操控电机。
[0045]除了对占空比T的限制之外一一该限制对应于对施加到相接线端子23处的相电压的限制，如上所述的电流限制或过电流断路可被实现用于也针对高占空比确保了对抗不期望运行情况的保护，在所述不期望运行情况中不允许地高的电动机电流可能出现。
【主权项】
1.用于运行电子整流电机(2)的方法，具有如下步骤: -根据整流方案通过切换功率半导体开关(32、33)来操控驱动电路(3)； -将脉冲宽度调制应用到对功率半导体开关(32、33)的切换；以及 -将脉冲宽度调制的占空比(T)限制到占空比阈值(Tth)。2.根据权利要求1的方法，其中根据电机(2)的瞬时转数来确定占空比阈值(Tth)。3.根据权利要求2的方法，其中占空比阈值(Tth)根据预先给定的占空比阈值特征曲线族或预先给定的占空比阈值函数来确定。4.根据权利要求1至3之一的方法，其中此外限制从电机(2)的相接线端子处的相电流的电流平衡得出的电动机电流或者在电动机电流超出最大电流的情况下进行过电流断路。5.根据权利要求1至4之一的方法，其中脉冲宽度调制的占空比(T)根据预先给定的、与额定预给定有关的操控函数来确定。6.用于运行电子整流电机(2)的装置，尤其是控制单元(4)，其中该装置被构造用于: -根据整流方案通过切换功率半导体开关(32、33)来操控驱动电路(3)； -将脉冲宽度调制应用到对功率半导体开关(32、33)的切换；以及 -将脉冲宽度调制的占空比限制到占空比阈值(Tth)。7.系统包括: -电子整流电机(2); -具有功率半导体开关(32、33)的驱动电路(3)，以便通过切换功率半导体开关(32、33)操控电机(3);以及 -控制单元(4)，其被构造用于: 根据整流方案操控功率半导体开关(32、33); 将脉冲宽度调制应用到对功率半导体开关(32、33)的切换；以及 将脉冲宽度调制的占空比限制到占空比阈值(Tth)。8.计算机程序，其被设置为实施根据权利要求1至5之一的方法的所有步骤。9.电子存储介质，在其上存储有根据权利要求8的计算机程序。10.电子控制设备，其具有根据权利要求9的电子存储介质。
【专利摘要】本发明涉及用于运行电子整流电机（2）的方法，具有如下步骤：根据整流方案通过切换功率半导体开关（32，33）来操控驱动电路（3）；将脉冲宽度调制应用到对功率半导体开关（32，33）的切换；以及将脉冲宽度调制的占空比限制到占空比阈值。
【IPC分类】H02P6/14, H02H7/085, H02P29/02
【公开号】CN104904111
【申请号】CN201380056729
【发明人】D.艾森布来特, M.贝格特, T.维尔哈姆
【申请人】罗伯特·博世有限公司
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2013年10月21日
【公告号】DE102012219797A1, EP2915246A2, US20150280622, WO2014067806A2, WO2014067806A3
【技术领域】
[0001]本发明涉及电子整流电机，尤其涉及用于保护电子整流电机免受过载、尤其免受过高的相电流或支路电流的措施。
【背景技术】
[0002]电子整流电机通常借助于逆变器来运行。逆变器通过整流模型的预给定被操控为使得其根据电机的转子位置来给电机的相接线端子通电或切换为无电流的。除此之外，可以在逆变器中借助于脉冲宽度调制来改变要施加的相电压以及因此执行用于可变地操控电机的功率设定。
[0003]借助于脉冲宽度调制通过占空比的预给定对逆变器进行调整，以用于可变地调整电动机转矩或负载力矩。要施加在两个相关的相接线端子上的相电压借助于脉冲宽度调制来调制，以减少对应于占空比的有效施加的电压。为此，设置周期操控模型，其中占空比在此说明供电电压施加到电机的相接线端子上的持续时间与预先给定的周期持续时间的比例。
[0004]为了保护电机和逆变器免受由不允许地高的电流强度引起的损害，通常设置电流限制或过电流断路。尽管在超过电流阈值的情况下由相电流引起的有害作用可以在仅仅一个相内出现，但是出于成本原因并不监视各个相电流而是监视作为各个相电流的总和的中间电路电流。
[0005]此外，因为电流测量基于EMV设计基本上执行求平均值，因此尤其在脉冲宽度调制的占空比小的情况下测量与流过刚刚通电的电机相的实际通过电流相比显著更小的中间电路电流。因此在一些情况下，尤其是在占空比小的情况下，尽管在迟滞或闭锁的情况下相电流可能已经变得不允许地高，但是电流限制或过电流断路仍不介入。
[0006]基于控制设备和/或逆变器的硬件可能性，用脉冲宽度调制的占空比来简单地施加对于电流限制决定性的电流阈值往往是不可行的。电流限制器尤其针对在桥式电路中使用的器件被设计为使得其一般设置在超出的情况下触发断路的固定电流阈值。因此，该电流阈值不能被容易地操纵。
【发明内容】
[0007]本发明的任务是提供一种用于运行电机的改进方法，使用该方法可以在低占空比的情况下也避免在电机的支路或相中出现过电流。
[0008]该任务通过根据权利要求1的用于运行电子整流电机的方法以及通过根据并列独立权利要求的装置、系统和计算机程序产品来解决。
[0009]本发明另外的有利构型在从属权利要求中加以说明。
[0010]根据第一方面，设置一种用于运行电子整流电机的方法，其包括如下步骤:
-根据整流方案通过切换功率半导体开关来操控驱动电路；
-将脉冲宽度调制应用到对功率半导体开关的切换；以及 -将脉冲宽度调制的占空比限制到占空比阈值。
[0011]此外，可以根据电机的瞬时转数来确定占空比阈值。
[0012]上述方法的构思在于，将要调整的占空比限制到预先给定的限制值。占空比尤其可以被限制到与电机的转数有关的限制值。这尤其在具有负载特性的驱动的情况下是有意义的，在该情况下转矩需求随转数显著上升，尤其在该情况下转矩需求关于转数线性地或平方地上升，其中进行对相电压的限制，即对有效施加在电机的相接线端子处的电压进行限制。通过这种方式，可以基本不依赖于预先给定的占空比的大小来实现可靠的电流限制，其中根据电机的瞬时转数不是限制电动机电流而是限制施加的相电压。
[0013]由此，可以排除在占空比低的情况下没有通过电流限制或过电流断路识别出过高的电动机电流，因为电流测量仅仅提供流经电机的电流的平均值或平滑过的值。
[0014]占空比阈值尤其可以根据预先给定的占空比阈值特征曲线族或预先给定的占空比阈值函数来确定。
[0015]根据另一实施方式，可以要么限制从电机的相接线端子处的相电流的电流平衡得出的电动机电流，要么在电动机电流超出最大电流的情况下进行过电流断路。
[0016]可以规定，脉冲宽度调制的占空比根据预先给定的、与额定预给定有关的操控函数来确定。
[0017]根据另一方面，规定一种用于运行电子整流电机的装置，尤其是控制单元，其中该装置被构造用于:
-根据整流方案通过切换功率半导体开关操控驱动电路；
-将脉冲宽度调制应用到对功率半导体开关的切换；以及 -将脉冲宽度调制的占空比限制到占空比阈值。
[0018]根据另一方面，规定一种系统，其包括:
-电子整流电机；
-具有功率半导体开关的驱动电路，以便通过切换功率半导体开关来操控电机；以及 -控制单元，其被构造用于:
根据整流方案操控功率半导体开关；
将脉冲宽度调制应用到对功率半导体开关的切换；以及将脉冲宽度调制的占空比限制到占空比阈值。
[0019]根据另一方面，规定一种包含程序代码的计算机程序产品，该程序代码在其在数据处理设备上实施时执行上述方法。
【附图说明】
[0020]下面根据所附的附图详细阐述本发明优选的实施方式。其中:
图1示出了具有驱动电路和三相电机的电动机系统的示意图；
图2示出了用于图示电机的运行区域的图表；以及图3示出了用于说明用于运行电机的方法的流程图。
【具体实施方式】
[0021]图1作为电动机系统I的图示示出了具有电机2、驱动电路3和控制单元4的电路图。
[0022]电机2被设置为电子整流电机，尤其被设置为三相电机。电机2尤其可以被构造为同步电机或异步电机。电机2配备有位置传感器21，以便检测电机2的转子位置并把相应信息提供给控制设备4。可替代地，关于转子位置的信息也可以无传感器地通过分析相电流变化过程来确定。
[0023]电机2的定子装置具有定子线圈22或定子线圈装置，所述定子线圈22或定子线圈装置在星形电路通过共同的星形点S相互接线。定子线圈22的相应其他接线端子表示电机2的相接线端子23，以便保证流出和流入电机2的能量流。在可替代的实施方式中，定子线圈22也可以在三角形电路中接线。
[0024]驱动电路3在三相电机2的情况下基本上具有相应数目(3个)的逆变电路31，这些逆变电路31在电机2的相接线端子23处提供相应的相操控。每个逆变电路31具有相互串联的第一功率半导体开关32 (上拉分支)和第二功率半导体开关33 (下拉分支)，并且通过相应的供电电压导线5将供电电压Uvots施加到每个逆变电路31的第一和第二功率半导体开关32、33的串联电路上。
[0025]功率半导体开关32、33可以被构造为半导体器件，例如功率M0SFET、晶闸管、IGBT, IGCT等等。功率半导体开关32、33分别具有反并联的空转二极管34，以便可以引出由于感应电压而出现的负通过电流。
[0026]在每个逆变电路31的第一功率半导体开关32和第二功率半导体开关33之间的节点处，为相接线端子23中的相应的相接线端子设置分接点。每个功率半导体开关32、33可单独地通过其控制接线端子G操控并且为此与控制单元4连接。
[0027]上面的驱动电路3通常称为B6电路。可替代地，驱动电路的其它配置也是可行的，例如H电路等等。
[0028]控制单元4根据整流方案操控功率半导体开关32、33，该整流方案说明:电流应在哪个时间点在相接线端子23的哪个中流入电机2以及电流应从相接线端子23的哪个流出电机2。这样的整流可以如此进行，即逆变电路31之一的功率半导体开关中的第一功率半导体开关32和另一逆变电路31的功率半导体开关中的第二功率半导体开关33分别连接为，使得它们闭合并且形成低欧姆电流路径，而所有剩余的功率半导体开关32、33断开并且因此是高欧姆的。通过根据由位置检测器21或无传感器地确定的转子位置来切换第一和第二功率半导体开关32，33，可以产生定子磁场，该定子磁场是环绕的并且超前于转子的励磁磁场，以便由此产生推进力矩。
[0029]为了可 以调整由电机2提供的驱动力矩，除了整流方案之外借助于脉冲宽度调制来调整在相应整流相期间要有效施加到相接线端子23处的相电压。对此，应该被闭合的功率半导体开关32、33通过占空比的预给定来被以脉冲宽度调制的方式操控，使得有效地仅仅用减小的电压来施加相接线端子23。占空比说明了相关功率半导体开关32、33的接通持续时间与预先给定的周期持续时间的比例。换言之，占空比说明了接通持续时间占整个周期持续时间的份额。由此根据占空比来线性地调整有效施加到相接线端子23处的电压。
[0030]确定驱动电路3提供的全部电动机电流的电流检测器6位于经过其向驱动电路3施加供电电压Uvots的供电电压导线5中。电流检测器6基于其EMV设计进行对所测量的电流值的平滑，从而始终有关于平滑过的或平均过的电动机电流的数据待用。
[0031]然而，尤其在脉冲宽度调制的低占空比情况下，在其持续时间与占空比和预先给定的周期持续时间的积相对应的接通时间窗口期间，全部供电电压Uvots利用出现的通过电流通过两个相接线端子23施加，而在周期持续时间的其余份额中不施加电压并且因此没有电流流过，因为相关功率半导体开关32、33被断开。然而，这可以在周期持续时间的接通时间窗口中导致在某些情况下比允许的相电流大的高通过电流，在所述接通时间窗口中电压被施加到相应的相接线端子23处。
[0032]在迄今为止的电动机系统中，电动机电流通过合适的措施被限制，以避免损害驱动电路3或电机2。因此可以设置电流限制或过电流断路，其方式是在供电电压导线5中额外设置断路元件8。在识别到电动机电流的电流值Inwt超过预先给定的电流阈值I _时，可通过控制单元4控制地断开断路元件8并且因此电动机系统I被断路。
[0033]但是如果在供电电压导线5中仅仅进行电流测量，就不可能明确在电机2的相支路中出现的电流值，该电流值超出了针对相关相支路的电流极限值。
[0034]为了尤其在例如由于占空比所测量的电动机电流Inrot明显小于在电机2中流过的实际相电流的运行情况中，在控制单元4中实现另外的措施，该另外的措施确保相电流不超出预先给定的相电流阈值。对此，在控制单元4中实现电压限制。
[0035]在图2中根据图表示出了在所选应用中的示例性电动机系统的特性，其中描绘了在正常运行条件下关于转数η的占空比T。曲线Kl示出了在正常运行条件下占空比T取决于要到达的转数的变化过程。在闭锁、迟滞或升高的负载的情况下，控制单元4选择比通过曲线Kl预先给定的占空比大的占空比Τ。在负载比在正常运行条件下小的情况下，要施加的占空比从曲线Kl下方的区域BI中选择。
[0036]用Β2标出的区域包括这样的占空比:所述占空比超出通过曲线Kl关于确定转数η预先给定的占空比Τ，并且在这样的占空比的情况下还没有临界电流在电机2的相支路中出现。
[0037]区域Β2向上被通过曲线Κ2限制。曲线Κ2描述了到区域Β3的分界线，在区域Β3中关于转数η占空比T高得使得临界电流可能出现，电流限制和过电流断路由于电流检测器6的平滑特性不能用于该临界电流的检测。区域Β4标出了曲线Κ3上方的区域，在该区域中电流测量通过电流检测器6明确过电流并且通过切换开关元件8来相应地引起电动机系统I的断路。图2的图表示出了电动机系统I可在其中被运行的示例性应用。在可替代的应用情况中，在图2中示出的曲线Kl和Κ2的线性曲线变化过程还可以具有其它非线性变化过程。
[0038]在图3中示出了用于说明用于运行电动机系统I的方法的流程图。
[0039]在步骤SI中，首先尤其借助于位置检测器21或者以无传感器方式确定电机2的瞬时转数。转数η尤其可以通过对所确定的转子位置的变化进行时间上的分析来识别。
[0040]在下一步骤S2中，由控制单元4根据预先给定的算法来确定占空比Τ，该占空比根据应用情况从瞬时转数η或其它外部预给定和条件得出。
[0041]在步骤S3中，例如从占空比阈值函数或者相应的特征曲线族中确定分配给瞬时转数η的占空比阈值Tth。曲线K2预先给定了针对相关应用示例的占空比阈值Tth的变化过程。占空比阈值Tth说明占空比的、不允许被超过的最大值，因为否则会出现不允许地高的相电流。
[0042]在步骤S4中，现在检验:在步骤S2中确定的占空比是否超过了在步骤S3中确定的占空比阈值Tth。如果是这种情况(可替代的:是)，那么该方法前进到步骤S5。否则(可替代的:否)该方法直接前进到步骤S6。
[0043]在步骤S5中，在步骤S2中确定的占空比T被限制到占空比阈值Tth上并且因此确保电机2不被用与占空比阈值Tth相对应的占空比相比更大的占空比T操控。
[0044]在随后的步骤S6中，根据占空比T或被限制的占空比来操控电机。
[0045]除了对占空比T的限制之外一一该限制对应于对施加到相接线端子23处的相电压的限制，如上所述的电流限制或过电流断路可被实现用于也针对高占空比确保了对抗不期望运行情况的保护，在所述不期望运行情况中不允许地高的电动机电流可能出现。
【主权项】
1.用于运行电子整流电机(2)的方法，具有如下步骤: -根据整流方案通过切换功率半导体开关(32、33)来操控驱动电路(3)； -将脉冲宽度调制应用到对功率半导体开关(32、33)的切换；以及 -将脉冲宽度调制的占空比(T)限制到占空比阈值(Tth)。2.根据权利要求1的方法，其中根据电机(2)的瞬时转数来确定占空比阈值(Tth)。3.根据权利要求2的方法，其中占空比阈值(Tth)根据预先给定的占空比阈值特征曲线族或预先给定的占空比阈值函数来确定。4.根据权利要求1至3之一的方法，其中此外限制从电机(2)的相接线端子处的相电流的电流平衡得出的电动机电流或者在电动机电流超出最大电流的情况下进行过电流断路。5.根据权利要求1至4之一的方法，其中脉冲宽度调制的占空比(T)根据预先给定的、与额定预给定有关的操控函数来确定。6.用于运行电子整流电机(2)的装置，尤其是控制单元(4)，其中该装置被构造用于: -根据整流方案通过切换功率半导体开关(32、33)来操控驱动电路(3)； -将脉冲宽度调制应用到对功率半导体开关(32、33)的切换；以及 -将脉冲宽度调制的占空比限制到占空比阈值(Tth)。7.系统包括: -电子整流电机(2); -具有功率半导体开关(32、33)的驱动电路(3)，以便通过切换功率半导体开关(32、33)操控电机(3);以及 -控制单元(4)，其被构造用于: 根据整流方案操控功率半导体开关(32、33); 将脉冲宽度调制应用到对功率半导体开关(32、33)的切换；以及 将脉冲宽度调制的占空比限制到占空比阈值(Tth)。8.计算机程序，其被设置为实施根据权利要求1至5之一的方法的所有步骤。9.电子存储介质，在其上存储有根据权利要求8的计算机程序。10.电子控制设备，其具有根据权利要求9的电子存储介质。
【专利摘要】本发明涉及用于运行电子整流电机（2）的方法，具有如下步骤：根据整流方案通过切换功率半导体开关（32，33）来操控驱动电路（3）；将脉冲宽度调制应用到对功率半导体开关（32，33）的切换；以及将脉冲宽度调制的占空比限制到占空比阈值。
【IPC分类】H02P6/14, H02H7/085, H02P29/02
【公开号】CN104904111
【申请号】CN201380056729
【发明人】D.艾森布来特, M.贝格特, T.维尔哈姆
【申请人】罗伯特·博世有限公司
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2013年10月21日
【公告号】DE102012219797A1, EP2915246A2, US20150280622, WO2014067806A2, WO2014067806A3
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