CN104365013B - 用于操控逆变器的方法和装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于借助于空间矢量调制来操控逆变器(10)、尤其是用于操控电机的方法，其中逆变器具有多个可控开关(S)并且被构造为提供多相电流(IU,IV,IV)，尤其是以便给电机(14)多相地供应电流（IU，IV，IV），其中预先给定具有额定相角(alpha1)和额定幅度（I1）的额定电流空间矢量（I1*），其中逆变器(10)***控为使得开关(S)的多个彼此相继的不同开关状态(V1‑V7)被设立为以电流空间矢量(I2*)的形式提供所述电流(IU,IV,IV)，其中逆变器（10）***控为使得具有与额定相角（alpha1）不同的相角（alpha2）的电流空间矢量（I2*）被提供，并且其中相角（alpha2）与额定相角（alpha1）的偏差（delta_beta）根据额定电流空间矢量（I1*）的旋转速度（f）来限制。

Description

用于操控逆变器的方法和装置
技术领域
本发明涉及一种用于借助于空间矢量调制来操控逆变器、尤其是用于操控电机的方法，其中逆变器具有多个可控开关并且被构造为提供多相电流，尤其是以便给电机多相地供应电流，其中预先给定具有额定相角和额定幅度的额定电流空间矢量，其中该逆变器***控为使得开关的多个彼此相继的不同开关状态被设立为以电流空间矢量的形式提供电流。
本发明还涉及一种用于操控逆变器、尤其是用于操控电机的装置，其中逆变器具有多个可控开关，所述开关被连接为根据具有额定相角和额定幅度的额定电流空间矢量提供多相电流，尤其是以便给电机多相地通电，该装置具有控制设备，该控制设备被构造为将逆变器操控为使得逆变器采取开关的多个彼此相继的不同开关状态，以便以电流空间矢量的形式提供电流。
最后，本发明涉及一种机动车辆驱动***，该机动车辆驱动***具有至少一个用于提供驱动功率的电机、用于操控电机的逆变器以及用于操控上述类型的逆变器的装置。
背景技术
一般而言在旋转电流耗电器的领域中以及尤其是在旋转电流电机的领域中公知有不同的操控方法。在此，当前通常优选用于操控旋转电流耗电器的空间矢量调制方法。在该操控方法情况下，通过彼此相继地设定八个基本电压矢量来形成空间矢量。为了提供支线电压，该基本电压矢量以脉宽调制的方式被开关，使得生成相应的操控电压。
在公知操控方法中，耗电器借助于具有功率半导体开关的逆变器来操控。用于生成电压空间矢量的八个彼此相继的基本电压矢量的设定通过交替地接通和关断逆变器的确定的功率半导体开关来实现。在空间矢量的旋转速度非常小的情况下或如果旋转电流耗电器是电机，在所操控的电机的转速小的情况下，功率半导体开关中的个别功率半导体开关被非常频繁或非常长时间地开关，并且因此通过非常长或非常频繁地流动的电流而被加热载荷。因此，功率半导体开关必须针对非常长的接通时间以及针对非常大的电流来设计，由此逆变器一般而言在技术上是耗费的。
为了应对功率半导体开关的尤其是热的过载，例如在WO 2010/000548A2中提出，让两个无电压地开关的开关状态之一在确定的脉宽调制周期中取消，以便减小功率半导体开关的开关损耗。
由于逆变器的各个功率半导体开关的尤其是热的载荷依赖于所提供的电流空间矢量的相角或逆变器的功率半导体开关中的个别功率半导体开关针对所提供的电流空间矢量的确定相角被不同地加载荷，因此例如在DE 10393516 T1中提出，在所提供的电流空间矢量的确定角范围中使用确定的零矢量，以便减小功率半导体开关的开关损耗。
在此缺点是，在不同的操控情况下以及在电流空间矢量的旋转速度不同的情况下，功率半导体开关中的个别功率半导体开关被更强地加载荷并且因此逆变器在确定情况下被不均匀地加载荷，而在功率半导体开关被基本上均匀地加载荷的其它情况下，电流利用的效率被降低。
发明内容
根据本发明，因此提供开头所述类型的用于借助于空间矢量调制来操控逆变器的方法，其中逆变器***控为使得提供具有与额定相角不同的相角的电流空间矢量，并且其中该相角与额定相角的偏差根据额定电流空间矢量的旋转速度来限制。
另外，因此根据本发明提供开头所述类型的用于操控逆变器的装置，其中控制设备被构造为将逆变器操控为使得提供具有与额定相角不同的相角的电流空间矢量，并且该相角与额定相角的偏差根据额定电流空间矢量的旋转速度来限制。
最后，根据本发明提供一种机动车辆驱动***，该机动车辆驱动***具有至少一个用于提供驱动功率的电机、用于操控电机的逆变器并且具有用于操控上述类型的逆变器的装置。
本发明的优点
通过提供具有与额定相角不同的相角的电流空间矢量，在可控开关之一尤其是被热过载或者存在过载危险的确定情况下进行去载荷，其方式是，设定具有如下相角的电流空间矢量：该相角对过载的可控开关去载荷并且对另一可控开关更强地加载荷。如果电流空间矢量的旋转速度增加并且超过确定值，则可控开关由于高的旋转频率以及可控开关的温度载体而在任何情况下都被均匀地加载荷，使得以对另一开关加载荷为代价地对确定开关的去载荷会是更不利的。因此，可以通过本方法根据操控情况以及根据电流空间矢量的旋转速度来最优地操控逆变器，以便在所有操控情况下都相应均匀地对逆变器进行加载荷。因此，可控开关一般而言可以针对较小载荷值来设计，由此逆变器一般而言可以更低成本地和更廉价地制造。另外，通过开关的更均匀的载荷，逆变器的寿命总体上被延长。
该偏差优选地随着旋转速度增加而减小。
由此，逆变器可以在额定电流空间矢量的非常小的旋转速度的情况下具有各个开关的大载荷，由此可以均衡逆变器的临界载荷相。
此外优选的是，该偏差根据电流空间矢量的额定相角来设定。
由此，可以针对确定的临界额定相角单独地设定可以均衡各个可控开关的特殊载荷状态的最优电流空间矢量。
此外优选的是，该偏差在偏差范围内变化，并且其中该偏差范围随着额定电流空间矢量的旋转速度增加而减小。
由此，可以将电机和逆变器的由于偏差而总体上更强的总载荷与对各个可控开关进行去载荷的必要性相匹配。
此外总的来说优选的是，在低于预定义的旋转速度的情况下根据开关的预定义的载荷额定值来设定相角。
由此，可以在电流空间矢量的临界旋转速度的情况下设定逆变器的确定载荷分布。
在此特别优选的是，电流空间矢量的相角和幅度被设定为使得功率输出与同额定电流空间矢量的额定相角和额定幅度相对应的功率输出相同。
由此，可以设定相角的偏差而不妨害对受操控负载的操控。
此外优选的是，电流空间矢量与额定电流空间矢量的最大偏差为30°度。
由此，可以限制逆变器的总载荷，因为电流空间矢量的幅度随着相角与额定相角的偏差增大而增加，并且逆变器的其它可控开关被过度加载荷。
此外优选的是，额定电流空间矢量的预定义的第一旋转速度与预定义的第二旋转速度之间的偏差范围线性地减小。
由此可以在不同操控方法之间的过渡阶段中以简单的调节技术手段来变化，其中可以利用两个操控方法的协同作用。
此外优选的是，借助于逆变器来操控电机并且额定电流矢量根据电机的转子角来确定。
由此可以以调节技术上小的成本来确定额定电流空间矢量。
在此特别优选的是，将电流空间矢量的相角和幅度在低于预定义的旋转速度的情况下确定为，使得由电机输出的转矩与借助于额定电流空间矢量输出的转矩相同。
由此在与额定相角相偏离的相角的情况下也可以根据预定义的额定值来操控电机，其中相角的变化不妨害对电机的操控。
结果，可以通过本发明尤其是在电流空间矢量的不同旋转频率的情况下在不同操控情况下最优地操控受操控负载，使得逆变器被均匀地加载荷并且通过受操控负载的电流利用是最优的。
能够理解，根据本发明的方法的特征、特点和优点也可以相应地适用于或应用于根据本发明的装置。
附图说明
图1以示意性形式示出了用于操控耗电器的逆变器；
图2示出了阐述用于操控耗电器的逆变器的空间矢量调制方法的复矢量图；
图3以示意性形式示出了用于设定不同电压空间矢量的三个支线电压的变化曲线；
图4以示意性形式示出了用于确定逆变器的开关或空转二极管的载荷额定值的流程；
图5以示意性形式示出了用于基于温度测量或估计来确定载荷额定值的详细流程；
图6以示意性形式示出了用于设定电流空间矢量的复矢量图；
图7示出了用于设定替代电流空间矢量的复矢量图；
图8示出了用于设定具有0度相角的电流空间矢量的复矢量图；
图9根据额定电流空间矢量示出了电流空间矢量的相角与额定相角的偏差；以及
图10根据额定电流空间矢量的旋转速度示出了相角与额定相角的最大偏差的变化曲线。
具体实施方式
在图1中示意性地示出了用于操控耗电器、尤其是电机的逆变器，并将其总体上用10来表示。
逆变器10与直流电压源12连接，并且用于三相地给耗电器14通电，该耗电器14在这种情况下被构造成电机14。逆变器具有三个半桥，这些半桥与直流电压源12并联并且分别具有两个可控开关S。在开关S之间分别形成半桥分接头16，所述半桥分接头16分别与电机14的相U、V、W的相导线连接。
与开关S分别并联有空转二极管D，所述空转二极管D实现相反方向上的电流流动。
图1中根据开关S所提供的相U、V、W以及根据到直流电压源12的高电势或直流电压源12的低电势的分配用SHA、SLA、SHB、SLB、SHC、SLC来表示开关S。相应地用 DHA、DLA、DHB、DLB、DHC、DLC来表示空转二极管。
通过交替地断开和闭合开关S，在相导线U、V、W之间分别施加操控电压，使得相应地分别产生驱动电机14的相电流IU、IV、IW。逆变器10优选地借助于半导体开关来构造。逆变器的开关借助于示例性示出的控制单元18被交替地断开和闭合，以便提供具有确定变化曲线的相电压以及提供电压空间矢量并且相应地给电机14通相电流IU、IV、IW。在此，电压矢量由逆变器10来提供，然后根据所操控的负载相应地设定电流空间矢量。
图2中示出了阐述用于操控旋转电流耗电器14或电机14的空间矢量调制的复矢量图，并将该复矢量图总体上用20来表示。
在矢量图20中示出了电机14的具有操控角Alpha的电压矢量V*。在矢量图20中还示出了6个基本电压矢量V1、V2、V3、V4、V5、V6，所述基本电压矢量V1、V2、V3、V4、V5、V6在逆变器10的开关S中的个别或两个被闭合并且电机被相应地操控时得出。为了将电压矢量V*设定为具有最大长度，该电压矢量在本示例中具有基本电压矢量V1和V2之间的操控角Alpha，该电压矢量根据基本电压矢量V1和基本电压矢量V2通过交替地操控逆变器10来实现。两个基本电压矢量V1、V2交替地用预定义的开关频率来设定，使得在基本电压矢量V1、V2的接通时长相等的情况下得出具有30°相角的电压矢量V*。如果必须将电压矢量V*设定为具有较大操控角Alpha，则相应地延长基本电压矢量V2的接通时长并且缩短基本电压矢量V1的接通时长。因此，可以通过时钟控制地操控逆变器10的开关S来实现具有任意操控角Alpha的电压空间矢量V*。
如果电压矢量V*如在图2中所示情况下那样应当被设定为具有比基本电压空间矢量V1、V2更小的绝对值（较小长度），则相应地设定零电压矢量V0、V7，其中逆变器10的上侧的开关SHA、SHB、SHC或下侧的开关SLA、SLB、SLC被断开。开关S中的分别其它开关被相应地闭合。电压矢量V*可以相应地通过基本电压空间矢量V1和V2以及零电压矢量V0、V7之一的组合来实现。
根据电压空间矢量V*产生电流空间矢量I*。电流空间矢量I*具有根据所操控的耗电器14产生的幅度和相角。电流空间矢量I*的相角可以与电压空间矢量V*的相角α同相，或者具有相移。
为了给耗电器14或电机14通电，通过如下方式来提供电压空间矢量V*：快速连续地相继设定不同基本电压空间矢量V1－V6和零电压矢量V0、V7。由此，逆变器10的不同的开关S和不同的空转二极管D在相应快地旋转的电压空间矢量V*的情况下被均匀地加载荷、尤其是按相均匀地加载荷。如果电压空间矢量V*的旋转频率非常小或为零（例如在电机10的小转速的情况下），则相U、V、W的逆变器10的相应开关S和空转二极管D在长时期内都被加载荷，使得可能出现相应开关S和空转二极管D的过载，并且逆变器10的开关S和空转二极管D一般而言被非均匀地、尤其是按相非均匀地被加载荷。为了防止开关S和空转二极管D中的个别的过载，必须采取措施以便将载荷分布到开关S和空转二极管D中的不同开关S和空转二极管D上。
在图3中示出了脉宽调制周期T内的三个相U、V、W的相电压的变化曲线，以便相继设定基本电压空间矢量V0、V1、V2、V7。在脉宽调制周期T内，可以改变各个基本电压空间矢量V0、V1、V2、V7的接通时长t0、t1、t2、t7，以便能够精确地设定电压空间矢量V*。
在图4中在原理上示出了载荷额定值m的确定并将其总体上用30来表示。借助于载荷额定值m，原则上所追求的目标是，被分配给电压源12的高电压电势的开关SHA、SHB、SHC以及被分配给电压源12的低电压电势的开关SLA、SLB、SLC被相同地或尽可能相似地加载荷。在此，接着将被分配给电压源12的高电压电势的开关SHA、SHB、SHC称为上面的开关SH，并且将被分配给电压源12的低电压电势的开关SLA、SLB、SLC称为下面的开关SL。
充当输入参量的是电源空间矢量V*的绝对值V、电压空间矢量V*的相角Alpha_V、电流空间矢量I*的绝对值I、以及电流空间矢量I*的相角Alpha_I。
首先，选择上面的开关SH或上面的空转二极管DH中的如下一个：该开关或空转二极管针对要设定的电压空间矢量V*具有上侧的最大损耗。对于该开关SH或该空转二极管DH，在理论上针对仅仅将V7用作零电压矢量的情况确定针对要设定的电压空间矢量V*的最大可能的损耗P_Hmax。另外，在理论上针对仅仅将V0用作零电压矢量的情况确定针对要设定的电压空间矢量V*的该开关SH或该空转二极管DH的最小可能的损耗P_Hmin，这如在32所示。在34，相应地选择如下的下面的开关SL或下面的空转二极管DL：其针对要设定的电压空间矢量V*具有下面的开关SL或下面的空转二极管DL的最大损耗。对于该开关SL或该空转二极管DL，然后针对仅仅将V0或V7用作零电压矢量的情况确定针对要设定的电压空间矢量V*的最大可能的损耗P_Lmax和最小可能的损耗P_Lmin。在36，从这些损耗值中计算、而且利用如下公式计算新的载荷值m：
。
这样确定的载荷值m将逆变器10的热载荷分布到上侧和下侧，使得上侧的损耗与下侧的损耗相同。在38，计算接通时间t0－t7，以便设定所选的载荷值m并且相应均匀地对开关S和空转二极管D加载荷。
由于空转二极管D和开关S具有不同的载荷极限，因此空转二极管D和开关S的损耗PD、PS被彼此匹配或者被作为因素分析（faktorisieren），以便能够彼此比较。因此，针对空转二极管D确定、而且利用下列公式确定比较损耗PDV：
其中PDV是空转二极管的比较损耗功率、PD是空转二极管损耗并且因子c是常数。在一个特殊的实施方式中，因子c也可以是空转二极管D的损耗功率PD的函数。
另外变得明显的是，开关S或空转二极管D的损耗PD、PS仅仅是电压空间矢量V*的绝对值V、相角Alpha_V、电流空间矢量I*的绝对值I以及相角Alpha_I的函数。
在方法30的一个可替代的实施方式中，替代于损耗功率P，使用相应器件S、D中的电流I和/或相应器件S、D中的电流的平方I2，以便确定载荷额定值m。
在图5中示出了一种方法，其用于基于开关S和/或空转二极管D的所估计或所测量的温度TD、TS来确定载荷值m并确定新的载荷额定值m。在图5中总体上用40来表示该方法。
在方法40中，在运行中根据开关S或空转二极管D的温度确定载荷额定值m。充当输入参量的一般而言是开关S和空转二极管D的温度TD、TS。在42，通过温度TD、TS来确定最强地加载荷的上面的开关SH、最强地加载荷的上面的空转二极管DH、最强地加载荷的下面的开关SL、以及最强地加载荷的下面的空转二极管DL。换言之，确定具有最高温度的相应器件。在44和46，从这些温度中确定上面的开关和/或上面的空转二极管的最大温度T_H或从下侧的损耗中确定下侧的最大温度T_L。在此，空转二极管D的温度TD被作为因素分析，以便能够比较开关和空转二极管D的温度，这如在48所示。为了能够比较开关S和空转二极管D的温度，利用下列公式来确定空转二极管的比较温度：
其中TDV是比较温度，TD是空转二极管D的温度，并且因子c是常数。在一个特殊的实施方式中，因子c也可以是空转二极管D的损耗功率PD的函数。在加法点50，确定上侧的最大温度T_H与下侧的最大温度T_L之差dT。在52，根据温度差dT确定经改变的载荷额定值m，以便相应地均衡温度差dT。如果温度差dT>0，则载荷额定值m、Ism被减小，并且如果温度差dT<0，则载荷额定值m、Ism被提高。根据这样确定的载荷额定值m、Ism，在54为后面的脉宽调制周期T确定新的接通时长t0-t7。根据新的脉宽调制周期T，确定开关S和空转二极管D的经改变的温度TD、TS，这如在56所示，并且将其作为方法14的新的输入参量来提供，这如通过回送58所表明的那样。由此可以基于开关S和/或空转二极管D的所测量或所估计的温度来为每个脉宽调制周期T确定新的载荷额定值m，以便根据新的载荷额定值m、Ism更均匀地给相应开关S和空转二极管D加载荷。通过比较上侧和下侧的器件的温度并且通过匹配载荷额定值m，因此可以实现上侧器件相对于下侧器件的更均匀的载荷。
在方法40的一个可替代的实施方式中，为了确定载荷额定值m、Ism，替代于器件S、D的温度而使用如下损耗值：所述损耗值通过在预定义的时期内对相应器件S、D的损耗功率进行积分或者通过对相应器件S、D中的电流I进行积分和/或对相应器件S、D中的电流平方I2进行积分来求得或确定。
在方法40的另一实施方式中，为了确定载荷额定值m、Ism，替代于器件S、D的温度而使用相应器件S、D中的电损耗P或电流I和/或相应器件S、D中的电流平方I2，其中所述参数分别借助于低通滤波器进行滤波。
在图6中示意性示出了电流空间矢量I1*的复矢量图。电流空间矢量I1*具有绝对值I1和相角alpha1。如果设定电流空间矢量I1*的逆变器10被用于操控电机14，则电机14生成转矩M。在来自图6的复矢量图中，示出了彼此成120度角的各个相U、V、W。在此，电流空间矢量I1* 到相应相U、V、W上的投影对应于在所分配的开关S中设定的电流。通过由虚线表明的该投影，因此可以直接读出各个开关S或空转二极管D的载荷。在来自图6的所示示例中，因此通过相U最强地给开关SHA加载荷，其中相W的开关SHC与开关SHA相比被较少地加载荷，并且相V的开关SHB被非常少地加载荷。
在图6中作为曲线示出了所连接的电机14的所提供的转矩M，图6同时示出了恒定转矩M的曲线。由电机14输出的转矩M是电流矢量I*超前于电机14的电转子角的角度Theta以及电流空间矢量I*的幅度的函数：M = f(Theta, I)。由此变得清楚的是，如果电流空间矢量I1*遵循恒定转矩的在图6中所示的线，则从电机14输出的转矩M是恒定的。
电流空间矢量I1*被设定为使得其超前于电机14的电转子角，以便借助于电机14提供转矩M。电流空间矢量I1*以角度Theta超前于电机14的电转子位置。这通过下列公式变得明显：
,
其中Alpha_I是电流空间矢量I1*的相角，Alpha_R是电机14的转子的电角度，并且Theta是角度差。
角度差Theta通常在电动机运行中处于90度和180度之间。电流空间矢量I1*被设定为使得逆变器10和电机14对于电转子角alpha_R具有最优效率。
电流空间矢量的相角alpha_I的改变在图7中的复矢量图中予以示意性示出。
在图7中所示的复矢量图中，示出了具有相角alphal和绝对值I1的额定电流空间矢量I1*、以及具有相角alpha2和绝对值I2的电流空间矢量I2*。在此，额定电流空间矢量I1*是如下的电流空间矢量：在所述电流空间矢量的情况下，逆变器10和电机14具有最优效率。两个电流空间矢量I1*、I2*都输出相同转矩M，因为其在相同转矩M的线上延伸。额定电流空间矢量I1*与来自图6的电流矢量I1*相同。电流空间矢量I2*具有相角Alpha2，其大于额定电流空间矢量I1*的相角alpha1。相角alphal与alpha2之差在图7中被表示为delta_beta。delta_beta可以根据相角alpha1而为不一样大的，并且最大在+30°与-30°之间波动。通过图7中所示的电流空间矢量I2*到相U、V、W的相应相轴上的投影，变得明显的是，相U中、即开关SHA中的电流与I1*相比被减小，并且相W中、即开关SHC和空转二极管DLC中的电流被提高。总体上，电流载荷由于电流空间矢量I2*的较大绝对值而比在电流空间矢量I1*的情况下更大，但是通过该措施如从图7中可以看出，最强地加载荷的开关SHA和空转二极管DLA的载荷被减小。由此，可以减小最强地加载荷的开关S以及最强地加载荷的空转二极管D的峰值载荷，并且将载荷分布到其它开关S或空转二极管D上。由此可以按相更均匀地给逆变器10加载荷。由于电流矢量I2*遵循相同转矩M的线，因此由电机14提供相同转矩M，使得该措施不对电机14的用户构成限制，并且例如不出现转矩M的拖行或扰动。通过设定与额定电流空间矢量I1*相偏离的电流空间矢量I2*，可以将损耗分布到各个相U、V、W中，并且因此避免各个相的各个构件的过载。换言之，因此可以实现相U、V、W的均匀载荷。
结果，因此可以通过提供具有与额定相角alpha1相偏离的相角alpha2的可替代电流空间矢量I2*来实现最大加载荷的开关SHA和空转二极管DLA或最强地加载荷的相U的减小，并且因此总体上对逆变器10更均匀地加载荷。
如果空转二极管D可强烈地加载荷，则也可以设定具有负值的delta_beta，以便给开关S中的个别开关去载荷。在图7中所示的操控情况下，首先通过选择零电压矢量V0来给开关SHA去载荷并且因此给空转二极管DLA更强地加载荷。由此也给开关SLB、SLB更强地加载荷。针对相角alpha_1，于是空转二极管DLA被最强地加载荷，开关SLC被不那么强地加载荷，并且开关SLB被非常小地加载荷。在该情况下，可以通过比alpha_1小的相角alpha_2、即用负偏差角delta_beta来给空转二极管DLA更强地加载荷，但是由此给开关SLC去载荷并给开关SLB更强地加载荷。因此，可以更均匀地分布开关SLB和SLC的载荷。但是这以空转二极管DLA的更强载荷为代价进行。
换言之，首先将载荷从上面的开关SH转移、而且通过选择零电流矢量V0、V7的合适时间分布转移到下面的空转二极管DL，并且然后将零电压矢量V0、V7情况下的载荷通过设定偏差角delta_beta分布到相U、V、W上。因此，总体上可以更均匀地设定开关S和空转二极管D的载荷。
优选地将来自图5的方法40与来自图7的设定可替代电流空间矢量I2*相组合。在此，例如在操控逆变器10以前、即譬如在控制设备18中基于额定电流空间矢量I1*根据方法30来确定载荷额定值m并同时还确定最优电流空间矢量I2*。这些值存储在特征曲线组中，并且电机14根据特征曲线组的值***控。换言之，载荷额定值m和电流空间矢量I2*被离线地确定并且电机被相应地操控。
可替代于此地，最优电流空间矢量I2*可以从特征曲线组中获悉，并且载荷额定值m在电机14的运行中根据方法30或40基于测量值或估计值来确定并且相应地被连续优化。换言之，载荷额定值m被离线地确定和匹配。
在图8中示意性地针对为0度的额定电流空前矢量I1*示出了根据图6和7的复矢量图。在图8中还示出了线相同的转矩M。线相同的转矩M具有这样的曲率，即相U的去载荷或相应开关SHA的去载荷不能通过提供具有偏离的相角的电流空间矢量I2*来实现。相反，由于较大或较小的相角alpha2，开关SHA的载荷将会保持不变，并且甚至增加，并且另外相W或相V的另一开关被附加地加载荷。根据相U、V的轴，为相角、即为角度0度、60度、120度、180度、240度、300度等等得出线相同的转矩的相应变化曲线。针对这些相角alpha1，借助于偏离的相角alpha2的操控是不合理的。特别合理的是借助于针对30度、90度、150度等等范围中的相角alpha1的偏离的相角alpha2进行操控。
为了减小调节技术成本，可以针对确定的额定相角alphal将电流空间矢量I2*的数据存放在特征曲线组中。在特征曲线组中也可以考虑，针对电流空间矢量I1*的确定频率，电流空间矢量I1*的相角和电压空间矢量V1*的相角可彼此偏离。
在图9中根据额定相角alphal示意性地示出了电流空间矢量I2*与额定电流空间矢量I1*的相角偏差delta_beta。
根据额定相角alphal，偏差delta_beta被不同地设定并在-15 °与＋15 °之间波动。如上面已经提到的那样，与额定相角alpha1偏离的相角alpha2对于确定的额定相角alpha1是不合理的，因为在此未实现开关S或空转二极管D的去载荷，但是导致另一开关S或另一空转二极管的更多载荷。出于该原因，偏差delta_beta对于根据图9的该额定相角alpha1等于0，而对于其它额定相角alpha1，偏差delta_beta如-150°、 -90°、 -60°、 +60°、+90°、 +150°是合理的，以便对最强加载荷的可控开关S进行去载荷。出于该原因，根据额定相角alpha1产生偏差delta_beta的锯齿变化曲线，这如图9中所示。根据本发明，如通过在+6°和-6°处的虚线表明那样限制偏差delta_beta，其中所述虚线形成偏差极限delta_beta_max、delta_beta_min。如果针对相应额定相角alpha1的大于这样定义的偏差极限delta_beta_max、delta_beta_min的偏差delta_beta是可能的，则偏差delta_beta根据偏差极限delta_beta_max、delta_beta_min来设定。由此可以减小逆变器10的总载荷以及逆变器10和电机14的损耗功率，或提高逆变器10和电机14的效率。
在图10中根据额定电流空间矢量I1*的旋转频率f示意性地示出了最大偏差delta_beta_max。在此，针对比预定义的第一旋转频率f1小的小频率的最大偏差delta_beta_max是恒定的。如果额定电流空间矢量I1*的旋转频率f超过预定义的第一旋转频率f1，则最大偏差delta_beta_max根据或随着旋转频率f增大而减小。在额定电流空间矢量I1*的预定义的第二旋转频率f2的情况下，最大偏差delta_beta减小为近似0。从预定义的第二旋转频率f2起，旋转频率f高得使得可控开关S在如此短的时期内被加载荷，以至于逆变器10的开关S的热载荷被相同地分布并且相角alpha2与额定相角alpha1的偏差delta_beta不会导致开关S之一的去载荷，而是将会提高逆变器10的总载荷。因此，针对大于预定义的第二旋转频率f2的旋转频率f被设定到0。在预定义的第一旋转频率f1与预定义的第二旋转频率f2之间，最大偏差delta_beta线性地根据旋转频率f而减小。由此，在具有交替相角和没有交替相角的操控之间、即在针对f小于f1的频率范围与针对f大于f2的频率范围之间的在调节技术上简单的过渡是可能的。另外，由此可以在增加的旋转速度f的情况下减小动态效应，所述动态效应由于在具有偏差delta_beta和没有偏差delta_beta的操控之间的突然切换而被避免。
能够理解，图10中所示的最大偏差delta_beta_max应被看成是绝对值，并且既对上限Grenze delta_beta_max成立、也对下限delta_beta_min成立。
本方法优选地用于操控电机，其中最大可能的偏差delta_beta_max依赖于电机的类型。最大偏差可以为直至30°。

Claims (14)

1.用于借助于空间矢量调制来操控逆变器(10)的方法，其中逆变器(10)具有多个可控开关(S)并且被构造为提供多相电流(Iu, Iv, Iw )，其中预先给定具有额定相角（α 1） 和额定幅度（I1）的额定电流空间矢量（I1*），其中逆变器(10)***控为使得开关(S)的多个彼此相继的不同开关状态(V1-V7)被设立为以电流空间矢量(I2*)的形式提供所述电流(Iu ,Iv, Iw )，
其特征在于，
逆变器（10）***控为使得具有与额定相角（α 1 ）不同的相角（α 2 ）的电流空间矢量（I2*）被提供，并且其中相角（α 2 ）与额定相角（α 1 ）的偏差（Δβ ）根据额定电流空间矢量（I1*）的旋转速度（f）来限制，并且其中所述电流空间矢量（I2*）和所述额定电流空间矢量（I1*）输出相同的转矩。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述方法用于操控电机(14)，并且其中所述电机(14)被多相地供应电流（Iu, Iv, Iw ）。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中偏差（Δβ ）随着旋转速度（f）增加而减小。
4.根据权利要求1或2所述的方法，其中偏差（Δβ ）根据额定电流空间矢量（I1*）的额定相角（α 1 ）来设定。
5.根据权利要求4所述的方法，其中偏差（Δβ）在偏差范围（Δβ max , Δβ min ）内变化，并且其中偏差范围（Δβ max, Δβ min ）随着额定电流空间矢量（I1*）的旋转速度(f)增加而减小。
6.根据权利要求1或2所述的方法，其中在低于预定义的旋转速度（f1）的情况下根据开关（S）的预定义的载荷额定值（m）来设定相角（α 2 ）。
7.根据权利要求6所述的方法，其中电流空间矢量（I2*）的相角（α 2 ）和幅度（I2）被设定为使得功率输出与同额定电流空间矢量（I1*）的额定相角（α 1 ）和额定幅度（I1）相对应的功率输出相同。
8.根据权利要求1或2所述的方法，其中电流空间矢量（I2*）与额定电流空间矢量（I1*）的最大偏差（Δβ max ）为30°度。
9.根据权利要求5所述的方法，其中额定电流空间矢量（I1*）的预定义的第一旋转速度（f1）与预定义的第二旋转速度（f2）之间的偏差范围（Δβ max, Δβ min ）线性地减小。
10.根据权利要求2所述的方法，其中借助于逆变器(10)来操控电机(14)并且额定电流矢量(I1*)根据电机(14)的转子角来确定。
11.根据权利要求10所述的方法，其中将电流空间矢量(I2*)的相角（α 2 ）和幅度（I2）在低于预定义的旋转速度（f1）的情况下确定为，使得由电机（14）给出的转矩（M）与借助于额定电流空间矢量（I1*）输出的转矩（M）相同。
12.用于操控逆变器(10)的装置(18)，其中逆变器(10)具有多个可控开关(S)，所述开关(S)被连接为根据具有额定相角（α 1 ）和额定幅度（I1）的额定电流空间矢量（I1*）提供多相电流(Iu , Iv, Iw )，该装置具有控制设备(18)，所述控制设备(18)被构造为将逆变器(10)操控为使得逆变器(10)采取开关(S)的多个彼此相继的不同开关状态(V1-V7)，以便以电流空间矢量(I2*)的形式提供所述电流(Iu , Iv, Iw )；
其特征在于，
控制设备（18）被构造为将逆变器（10）操控为使得具有与额定相角（α 1 ）不同的相角（α2）的电流空间矢量（I2*）被提供，并且相角（α 2 ）与额定相角（α 1 ）的偏差（Δβ ）根据额定电流空间矢量（I1*）的旋转速度（f）来限制，其中所述电流空间矢量（I2*）和所述额定电流空间矢量（I1*）输出相同的转矩。
13.根据权利要求12所述的装置（18），其中所述装置用于操控电机(14)，并且其中所述电机(14)被多相地通电。
14.机动车辆驱动***，其具有至少一个用于提供驱动功率的电机（14）、用于操控电机（14）的逆变器（10）、并且具有根据权利要求12所述的用于操控逆变器（10）的装置（18）。
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