CN110311613A - 调节电动马达的至少一个特性的方法和*** - Google Patents
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Abstract
本发明涉及调节电动马达的至少一个特性的方法和***。公开了一种在运行电动马达（12）的同时调节电动马达（12）的至少一个特性的***（10）。***包括适于为电动马达（12）供电的逆变器（16）和适于检测在电动马达（12）的工作期间产生的动态扭矩的扭矩传感器（15）。***包括适于计算电动马达（12）的至少一个定子线圈的至少一个电感值的控制单元。控制单元由计算出的至少一个电感值计算扭矩值。当所述计算出的扭矩从所述检测到的动态扭矩变化超过预定范围时，控制单元进一步调节至少一个电感值。
Description
技术领域
本发明涉及一种在运行的同时调节电动马达的至少一个特性的方法及其***。
背景技术
在混合动力电动汽车中使用的如永磁同步马达的电动马达的各种参数需要相对于多个电流矢量值进行校准，以在逆变器控制单元内部给出准确的扭矩值。一个这样的参数是电动马达的定子线圈的电感值。在测试台中为不同范围轴电流手动校准电动马达的电感参数是耗时的活动并且易于出错并且还缺乏准确性。
现有技术专利申请US 6046554公开了一种马达，该马达具有在马达的运行期间提供马达反EMF的第一马达绕组，并且该马达可通过供应电流运行以在预定标称转速下产生对应于预定运行电流和预定标称反EMF的预定标称扭矩，并且该马达通过以下操作来校准：向马达施加供应电流使得马达以已知的转速运行，从马达断开供应电流使得马达从已知的转速减速，以及获得马达反EMF的EMF指示。
附图说明
在说明书中详细公开了本发明的不同模式，并且在附图中图示了本发明的不同模式：
图1图示了根据本发明的一个实施例的运行电动马达的***的框图；以及
图2图示了运行电动马达的方法的流程图。
具体实施方式
图1图示了根据本发明的一个实施例的在运行电动马达12的同时调节电动马达12的至少一个特性的***10。该***包括适于为电动马达12供电的逆变器16和适于检测在电动马达12的工作期间产生的动态扭矩的扭矩传感器15。***包括适于计算电动马达12的至少一个定子线圈的至少一个电感值的控制单元。控制单元由计算出的至少一个电感值计算扭矩值。当所述计算出的扭矩从所述检测到的动态扭矩变化超过预定范围时，控制单元进一步调节至少一个电感值。
此外，***的构造和***的零件解释如下。逆变器从电池20向电动马达提供电力。根据本发明的一个实施例的电动马达12是永磁同步马达。然而，电动马达12不限于上面公开的永磁同步马达，而是能够是被使用用于各种应用的任何电动马达12。扭矩传感器15被放置为在外部连接到电动马达12，或者扭矩传感器15基于需要被集成到电动马达12中。***进一步包括被连接到电动马达12的温度传感器13，以在运行的同时检测电动马达12的温度。当电动马达12的温度高于预定值时，温度传感器13将信号发送到控制单元以中断电力。每当存在温度升高时，控制单元就中断电力以冷却电动马达12。
控制单元选自包括微控制器、微处理器、ASCII芯片、IC芯片等的一组控制单元。根据本发明的一个实施例，控制单元被集成在逆变器16中。控制单元计算基于由控制单元馈给到电动马达12的至少一个电流值的定子线圈的至少一个电感值。控制单元包括存储器（未示出）以存储预定范围。预定范围是与检测到的扭矩值具有公差值的扭矩值的范围。例如，如果检测到的扭矩是50 Nm，则扭矩值的预定范围从…48、49、50、51、52…变化。
图2示出了在运行的同时调节电动马达12的至少一个特性的方法的流程图。在步骤S1中，逆变器16为电动马达12供电。在步骤S2中，通过扭矩传感器15检测在电动马达12中产生的动态扭矩。在步骤S3中，由检测到的扭矩计算电动马达12的至少一个定子线圈的至少一个电感值。在步骤S4中，由计算出的至少一个电感值确定扭矩值。在步骤S5中，当计算出的扭矩从检测到的扭矩变化超过预定范围时，确定至少一个定子线圈的至少一个电感值。
该方法被进一步解释如下。由被馈给到电动马达12的至少一个电流值（至少一个定子电流值）计算电感值。使用下面的公式计算电感值：
T e = n p [λ m i q +(L d - L q )i d i q ]
Te = 由扭矩传感器15检测到的扭矩；
Iq、Id = 定子电流值；
np = 极对；
电感（Ld和Lq）是电动马达12的定子线圈电感。计算出的电感值被用于计算扭矩值。控制单元这样调节电感值：检测到的扭矩值和计算出的扭矩值之差应该落在预定范围中。检测到的扭矩包括在运行模式中经历的电动马达12的额外损失，而计算出的扭矩是由电感值计算出的理论扭矩。因此，为了将检测到的扭矩带入到扭矩值的预定范围中，控制单元通过调节定子电流值来调节电感值。
该方法通过示例解释如下。馈给到电动马达12的定子电流值为x A和y A并且检测到的扭矩为z Nm。由上面的公式，计算电感值并且让电感值为a H和b H。由计算出的电感值，控制单元计算扭矩值。比较计算出的扭矩和检测到的扭矩并且当它们变化超过预定范围时调节电感值。通过调整供应到电动马达12的定子电流值，计算出的电感值被馈给回到电动马达12，并且扭矩传感器15检测扭矩。检测到的扭矩不得从计算出的扭矩变化超过预定范围。如果检测到的扭矩变化超过预定范围，则控制单元调节馈给到电动马达12的信号以获得期望的扭矩。
利用上述***和方法，电动马达的效率在校准模式期间被提高。上述方法减少了电动马达的校准期间的人为干预和校准时间。
应当理解，在以上描述中解释的实施例仅是说明性的并且不限制本发明的范围。设想了许多这样的实施例和在说明书中解释的实施例中的其它修改和变化。本发明的范围仅受权利要求的范围限制。
Claims (7)
1.一种在运行的同时调节电动马达（12）的至少一个特性的方法，所述方法包括：
- 通过逆变器（16）为所述电动马达（12）供电；
- 通过扭矩传感器（15）检测在所述电动马达（12）中产生的动态扭矩；
- 由所述检测到的扭矩计算所述电动马达（12）的至少一个定子线圈的至少一个电感值；
- 由所述计算出的所述至少一个电感值计算扭矩值；
- 当所述计算出的扭矩从所述检测到的扭矩变化超过预定范围时，调节所述至少一个定子线圈的所述至少一个电感值。
2.如权利要求1所述的方法，进一步包括由被控制单元（14）发送的至少一个定子电流计算所述至少一个电感值的步骤。
3.一种在运行电动马达（12）的同时调节电动马达（12）的至少一个特性的***（10），所述***（10）包括：
- 逆变器（16），所述逆变器（16）适于为所述电动马达（12）供电；
- 扭矩传感器（15），所述扭矩传感器（15）适于检测在所述电动马达（12）的工作期间产生的动态扭矩；
- 控制单元（14），所述控制单元（14）适于由所述检测到的扭矩计算所述电动马达（12）的至少一个定子线圈的至少一个电感值，并且适于由所述计算出的所述至少一个电感值计算扭矩值，并且
适于在所述计算出的扭矩从所述检测到的动态扭矩变化超过预定范围时调节所述至少一个电感值。
4.如权利要求3所述的***（10），其中，所述逆变器（16）被连接到电池（20）以为所述电动马达（12）供电。
5.如权利要求3所述的***（10），进一步包括温度传感器（13），所述温度传感器（13）适于感测所述电动马达（12）的温度。
6.如权利要求5所述的***（10），其中，所述控制单元（14）在接收到来自所述温度传感器（13）的信号时断开到所述电动马达（12）的所述电力。
7.如权利要求3所述的***（10），其中，所述控制单元通过改变传递到所述电动马达的所述电力来调节所述至少一个定子线圈的所述至少一个电感值。
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