CN102739123A - 用于在非恒定转矩分布条件下启动泵的方法 - Google Patents

Abstract

一种用于在非恒定转矩分布条件下启动泵的方法。本发明涉及一种控制连接至可变机械负载的电动机(1)的方法。电动机(1)设计成从静止位置沿向前方向启动。静止位置通过首先“向后”旋转电动机(1)的转子至转矩极限位置来确立，其中通过施加磁场用于沿旋转方向旋转电动机(1)的轴(4)直到由可变机械负载(7)施加到电动机(1)的轴(4)上的转矩停止所述轴(4)由磁场引起的旋转运动而到达所述转矩极限位置。由此即使磁场仍然在调节的情况下转子(2)被“遗失”在所述转矩极限位置。

Description

用于在非恒定转矩分布条件下启动泵的方法

技术领域

本发明涉及应用于压缩机的电动机的方法，所述电动机在启动期间，尤其是在转子能够克服峰值转矩分布值，例如往复压缩机的上止点位置，即压缩相位(compression phase)，之前需要在转子内建立角动量的情形中，受到非恒定转矩。

具体而言，本发明涉及应用于受到可变机械负载的电动机的方法，其中需要在转子能够通过最大机械负载点，例如活塞气缸压缩机系统的上止点位置，之前，尤其是在压缩相位期间在转子内建立角动量。

背景技术

必须解决的重要目标或目标(如果不是重要目标)是存在可变机械负载时，例如如果在存在不平衡的压力条件的冷却系统内，提高启动性能。这可以通过获得在对准期间(正好在启动电动机之前)有关实际转子位置的信息来实现。

已知使用对准相位将转子定位在最远离压缩相位。对准相位是基于有关电动机类型和机械负载的配置的信息。这通过在转子进入压缩相位之前在转子内积累更大的角动量提高启动性能。

当存在压力差时更需要在转子内积累额外的角动量，这是由于在压缩相位的较高的负载(在压缩机系统的情形中)。在电动机最后停止之后立即需要重新启动的情况通常是这种情形。在这种情况下，通常不同的压力还没有例如通过毛细管被平衡。

当使用无传感器换向电动机和具有四极或更多极(两极对或更多)的电动机，不能获得任何当应用特定换向时转子定位在哪个换向部分中的信息。

通常，可以假定转子不是停止在“上部的”120度范围(该范围将等于活塞的上止点位置)，因为当电动机停止时存在的压力差将向下驱使活塞。此外，转子可能在活塞的上止点位置之前或上止点位置之后停止。这引起转子相对活塞的下止点位置的方向前进或倒转。

依赖于由转子磁体和定子齿之间的磁力和/或磨损引起的阻力，会发生转子可能停止在离开活塞的下止点位置的某个位置的情形。这导致在活塞的下止点位置之前和之后、在剩余240度范围内的某些可能位置(在前面假定的具有六极的电动机的情形中)。

发明内容

为了获得对系统的更好的控制，期望检测活塞是否在压缩相位附近。通过移动转子和检测实际的运动可以获得这个目标，由此再次将转子定位在最佳位置用于实现最佳的启动性能。

目前，提出实施一种控制连接至可变机械负载的电动机的方法，其中所述电动机设计成从静止位置沿向前方向启动，通过首先移动电动机至转矩极限位置建立所述静止位置，其中通过施加磁场沿旋转方向旋转电动机的轴直到通过可变机械负载施加到电动机的轴的转矩停止由磁场引起的所述轴的旋转运动到达所述转矩极限位置，因此即使所述磁场仍然在转动，也将所述轴留在所述转矩极限位置处。可变机械负载可以来自多种技术装置。作为示例，其可以包括凸轮形装置。尤其在这种情形中，可变机械负载可以是反复的和/或循环的(例如正弦曲线或类似的)。然而，可变机械负载可以依赖于附加的参数，例如可变机械负载的最后的启动和可变机械负载的重新启动之间的时间间隔。如果涉及能够由于泄漏效应、排放效应等导致发生残余力的平衡的系统，则会出现这种对时间差的依赖。如果电动机被放置在这种“极端(extreme)”位置上，则通常可以很好地确定电动机的“机械位置”。具体地，通常可以决定电动机的转子(轴)当前处于多极电动机的哪个换向或哪个换向部分(换向的角部分)。从这种“极端”位置开始，可以直接启动电动机并且获得角动量以克服(静态)转矩极限位置。

附加地或替换地，还可以从“极端”位置启动电动机并将电动机重新定位至有利的启动位置。应该注意到，在许多情况下(尤其在泵送系统)可变机械负载通常呈现多个转矩极限位置，尤其是两个非常显著的转矩极限位置。

具体地，可以通过施加沿反方向旋转所述电动机的所述轴的磁场到达转矩极限位置。在这种情况下，可以颠倒旋转场的方向并获得角动量以最终克服在不首先获得角动量的情况下可以达到的电动机的角位置的“另一”侧的(静态)转矩极限。

具体地，可以使电动机的静止位置和转矩极限位置实质上是相同的。在这种情况下，有利的是可以在较小的施加到电动机的电流的情况下获得最大角动量和/或获得一定角动量。

优选地，以这种方式执行所述方法，使得可变机械负载是实质上或基本上循环地发生的可变机械负载，尤其是泵送装置或抽吸装置，优选为循环地改变体积类型的泵送装置或抽吸装置。这里提供的方法尤其适于这种装置。

根据本方法的一个实施例，可变机械负载是泵送装置或抽吸装置，尤其是真空泵和/或隔膜泵和/或活塞和气缸泵和/或往复泵。正如在前面提到的情形中，所述方法尤其适于这种装置。

具体而言，可变机械负载可以包括最大机械负载位置，尤其是上止点位置和/或最小转矩位置，尤其是下止点位置。这种位置通常在使用活塞和气缸装置(以及这种装置的衍生物)的时候发生或出现。这种装置通常呈现被施加以移动这种装置的机械负载的显著的变化。很常见的是，对于启动这种装置，必须使用角动量效应。因此，目前提出的方法尤其适用于这种装置。

此外，至少在轴的两个不同的机械位置出现电动机的至少一个电气位置，具体而言，至少在轴的两个不同的机械位置处出现至少位于所述最大转矩位置和/或最小转矩位置的电动机的电气位置。如果使用多极对电动机可能发生这种情形(通常是这种情况，因为这种电动机通常呈现较好的启动性能和/或具有较好的可控制性)。

具体地，可以以这种方式采用所述方法使得电动机的轴的机械位置至少部分地和/或至少有时通过电动机的周期参数确定。具体地，可以避免通常非常昂贵、需要相当大的安装空间以及频繁地示出随时间变化效应的位置传感器的存在。

根据提出的方法的具体实施例，施加至电动机的磁场从第一值增大至第二值，所述增大优选在时间段发生，并且其中优选第二值是所施加的磁场的最大值。使用这种增大，通常可以获得电动机的轴的准静态运动。因此，可以在转矩极限位置或在转矩极限位置附近没有主要的瞬态振荡效应的情况下到达“好”的静态末端位置(转矩极限位置)。通过这种方式，可以实现电动机的特别快的启动(或更确切地是机械单元的特别快的启动，机械单元包括电动机和/或可变机械负载)。可以以这种方式选定磁场的最大值使得其实质上是电动机的DC电流上限(或更准确地：电动机的导线的DC电流上限)。然而，也可以使用安全余量以改善系统的可靠性。作为示例，可以采用10％或5％的安全余量。

具体地，第一值选自最大设计值的0％至100％之间的区间，优选选自最大设计值的3％至50％之间的区间，更优选选自最大设计值的5％至50％之间的区间，和/或其中所述区间至少部分地和/或至少有时依赖于选自包括摩擦力、转矩和齿槽转矩(cogging torque)的组的至少一个参数。再次，最大设计值可以是电动机(电动机的导线)允许的直流电流值上限，优选如上所述那样包括安全余量。如果时间区间或时间间隔依赖于所提出的参数，则可以在不使系统包括不想要的瞬态振荡的情况下最小化该时间，如前面已经讨论的。

附加地，提出一种机械单元，包括至少一个可变机械负载、至少一个电动机以及至少一个控制装置，其中所述机械单元以这种方式设计并布置使得其至少部分地和/或至少有时执行根据前面描述的方法。具体地，控制装置可以执行控制用于执行前面提出的方法。控制装置可以具体是电子计算单元(作为示例，包括单板计算机)。如果机械单元设计用于由根据本发明的方法操作，通常可以，至少类似地，实现前述的效果和优点。此外，可以，至少类似地，根据前面给出的描述修改机械单元。如果执行这种修改，通常可以实现前面描述的类似的效果和优点。

具体地，提出以这样的方式设计一种机械单元，使得由泵送或抽吸装置，尤其是压缩机装置的压缩力形成所述可变机械负载的至少一个。这种装置通常呈现可变机械负载，其可以有利地通过使用所提出的方法来处理。

附图说明

这里附图，通过与附图一起给出的本发明的详细实施例进一步阐述本发明。所述附图示出为：

图1：以示意图的方式示出驱动活塞气缸泵的电动机的实施例；

图2：用于启动连接至可变机械负载的电动机的方法的流程图；

图3：沿21/2个机械旋转圈在电动机的轴上的可能负载转矩分布的曲线；

图4：电动机的轴上的转矩、电动机的轴的旋转速度以及电动机的转子的旋转位置的曲线。

具体实施方式

在图1中，以示意图示出电动机1，其具有转子2和定子(未示出)，转子2具有旋转轴线4。转子2连接至曲轴或机轴4，曲轴或机轴移动连接杆5，连接杆5驱动用于泵送流体的活塞气缸泵7的活塞6。在此处图示的实施方式中，活塞气缸泵7被设计为真空泵，但是其他的设计也是可以同等地使用的。

转子2的磁极(未示出)和定子的磁极(未示出)可以通过电线圈(未示出)磁化。电线圈通过电子控制器(未示出)通过多个电导线(未示出)驱动。电子控制器以产生引起定子内的转子2旋转移动(如果不存在阻止旋转移动的可变机械负载)的旋转磁场的方式施加电流至各个电线圈。

通过曲轴4和连接杆5，活塞气缸泵7的活塞6在具有通过活塞界定的内腔9的对应的气缸8内执行往复移动。如现有技术所知，用于流体(例如气体)的入口10和出口11经由单向阀10、11连接至气缸8的内腔9。由于活塞6在气缸8内的往复运动，内腔9的体积循环地膨胀和收缩，使得流体可以通过活塞气缸泵7泵送。

如果活塞6处于中间位置，活塞气缸泵7的内腔9内部将存在具有一定值的流体压力。因此，如果电动机将沿顺时针方向转动(在图1中示出的示例中)。不但必须克服气缸8内部活塞6的通常的摩擦力，而且必须克服内腔9内的流体压力。如果活塞气缸泵7近期已经停止工作使得在内腔9内部存在相当大的残余压力，则这种效应尤其明显。

解决方案是通过使用足够高的相电流水平以逆时针旋转转子缓慢地逆时针(与正常操作期间顺时针旋转方向相反)旋转转子2通过一个机械旋转圈的一部分，克服当逆时针旋转时产生的内部压力减小，但是所述相电流太小以致于不能克服内腔9内减小压力导致的转矩。效果在于，在内腔内的减压已经达到最大数值之前转子2“滞后”。通过转子2逆时针(如图1所示)旋转获得减压，因此活塞6增大内腔9的体积，同时关闭入口10，因而阻止流体进入内腔9并阻止通过入口10的压力补偿。

在这种预对准之后，转子2已经在机械旋转圈的一小部分内逆时针(见图1)移动，并且随后可以在全部或满相电流的情况下进行正常对准以最终将转子2定位在实现最佳启动性能的位置处。

该方法要求在对准期间可以控制实际相电流。如果该方法与用于检测活塞6的位置的电机相电流方法一起使用(后面进行说明)，则提高用于实现最优启动性能的转子2的定位。

原理是使用相电流信息以监测转子2是否遵循对准步骤以确保转子2的已知的定位和由此确保活塞6的定位。相电流信息表明，转子2是否遵循所进行的换向步骤，移动方向，以及转子2在对准期间是否“滞后(lost)”，这随后可以用于在启动之前建立正确的位置。

在实际应用中，可以代替仅一个公共的电流检测电阻器使用三个单独的电流检测电阻器测量换流器或逆变器中的每个半桥阶段的每个相电流。在对准期间，总电流等于实际使用的电流极限。电流流过单个连接至电源或接地的相。其他两相在它们之间分享该电流，但是依赖于转子2的运动，在它们之间的电流分配改变。

如果转子2不运动或当运动已经停止时，两个电流相等并且每个电流对应上述的单个连接的相中的电流的一半。但是只要转子2移动，其诱发电磁作用力，EMF，并且通过正弦停止波(sinusoidal ceasing wave)改变“半单相电流”。

当出现转子2“滞后”的效果时，电流波的振幅提供有关速度的信息和有关系统的“刚性”(压力和磁力)的频率。当转子2运动时，停止时间提供有关系统的滞后的信息。

在这里的电动机的情况下上面的效果的实际频率大约等于75ms，并且峰值到峰值的振幅通常等于所施加的总电流的50-100％。这使得可以使用8比特微控制器通过使用简单且相对缓慢的测量来检测。

根据本发明的方法导致获得在无传感器电动机(例如六极电动机中)中有关转子2的实际位置的信息，其中存在三个机械位置可用于每个电气换向(每电气周期或每电气旋转圈六次换向步骤，每机械旋转圈十八个换向步骤)。

因为系统是没有传感器的，因而不能直接测量转子2的实际位置。因而，每次进行的换向对三个不同的机械位置是有效的(每个机械位置间隔120机械度数)。然而，由于压缩相位电流消耗在一个机械旋转圈上变化。由于压缩相位中增大电流的效果，可以将对应一个机械旋转圈的十八个换向步骤与机械位置匹配。

该方法可以附加地用作检测转子的哪个实际位置导致了电动机1的成功启动的的方法，用于微调本发明的对准方法。这消除了微调时存在的部分不确定性，因为在微调期间不能测量转子在没有传感器的电机系统中的实际位置。

在终端用户系统的正常操作期间，该方法使得能够确定何时由于内腔9内的减压预期可变机械负载改变。这可以验证系统的操作(例如，当执行破坏(pull down)测试时，压缩滞后可能指示系统内的错误，并且压缩的突然滞后也可能指示错误)。

图3示出包括根据本发明的用于在启动期间控制和驱动电动机的方法的多个步骤的一般算法的曲线图，并且其中电机在不恒定转矩分布条件下驱动泵。

该图示出用于启动电动机的方法，例如如图1和以示意流程图图2所示的连接至活塞气缸泵的电动机。首先，当启动电动机时，系统尤其是电子控制器被初始化。

用电流控制的启动的开始通过第一步骤启动，并通过第七步骤结束，下面参照图3进行描述。

第一步骤是为预对准换向步骤n设定持续时间，用Tn表示。第一步骤导致设定预对准换向步骤n的施加至电动机的电流的持续时间。该时间是基于负载转矩分布和系统惯性矩以及尤其是所使用的电动机类型的信息或知识。

第二步骤是设定电流模式，也就是流至转子的电流模式，并因此设定在预对准换向步骤n电动机的轴的转矩方式。第二步骤导致设定在执行预对准换向步骤n时所采用的转矩/电流控制的电流基准(current reference)。电流基准设定为相对低的值(相对于电流的峰值)，并且对应于远低于负载转矩分布峰值的低的电动机转矩。在该实施例中，对于预对准换向步骤n电流基准被设定为恒定值。替换地，可以设定不同的电流模式(currentpattern)作为电流基准。

第三步骤是设定预对准换向步骤n。第三步骤导致设定哪个电动机相应该经受施加至电动机的电流。所施加的电流产生静磁场。电子控制器控制驱动系统，尤其是驱动系统的换流器部分或逆变器部分。通过控制换流器部分或逆变器部分，可以设定不同的预对准换向步骤。

第四步骤是执行预对准换向步骤序列n。第四步骤导致对应于电动机转矩施加电流至电动机。如果电动机转矩高于负载转矩，电动机的转子旋转一定量的机械度数。所旋转的机械度数的量由机器类型确定，例如极对的数目。影响预对准换向步骤的其他参数是，例如持续时间、电流模式以及所选择的预对准换向步骤。

第一至第四步骤是通过根据本发明的方法启动电动机的基本步骤。

对于预对准步骤n，第五步骤是控制电流，也就是控制至定子的电流，因此控制至电动机的轴的转矩。第五步骤导致在持续时间Tn期间控制电动机相电流。实质上是控制电动机电流以便控制电动机转矩。本发明依靠能够控制电动机转矩。此外，实质上电动机相电流不超过电动机和驱动系统的额定电流。

如果用于执行数量n的第一至第五步骤流逝的实际时间小于Tn，则重复第五步骤直到所流逝的时间为Tn。

如果执行第一步骤至第五步骤的数量n少于执行第一至第五步骤的最大数量X，重复第一至第五步骤直到执行第一步骤至第五步骤的数量n已经达到数量X。

接下来，控制器和驱动系统将在第六步骤中处理后对准(post-alignment)。

接下来控制器和驱动系统将在第七步骤中处理机器(即电动机)的加速过程，即实际正常操作过程。

接下来，结束包括根据本发明的方法的步骤用于在启动期间控制和驱动电动机的一般的算法。

图4是示出电动机的轴的负载转矩分布作为电动机的轴的机械角旋转的函数的曲线。该曲线示出可变机械负载提供的负载转矩。

沿横坐标从左边至右边称为顺时针旋转，沿横坐标从右边至左边称为逆时针旋转。相对于时钟的旋转方向是电动机的轴f的旋转。顺时针旋转是正常操作旋转方向，同时逆时针旋转与正常操作旋转方向相反。在替换的实施例中，逆时针旋转可以是正常操作旋转方向，而顺时针旋转可以与正常操作旋转方向相反。

在图中，假定电动机的转子定位在机械旋转圈(Mechanical revolution)1中。转子可以具有初始位置。初始位置可以是沿平行于横坐标的负载转矩分布线的任何位置。

然后转子逆时针旋转，即沿横坐标从右边向左边，直到转子的旋转位置到达所谓的停转位置(或打滑位置)。停转位置是预对准位置，在初始位置之后。

预对准位置可以是沿不平行于横坐标的负载转矩分布曲线的任何位置，但是在图中从右向左看，预对准位置是后对准位置之前的位置。

依赖于施加至转子用于转子从右向左的旋转的电流，进一步旋转转子直到转子的旋转位置到达在正常操作旋转方向上从左向右、加速之前的位置。加速之前的位置是后对准位置。

在预对准和后对准之后，并且当在正常操作旋转方向上在图中从左向右加速时，在泵送时电动机的正常操作期间电动机的转子和轴将如压缩机中一样运行通过多个循环的机械旋转圈。电动机将在正常操作期间和启动期间受到如图4中曲线示出的可变机械负载。

曲线的实际延伸将依赖于电动机和电动机驱动的泵的结构和配置。然而，通过根据本发明的方法的任何电动机和泵操作的所有曲线将呈现在泵送期间泵必须克服的最大负载转矩，并且其中对于转子需要在启动期间对准转子以在泵正常操作期间在一个或多个循环的机械旋转圈期间克服至少第一最大负载转矩。

图4是示出预对准步骤(即在图4示出的第四步骤)期间和后对准(即图3中示出的第六步骤)期间以及加速(即图3中示出的第七步骤)期间的机器转矩、机器速度以及机械转子位置的多个曲线。

机器(电动机)转矩曲线显示，在预对准期间，相对于正常操作期间的值具有负值的小转矩被施加至转子。转矩沿与转子的正常操作旋转方向相反方向从初始位置向预对准位置旋转转子(见图4)。

在后对准期间，转矩在数值上进一步增大，但是仍然相对于正常操作期间的值具有负值，该转矩被施加至转子。转矩旋转转子沿与转子的正常操作旋转方向相反方向进一步从预对准位置至后对准位置(见图4)。

在加速期间，施加至转子的转矩反向并且在数值上和实际上从相对于正常操作期间的值的负值增大为作为正常操作期间的正值。转矩沿转子的正常操作旋转方向从后对准位置旋转转子(见图4)。

机器速度曲线示出机器速度，即转子旋转速度。当转子逆时针旋转，即与正常操作旋转方向相反旋转，旋转速度被设定为负的。当转子顺时针旋转，即沿正常操作旋转方向旋转时，旋转速度被设定为正的。

在预对准期间，机器速度是负的具有相对小的值，直到转子到达如图3所示的位置2。在该位置处，机器速度为零，即施加至转子的电流不足以抵抗可变机械负载沿正常操作旋转方向的相反方向进一步旋转转子。

在后对准期间，机器速度也是负的具有相对小的值，直到转子到达如图3所示的位置3。在该位置处，机器速度再次为零。后对准是加速前电动机的转子的最终“停靠或停留(parking)”。

在加速期间，只要转子在一个机械旋转圈内(如图3)运行，机器速度是正的具有增大的值。在加速期间，机器速度是正的，即施加至转子的电流沿正常操作旋转方向抵抗可变机械负载恒定地旋转转子。

机械转子位置显示转子的旋转位置，即电动机的轴和转子的机械度数。当转子逆时针旋转时，即与正常操作旋转方向相反，旋转位置被设定为负的。当转子顺时针旋转时，即沿正常操作旋转方向旋转时，旋转速度被设定为正的。

本发明的方法的可能的多个方面可以公开如下：

控制隔膜真空泵7的方法，所述泵7设计为从静止不动和向前方向启动，通过施加反向磁场或电场至泵7的电动机1的转子2建立所述静止位置，所述反向电场或磁场沿与向前旋转方向相反的反向旋转方向旋转电动机1的轴，并朝向下止点移动活塞6，所述下止点被限定为位置，在该位置泵7的一个或多个隔膜17闭合以建立朝向电动机1的轴4也沿反向旋转方向的旋转的压力，并且通过活塞6和一个或多个闭合的隔膜12、13建立的所述压力将转矩施加在电动机1的轴4上，由活塞6和一个或多个闭合的隔膜17施加在驱动轴4上的所述转矩大于通过反向电场或磁场施加在电动机1的轴4上的转矩，所述比通过反向电场或磁场施加在电动机1的轴4上的转矩大的转矩即使在电场或磁场仍然在转动时将在轴4保持在或留在一定的机械位置处，由此建立转子2不能克服转矩的机械旋转圈的区域内的电气换向确定的、电动机1的轴4的机械旋转位置。

本发明一个方面涉及根据前面描述的方法，所述泵7包括电动机1，电机具有多于一个的极对，并且其中由于更多极对的结果下止点与轴4的其他机械位置共用相同的电气位置，所述电气位置对应唯一的电气换向条件。

本发明另一方面涉及根据前述的方法，所述泵7包括是无刷直流电动机1的电动机1，并且其中所述电动机1不包括用于监测电动机1的轴4的旋转位置或用于监测相对于泵7的泵元件6的上止点或下止点的位置的传感器。

本发明的还一方面涉及根据前述的方法，其中施加至泵7的电动机1的电场从第一值增大至第二值，所述第二值大于第一值，所述增大在时间段发生，并且其中第二值是施加的电场的最大值。

本发明的还一方面涉及根据上述的方法，依赖于下面的参数的至少一个第一值选自3％至50％的区间内：摩擦力以及齿槽转矩。

本发明的还一方面涉及根据前述的方法，其中依赖于电动机的类型、功率输出以及其他电动机具体特征第二值选自0至最大可允许电动机电流的区间内。

本发明的另一方面涉及根据前述的方法，其中时间段被选择为从施加磁场至转子2不能克服转矩时的时间。

本发明的泵的可能的方面可以公开为用于压缩机系统的隔膜真空泵7，所述泵7设有电动机1，并且所述泵7设有用于施加磁场至电动机1的电动机驱动器11，所述电动机驱动器11能够施加磁场用于沿反向旋转反向旋转电动机1的轴4，所述反方向与向前旋转反向相反，所述向前旋转方向是在压缩机系统的正常操作期间电动机1的轴4的旋转方向。

本发明的压缩机系统的可能方面可以公开为用于冷却系统的压缩机系统，所述压缩机系统设置有用于压缩制冷剂的泵7，压缩机系统的所述泵7设置有电动机1，并且所述泵7设置有用于施加磁场至电动机1的驱动系统，所述驱动系统能够施加磁场用于沿反向旋转反向旋转电动机1的轴4，所述反向旋转反向与向前旋转反向相反，所述向前旋转方向是在压缩机系统7的正常操作期间电动机1的轴4的旋转方向。

本发明的一方面涉及使用根据前述的压缩机系统用于冷却用途。

附图标记列表：

1电动机

2转子

3轴线

4曲轴或机轴

5连接杆

6活塞

7活塞和气缸泵

8气缸

9内腔

10入口

11出口

Claims (13)

1.一种控制电动机(1)的方法，所述电动机(1)连接至可变机械负载(7)，其中所述电动机(1)的转子(2)设计成从静止位置沿向前方向启动，所述静止位置通过首先移动电动机(1)至转矩极限位置来确立，其中通过施加磁场用于沿旋转方向旋转电动机(1)的轴(4)直到由可变机械负载(7)施加在电动机(1)的轴(4)上的转矩停止所述轴(4)由磁场引起的旋转运动而到达所述转矩极限位置，由此即使磁场仍然在转动也使轴(4)留在所述转矩极限位置。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，通过沿相反方向施加磁场用于旋转所述电动机(1)的所述轴(4)达到所述转矩极限位置。

3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，电动机(1)的所述静止位置和所述转矩极限位置实质上是相同的。

4.如前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述可变机械负载(7)是实质上循环地发生的可变机械负载(7)，尤其是泵送装置(7)，优选是循环地改变体积(16)类型的泵送装置(7)。

5.如前述权利要求中任一项、尤其根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述可变机械负载(7)，尤其是所述泵送装置(7)是泵送装置(7)，尤其是真空泵和/或隔膜泵和/或活塞气缸泵(7)和/或往复泵(7)。

6.如前述权利要求中任一项、尤其根据权利要求4或5所述的方法，其中，所述可变机械负载(7)包括最大转矩位置，具体是上止点位置，和/或最小转矩位置，具体是下止点位置。

7.如前述权利要求中任一项、尤其根据权利要求6所述的方法，其特征在于，至少在轴(4)的两个不同的机械位置处存在电动机(1)的至少一个电气位置，具体地，其中至少轴(4)的两个不同的机械位置处存在至少在所述最大转矩位置和/或最小转矩位置的电动机(1)的电气位置。

8.如前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，电动机(1)的轴(4)的机械位置至少部分地和/或至少有时由电动机(1)的电场参数确定。

9.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中施加至电动机(1)的磁场从第一值增大至第二值，所述增大优选在时间段发生，并且其中优选第二值是施加的磁场的最大值。

10.如权利要求9所述的方法，其中第一值选自最大设计值的0％和100％之间的区间，优选最大设计值的3％和50％之间的区间，更优选最大设计值的5％和50％之间的区间，和/或其中所述区间至少部分地和/或至少有时依赖于选自包括摩擦力、转矩以及齿槽转矩的组的至少一个参数。

11.如权利要求9或10所述的方法，其中所述时间段从初始施加磁场和转子(2)不能克服反作用转矩，具体地不能克服通过可变机械负载施加的反作用转矩时之间的时间间隔延期或延迟。

12.一种机械单元，包括至少一个可变机械负载(7)、至少一个电动机(1)和至少一个控制装置(11)，其特征在于，所述机械单元设计并布置为使得所述机械单元至少部分地和/或至少有时执行根据前述权利要求1-11中任一项所述的方法。

13.如权利要求12所述的机械单元，其特征在于，至少一个所述可变机械负载是泵(7)，尤其是压缩机装置(7)。

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