CN102906989A - 用于测量同步电机中旋转变压器的偏移角的装置与方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种装置，所述装置包括用于根据PI电流调节器（52）输出端的电压（Uq和Ud）进行派克反变换并且通过导线将电压设定点信号（PWM_A、PWM_B和PWM_C）输出到功率级（54）的第一计算单元（53），在所述导线上可以有直流电压（Ubus-dc）。所述功率级（54）产生了用于为电机（10）供电的三相电压系统（U_A、U_B和U_C）。所述装置包括提供测量角（α_m）的信号处理单元（56）。第二计算单元（58）根据相位电流（Mes I_A、Mes I_B和Mes I_C）和转子角（α_r）输出第一计算单元（53）所使用的值（MesId和MesIq）。PI电压调节器（60）输出角（α_c）用于通过调节电压（Ud）的设定值来校正设置误差。

Description

用于测量同步电机中旋转变压器的偏移角的装置与方法

技术领域

本发明涉及旋转电机。本发明特别针对具有旋转变压器或具有任意其他能够测量绝对角位置的传感器的旋转电机，并且本发明涉及到这个传感器的初始调整，例如旋转变压器。

背景技术

当电机的轴配置有旋转变压器时，其驱动旋转变压器的转子，旋转变压器在其定子的绕组的输出端产生一组交变电信号，这些交变电信号的相对幅度的特性真实地且即时地反映了电机的转子的角位置。在自动控制电机中，这个信号用来控制定子的绕组中的电流，以保持定子中的旋转磁场和产生在转子的极之间的磁场之间的最佳角度差（典型地在正交中）。

可以引用专利申请WO 2010/026159作为该旋转电机的实例。所述旋转电机包括定子，定子包括构成定子的能动部分的定子磁路。这个磁路贯穿于在其每个端面中产生切口。这些切口充满了在磁路中形成绕组的导体。在切口退出的磁路的每个轴向端面处，导体被折回并形成绕组以便从一个切口通过并到另一个。组织互相连结的绕组的接头以便形成感应线圈。绕组导线的端部旨在与连接器或适合的接线盒电气联接。下述引文在上述专利申请WO 2010/026159中被使用。参照附图的下述引文在上述专利申请中被使用。这个电机包括安装在电机的轴向端部的旋转变压器160。旋转变压器160包括在胎体内部的外壳中轴向居中固定的旋转变压器定子164和安装在电机的转子的轴31上且面对旋转变压器定子的旋转变压器转子162。旋转变压器定子164锁定在所述外壳中的轴向地且成角度地固定的位置中。安装设备包括用于旋转调整旋转变压器转子162在电机转子的轴31上的角位置的轴承，以及能够保持旋转变压器转子162以被选角位置静止在电机转子的轴31上的摩擦滚道202。

在现有技术中，从文献US 2006/125439或EP 1796257A1中，也已知配备有旋转变压器的电机。其提出通过计算来确定旋转变压器设置误差。在文献US 2006/125439中，计算要求使用电机参数的相位差估值器。但是，电机的参数是天生可变的，作为温度的函数更为显著，并且其在磁路的饱和状态的非线性方式中。在文献EP 1796257A1中，由旋转变压器给出的角度误差的估算要求用于处理电机的相位信号的各种操作。根据转子的位置，选择性地校正，这份文献描述了用于控制电机的阶段。因此该方法是不精准的并且就计算时间而言它是非常贪心的。

在例如具有永磁铁的三相同步电机中，转矩依靠转子磁通和定子磁通之间的相互作用而产生。通过永磁铁产生转子磁通，通过调节定子磁通而调节转矩，为此可使用两个参数：磁通的幅度，本身通过三相电源系统的电流幅度来调节，以及相对于转子磁通的定子磁通的相位。这个相位通过定子电流的相位来调节。在给定的电流幅度上，当转子磁通在相对于定子磁通的正交相位中且几乎没有在任何东西中时，得到最大转矩。电流的幅度借助使用电流传感器的测量值的调节器而受到控制。

为了能够准确地调节电流的相位，有必要知道马达转子（因此是转子磁通）相对于定子线圈的位置。这是旋转变压器的功能，所述旋转变压器是能够通过电旋转来测量旋转变压器转子的绝对位置的传感器。旋转变压器本身由定子和转子组成。测量的示值取决于在旋转变压器转子和旋转变压器定子之间的相对位置。对于在电机转子和电机定子之间的给定的参考位置，其对应例如零的参考值，用于转子位置的测量。旋转变压器能够以任意角度方式被安装在电机上，在旋转变压器测量的示值与转子位置的参考值之间存在差别。让我们称这种差别为“旋转变压器设置误差”。有必要知道这个旋转变压器设置误差，以便准确地得知电机转子磁通的位置，因此可以最优化电机的控制。当已知这个旋转变压器设置误差时，存在两种解决方法以回避它：软件补偿，或者在旋转变压器转子和旋转变压器定子之间的相对位置的机械调整，在后者中测量的示值实际上为零。让我们称这种操作分别为电机的旋转变压器的软件设置和旋转变压器的机械设置。

为了电机的控制以及按照惯例，当电机的转子磁极（已知转子上可以有一对或多对磁极，例如高性能电机中通常有三对磁极，从而定义三次电旋转为一次机械旋转）与相位A（也就是说定子的其中一个相位）的线圈的各自轴线对准时，电机转子的绝对位置的“零度”角基准在一次电旋转中发生，其中通过线圈的结构明显可以得知相位的空间位置。由于在电机转子和电机定子之间的这个特别的相对位置，因此有必要在测量示值实际上为零时，机械地调节在旋转变压器转子和旋转变压器定子之间的相对位置。让我们称这种操作为电机的旋转变压器的设置。

这种设置操作显示出其优势，那么在工业目标中其能够使用该电机并且大规模生产汽车（例如在电力牵引链中电机为马达），以便在没有必要在控制软件中进行参数调节时改变电机，以有利于简单地维护这些车辆。

本发明的目的是提出适用于以自动且精确的方式进行这种旋转变压器的设置的方法。

发明内容

旋转变压器的设置操作需要两个操作：必须能够测量旋转变压器设置误差，以及必须能够机械地调节旋转变压器定子和转子之间的相对位置，以便将这个旋转变压器设置误差降为零。

假定我们知道旋转变压器设置误差，也就是说旋转变压器方位角偏差，可以通过锁定旋转变压器转子且给电机本身一系列脉冲信号来校正位置误差，以便在电机的轴上转动旋转变压器转子。

因此下文描述了用于调节电机的旋转变压器的方法，电机包括主定子和主转子，主转子设置在相对于主定子可旋转地安装的轴上，所述电机的旋转变压器包括旋转变压器定子和旋转变压器转子，旋转变压器定子安装在与主定子安全地互锁的支撑物上，而旋转变压器转子安装在与所述轴安全地互锁的支撑物上，旋转变压器定子和旋转变压器转子相互面对地安装且靠近所述电机的轴向端，旋转变压器转子为旋转变压器的可调元件且通过摩擦安装在其支撑物上，使得其相对于支撑物的相对角位置可以通过在所述旋转变压器转子和其支撑物之间施加转矩而修改从而进行调节，所述方法包括以下步骤：

（ⅰ）相对于旋转变压器定子锁定旋转变压器转子，

（ⅱ）为主定子通电使得电机产生校正转矩，该校正转矩使其能够按照预定校正角相对于电机的轴来转动旋转变压器转子。

回到旋转变压器设置误差，第一方面，本发明提出用于测量电机的旋转变压器的设置误差的装置，电机包括主定子和主转子，主转子设置在相对于主定子可旋转地安装的轴上，所述电机的旋转变压器包括旋转变压器定子和旋转变压器转子，旋转变压器定子安装在与主定子安全地互锁的支撑物上，而旋转变压器转子安装在与所述轴安全地互锁的支撑物上，旋转变压器定子和旋转变压器转子相互面对地安装，测量装置包括用于为主定子通电的电流控制器，所述控制器接收通过旋转变压器传递的测量角α_m，所述控制器包括电流调节器，其优选为PI型（比例积分），该电流调节器接收设定点电流Id和Iq，将电压Uq和Ud传递馈送到运行派克反变换的计算单元，以便为主定子的定子线圈提供合适的电流和电压设定点，所述控制器还包括电压调节器，优选为PI型（比例积分），并且联接到其中一个电流调节器和给出电压设定点ConsUd的输入端，所述电压调节器调节电压Ud并且传递设置误差的测量的角α_c，角α_c被增加到通过旋转变压器传递的测量角α_m以便得到控制器所使用的旋转变压器角α_r。

另一方面，本发明提出了用于测量电机旋转变压器的设置误差的方法，所述电机包括主定子和主转子，主转子设置在相对于主定子可旋转地安装的轴上，所述电机的旋转变压器包括旋转变压器定子和旋转变压器转子，旋转变压器定子安装在与主定子安全地互锁的支撑物上，而旋转变压器转子安装在与所述轴安全地互锁的支撑物上，旋转变压器定子和旋转变压器转子相互面对地安装，所述方法使用电流控制器为主定子通电，所述控制器接收通过旋转变压器传递的测量角α_m且接收馈送到运行派克反变换的计算单元的设定点电流Id和Iq，以便为主定子的定子线圈设置合适的电流和电压设定点，所述控制器包括电压调节器，优选为PI（比例积分）型，其调节电压Ud并且传递增加到通过旋转变压器传递的测量角α_m上的校正角α_c，以便得到控制器所使用的旋转变压器角α_r，所述方法包括以下步骤：

（ⅰ）为主定子提供电流设定点直到电机达到预定旋转速度，

（ⅱ）为主定子提供零电流设定点，

（ⅲ）通过改变校正角α_c调节电压Ud并且记录当电压Ud为零时角α_c=α_c0的值。

因此本发明能够以自动的方式实现旋转变压器设置误差的测量。让我们指出当本文谈到旋转变压器时，必须理解其为包括能够测量电机转子绝对角位置的任意其他传感器。

附图说明

本发明的其他特征和优点，参考以无限制实例的方式显示本发明主题的实施方案的所附附图，显示在下文描述中。

图1为根据本发明的在校准台中的允许实施用于测量自控同步电机的旋转变压器的偏移的方法的控制器的简化图；

图2为电机在空载时（零电流）旋转的简化矢量图，其中所述电机的旋转变压器包括旋转变压器设置误差；

图3为图2的电机在旋转变压器设置误差的校正后的简化矢量图；

图4以示意的方式表示了用于实施根据本发明的调节电机旋转变压器的方法的校准台；

图5为描述根据本发明的用于调节电机旋转变压器的方法的功能图。

具体实施方式

让我们首先说明如何能够进行旋转变压器转子的设置误差的测量。

根据传统手段，将恒定电流注入例如定子线圈的两个相位中。转子必须自由旋转，那么其取良好定义的平衡位置，转子磁通自然地与所产生的定子磁通成一条直线。由于转子的这个平衡位置，已知通过旋转变压器的位置测量的示值应为何值，因此能够由此推断在这个所想象的测量和本测量之间的误差。这个误差将必须通过旋转变压器设置操作来消除。

但是这个方案显示出下述缺陷。必须将显著的电流注入到定子中以得到实际上良好定义的转子位置，因此在设置程序的过程中可能明显的加热。对于具有P对磁极的多极电机，每次机械旋转有P次电旋转，因此平衡位置与磁极的对数一样多。实际上，在这些各种位置之间可以出现分散，例如由于制造分散或由于机械公差。为了最优化旋转变压器的设置，因为每个平衡位置相对应于每个电旋转，因此必须根据上述方案重做误差的测量。这种手段十分冗长。

本发明提出且在下文阐述的技术使用本领域技术人员公知的数学方案，即用于从连接到定子的三相坐标系（A；B；C）变到两相旋转坐标系（d；q）的所谓的直接“派克”变换，同时也知道电机转子相对于定子的角位置θ=ωt+α0，或用于从派克坐标系（d；q）变到三相坐标系（A；B；C）的派克反变换。该变换的使用在本领域中是约定俗成的，并且在此基础上构造的用于调节自控同步电机的电流（因此也为转矩）的电流控制器在现有技术中是可获得的。

图1显示了用于测量电机10的旋转变压器160的设置误差的装置的简化图。可以看到测量装置包括用于为主定子通电的电流控制器5。该控制器被设计以使用本领域技术人员公知的派克变换。可以看到控制器接收电流设定点ConsIq和ConsId；其包括在非反相输入端接收所述电流设定点ConsIq和ConsId以及在反相输入端接收称为MesId和MesIq的值的加法器51。下文中将可以看到得到后者的方法。在加法器51的输出端，控制器包括在其上循环在所述电流设定点ConsIq和ConsId以及称为MesId和MesIq的值（即称为εId和εIq的值）之间的差别的导线。这些导线在传递电压的PI（比例积分）电流调节器52的输入端结束，所述电压分别为电压Uq和Ud。让我们注意到PI电流调节器52的操作手段是电压Uq和Ud，但是事实上是具有服从所述电流设定点ConsIq和ConsId的效果的电流调节器。

接下来显示的是第一计算单元53，其包括根据在PI电流调节器52的输出端的电压Uq和Ud、且根据下文显示测量所得到的转子角α_r的能够运行派克反变换的元件和程序。在这些基础上，作为本领域技术人员本身的公知，第一计算单元53能够传递电压设定点的信号，分别为PWM_A、PWM_B和PWM_C，以便能够产生交流电压的平衡三相系统。功率级54接收由第一计算单元53产生的设定点PWM_A、PWM_B和PWM_C；其也接收在其上能够以直流电压Ubus-dc的形式得到电能的电源线。在这些基础上，功率级54能够产生电压的平衡的三相系统，分别为U_A、U_B和U_C，以便为电机10的每个相位A、B和C通电。电流传感器55测量每个相位的电流，并分别传递Mes I_A、Mes I_B和MesI_C的值。让我们注意，当电机平衡时，有可能只使用两个测量值，例如电流IA和IB的测量值，并以此计算电流I_C=-(I_A+I_B)。

电流控制器5也包括能够将从旋转变压器定子160接收的电信号变换为测量角α_m的信号处理单元56。也显示了在非反相输入端接收通过处理单元55传递的测量角α_m，并且在反相输入端接收如下文解释的所得到的设置误差的测量的角α_c的加法器57。在加法器57中，从通过旋转变压器传递的测量角α_m中减去角α_c以得到控制器所使用的角α_r。

最后，电流控制器5包括第二计算单元58，该第二计算单元包括能够运行直接派克变换的元件和程序。根据在每个相位上所测量的电流（测量分别为Mes I_A、Mes I_B和Mes I_C）以及转子角α_r，作为本领域技术人员本身的公知，第二计算单元57传递所述值MesId和MesIq。

根据本发明值得注意的特征，电流控制器5进一步包括PI（比例积分）型的PI电压调节器60，其传递角α_c旨在通过调节电压Ud的设定点值来校正设置误差。将电压Ud传送到在非反相输入端接收设定点ConsUd的加法器59的反相输入端。在加法器59的输出端，电压偏差εUd馈送到PI电压调节器60。

该装置以下述方法运转。让我们首先观察图2。后者是矢量图，由电机在空载（零电流）时运转的直接克拉克变换产生，该电机的旋转变压器包括角设置误差α_c0。电机以产生电动势

的速度旋转。因此，为了得到零电流，电流控制器5产生了相位和幅度与电动势

完全一样的电压

其中PI电压调节器60在电流控制器中不起作用。这个电压

在派克坐标系的两条各自的轴d轴和q轴上分解为电压

和

如果存在设置误差，即α_c0不为零，那么存在分量如果不存在设置误差，即α_c0为零，那么分量为零，分量

等于其本身等于电动势

的电压所有这些电压均在派克坐标系的q轴的相位中：这是图3的情况。

实际中以如下方式进行工作。无机械性的电机的主转子通过注入合适的电流且利用控制器（上文所描述且显示在图1中）以进行旋转，如此运转直到达到特定旋转速度。为了使该过程精确，这个速度对于通过PI电流调节器52确定的电压Ud和Uq中的分散必须足够大，而相对于通过旋转创造的电动势E的幅度其必须足够小。当达到期望的旋转速度时，电流设定点-ConsIq和ConsId-确定为0。这导致“空程”（free wheeling）时电机转子的减速。在这个减速相位中，PI电流调节器52（在图中，PI电流调节器52分别用于电流Iq和Id）的输出（分别为电压Uq和Ud）将必须使其值完全补偿电机的电动势，因此实际上抵消了电机中的电流。如上所述，在这种情况下，为了零设置误差，分量Ud应该为零。

由于PI电压调节器60，使得该装置能够运行由旋转分压器测量给出的角的软件校正，使得允许控制器以合适的转子位置测量基准运行。在这些条件下，其中控制器将以合适的转子位置测量基准运行，电压Ud应为零。因此，如果将这个设定点ConsUd=0加到加法器59的输入端，表示为相反的电压Ud的电压差εUd通过加法器发送到PI电压调节器60。在相位减速过程中，以迭代方式（但由于迭代周期是10ms的顺序，则为准连续地方式），PI电压调节器60将改变角α_c以便减小电压差εUd。当电压偏差εUd为零时，得到角α_c=α_c0，那么储存该角的值，其表示接下来被机械地校正的设置误差（或者当然也可以使用存储例如在非易失性存储器中的这个校正值而仍然通过软件校正）。在此情况下，也就是说在通过PI电压调节器60来进行旋转变压器设置误差的软件校正之后，电机以图3显示的方式运转。电压矢量U与q轴成直线且等于Uq，电压Ud为零。

优选地，必须在转子的速度消失前得到设置误差的测量结果，以便具有足够的电动势。实际上，当电机主转子的旋转速度仍然远大于预定阈值时，电压Ud的校准被控制以达到零。从而确保测量的精确性，由于电机接头之间的电动势越大，对于设置误差，d轴上的电压也越大。

根据本发明的值得注意的特征，用于测量电机旋转变压器的设置误差的方法因而通过调节电压Ud且改变校正角α_c而结束，那么当电压Ud为零时，储存角α_c=α_c0，以便能够进行校正在电机的轴上的旋转变压器转子位置的操作，人们希望从软件校准变为电机的机械校准。

优选地，在用于测量电机的旋转变压器的设置误差的方法中，重复以下步骤：（ⅰ）为主定子提供电流设定点直到电机达到预定旋转速度，（ⅱ）为主定子提供零电流设定点，以及（ⅲ）通过改变校正角α_c来调节电压Ud并且当电压Ud为零时记录角α_c=α_c0的值。计算所得到α_c0的值的平均数。另外，并且也是优选地，通过沿相反方向转动电机并重复上述步骤（ⅰ）、（ⅱ）和（ⅲ），并且计算所得到α_c0的值的平均数。

优选地，有必要通过所得到的设置误差的第一粗估计，例如通过在将恒定电流注入到主定子的两个相位中，首先进行前文所述的步骤（ⅰ）、（ⅱ）和（ⅲ），以便得到旋转变压器转子的平衡位置并且将这个平衡位置与这个注入电流的理论对准位置相比较。当然也可以将电流注入到3个相位中，这三个相位中的一个电流具有+I的值，而其他两个相位的电流具有-I/2的值。

让我们指出上文描述且显示在图1中的相同的电流控制器5，其用来将电流发送到定子的两个相位中，以便进行下文将阐明的第一粗调整。电流控制器5处于第一校正模式，电机停止，电流控制器5首先将电流注入到定子的两个相位中。在这个步骤中，转子自行校准（通过电磁操作），但是不启动电机；其速度保持为零，其旋转为1/2次电旋转的最大值，以便获得电磁平衡位置。相应地，不使用PI电流调节器52，当第三电压设定点保持为零时（PWMA=-PWMB且PWMC=0），在用于两个相位的功率级54的输入端产生固定且反向的电压设定点。这导致在电机10的两个相位A和B中恒定电流的产生，这个电流依赖所提供的设定点、直流母线电压的值以及电机线圈的阻抗。

这是位置α1（其p个（p是磁极的对数）可能平衡位置中的一个）。对于这个已知的转子平衡位置，源自旋转变压器（通过数字处理）的位置测量应该指示出对应于具有两个通电相位的这个位置的物理角度α2。差值α0=α2-α1是旋转变压器的初始偏移，其通过软件补偿。这个方案十分传统，因此不必详细解释。在此，仅优选地且单独地使用该方案以得到第一近似粗校正。让我们简单说明，通过参考图2，这种方案能够将矢量U带回到离q轴不是很远的位置。让我们注意，这种方案仅处理一个磁极，然而在磁极之间可以有结构的分散，因此十分近似于没有处理所有的磁极，但是此处仅用于第一粗设置，大约在10%之中。

这种粗设置允许我们提供分别为ConsIq和ConsId的电流设定点，能够提供足够的转矩以在足够的速度以及合适的旋转方向中运转马达，在应用用来测量上文阐述的角α_c0的更精确且更直接的方案之前是必不可少的。

现在让我们进行对设置误差的校正的描述。下文阐述的校正方法独立于所得到的设置误差的测量方法，也就是说如上文或任意其他途径所述的方法。

让我们进一步指出，上文阐述且表示在图1中的电流控制器5在可能用于如上文所述的第一粗调整后，将用来发送一系列的校正脉冲。电流控制器5位于最终校正模式，所述方法包括如下步骤：

（ⅰ）锁定相对于旋转变压器定子的旋转变压器转子，

（ⅱ）为主定子通电使得电机产生能够按照校正角度来转动相对于电机的轴的旋转变压器转子的校正转矩。

另外，为了使用校正转矩，建议根据如下步骤进行：

（a）获得在相对于旋转变压器定子的旋转变压器转子的角位置中的误差的测量值，

（b）根据位置误差计算一系列的校正转矩脉冲，

（c）使用所述一系列的校正转矩脉冲，

（d）获得在相对于旋转变压器定子的旋转变压器转子的角位置中的误差的新测量值，

（e）重复上述步骤（b）到（d）直到位置误差小于预建立公差。

图4显示了用于校正电机的旋转变压器的设置误差的试验台1。上述步骤（c）的一系列脉冲中的每个脉冲使得以预定角度转动旋转变压器。脉冲和预定角度可以用实验的方式来确定。电机在每个脉冲上生成马达旋转转矩，但是由于旋转变压器转子相对于旋转变压器定子机械锁定，并且由于旋转转矩的幅度超过由旋转变压器转子162在其支撑物上的摩擦产生的转矩，也就是说在轴31上的拉伸旨在接收所述旋转变压器转子162，因此产生了滑动，也就是说旋转变压器转子162相对于轴31的被迫旋转。在这种方法中，逐步地进行旋转变压器转子162的调整。通过由位置角误差除以所述预定角来计算脉冲的数量。优选地，所述预定角在调整方法的每次迭代中减小。

图4显示了试验台1接收且固定（通过图中未示的方法）待校正的同步电机10。这台电机包括主定子（未示）和相对于主定子旋转且安装在轴31上的主转子（未示），所显示的带槽端旨在联接被电机驱动或驱动电机的机构。这个电机包括旋转变压器定子164和旋转变压器转子162。轴31的带槽端的相对端包括肩台，旋转变压器转子162抵靠肩台设置。在轴31和旋转变压器转子162之间容纳了摩擦滚道202，其在允许在旋转中的相对滑动的同时，如果施加的转矩足够高，那么该摩擦滚道在工作载荷上，也就是说在通常操作的过程中，将旋转变压器转子162固定在轴31上。这是在其他技术方法中的一种，使得当保留用于调节旋转变压器转子的方位角的能力时，能够在工作载荷上将旋转变压器转子固定在电机的轴上。旋转变压器转子的端面布置了两个盲孔209和210。在此，这又是其他技术方法中的一种，使得能够相对于电机的主定子锁定旋转变压器转子，以便在不转动旋转变压器转子162的情况下，转动所述电机的轴31。对于这些结构设置上的更多细节，请读者参考专利申请WO 2010/026159。

用于校正设置误差的试验台1也包括具有头部41的锁定构件4，该头部41包括两个互相相对成形且定位的钉42，以便能够插入盲孔209和210中。钉42以弹性的方式安装在头部41上，如果它们的端部被平行于转子31的轴线的移动所挤压，那么允许它们以某种方式嵌入后者。头部41安装在致动器40上，该致动器40在转子41的轴的中央并且能够在转子31的轴线方向上驱动头部41，以便将头部41向着或远离旋转变压器转子162移动且能够通过组合头部41的旋转运动和后者的平移运动的方式绕转子31的轴线转动头部41，钉42可以与盲孔209和210接合。最后锁定构件4包括使其能够固定致动器40以及头部41的制动器43。

图5为描述根据本发明的用于调节电机的旋转变压器的方法的功能图。让我们首先指出根据本发明的用于校正设置误差的试验台1，其优选地包括使其能够自动操作这些操作的自动机。该自动机在存储器中包括使其能够处理电机的整个范围的参数。在电机安装完成后，需要在试验台1上调节该电机的旋转变压器以校正设置误差，操作员选择在试验台上所安装的电机的类型：所示第一个框图61“程序选择”用来选择适合待调节电机的程序。这个程序允许下文所描述操作的自动链接。所示框图62“测量偏移α_c0”用于运行测量，优选地通过测量装置，该测量装置包括电流控制器5和传递设置误差的测量角α_c0的PI电压调节器60，如上文所述。也显示了检查α_c0（旋转变压器转子的位置误差）是否小于预建立公差（此处等于0.1°）的试验框图63。如果是这种情况，结束旋转变压器的调整（向着“结束”状态退出）。如果不是这种情况，程序链通过框图64“锁定旋转变压器的旋转”：参考图4，这个操作包括指示头部41向着旋转变压器转子162首先要快速接近，而最后几厘米慢速接近。一旦接触上，指示头部41旋转，直到由于其弹性地安装在头部41上的钉42自然地插入盲孔209和210中。于是旋转变压器转子162与头部41安全地互锁，该头部41本身与致动器安全地互锁。然后致动器被制动器43固定，从而固定头部41，并因此也固定了旋转变压器转子162。

然后，看到框图65“启动校正”：这个操作包括为电机的主定子通电，以便通过电机的控制器以合适的方式指示，在给定时间中运行转矩脉冲，如上所述。程序链继续进行，然后通过框图66“释放旋转变压器转子”，其包括释放制动器43且撤回头部41。然后通过回到框图62“测量偏移α_c0”进行新测量，直到旋转变压器转子设置在允许公差中。

一旦完成旋转变压器转子的角度设置，便能够进行电机的最后安装，通常安装例如在上述专利WO 2010/026159中描述的保护罩。

Claims (9)

1.一种用于测量电机旋转变压器的设置误差的装置，所述电机包括主定子和主转子，所述主转子设置在相对于所述主定子可旋转地安装的轴（31）上，所述电机的所述旋转变压器（160）包括旋转变压器定子和旋转变压器转子，所述旋转变压器定子（164）安装在与所述主定子安全地互锁的支撑物上，而所述旋转变压器转子（162）安装在与所述轴安全地互锁的支撑物上，所述旋转变压器定子和所述旋转变压器转子相互面对地安装，测量装置包括用于为所述主定子通电的电流控制器，所述电流控制器接收由所述旋转变压器传递的测量角α_m，所述电流控制器包括电流调节器（52），用于接收设定点电流Id和Iq、将电压Uq和Ud传递馈送到执行派克逆变换的计算单元，以便为所述主定子的定子线圈提供合适的电流和电压设定点，所述控制器包括联接到其中一个所述电流调节器（52）以及给出电压设定点ConsUd的输入端的电压调节器（60），所述电压调节器（60）调节电压Ud且传递设置误差的测量角α_c，所述设置误差的测量角α_c添加到通过所述旋转变压器传递的测量角α_m上，以便得到所述控制器所使用的旋转变压器角α_r。

2.根据权利要求1所述的用于测量电机旋转变压器的设置误差的装置，其中所述电流调节器（52）是PI（比例积分）型。

3.根据权利要求1所述的用于测量电机旋转变压器的设置误差的装置，其中所述电压调节器（60）是PI（比例积分）型。

4.一种用于测量电机的旋转变压器的设置误差的方法，所述电机包括主定子和主转子，所述主转子设置在相对于所述主定子可旋转地安装的轴（31）上，所述电机的所述旋转变压器（160）包括旋转变压器定子和旋转变压器转子，所述旋转变压器定子（164）安装在与所述主定子安全地互锁的支撑物上，而所述旋转变压器转子（162）安装在与所述轴安全地互锁的支撑物上，所述旋转变压器定子和所述旋转变压器转子相互面对地安装，所述方法使用电流控制器来为所述主定子通电，所述控制器接收通过所述旋转变压器传递的测量角α_m且接收馈送到执行派克逆变换的计算单元的设定点电流Id和Iq，以便为所述主定子的定子线圈提供合适的电流和电压设定点，所述控制器包括电压调节器，其调节电压Ud并且传递添加到通过所述旋转变压器传递的测量角α_m的校正角α_c，以便得到所述控制器所使用的旋转变压器角α_r，所述方法包括以下步骤：

（i）为所述主定子提供电流设定点直到所述电机达到预定旋转速度，

（ii）为所述主定子提供零电流设定点，

（iii）通过改变所述校正角α_c来调节电压Ud，并且记录当电压Ud为零时角的值α_c=α_c0。

5.根据权利要求4所述的用于测量电机的旋转变压器的设置误差的方法，其中所述电压Ud的调节被控制，以便当所述电机的所述主转子的旋转速度仍然大于预定阈值时，所述Ud达到零。

6.根据权利要求4所述的用于测量电机的旋转变压器的设置误差的方法，其中重复步骤（ⅰ）、（ⅱ）和（ⅲ），并且计算所得到的值α_c0的平均数。

7.根据权利要求4所述的用于测量电机的旋转变压器的设置误差的方法，其中通过以相反方向转动所述电机来重复步骤（ⅰ）、（ⅱ）和（ⅲ），并且计算所得到的值α_c0的平均数。

8.根据权利要求4所述的用于测量电机的旋转变压器的设置误差的方法，其中通过由在所述主定子的两个相位中注入电流而得到的设置误差的第一粗估计，先进行步骤（ⅰ）、（ⅱ）和（ⅲ），以便得到所述旋转变压器转子的平衡位置，并且将这个平衡位置与这个注入电流的理论对准位置相比较。

9.根据权利要求4所述的用于测量电机的旋转变压器的设置误差的方法，其中所述电压调节器（60）是PI（比例积分）型。

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