CN104541447A - 控制超导旋转电机的控制系统和方法 - Google Patents

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CN104541447A CN201380035678.7A CN201380035678A CN104541447A CN 104541447 A CN104541447 A CN 104541447A CN 201380035678 A CN201380035678 A CN 201380035678A CN 104541447 A CN104541447 A CN 104541447A
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superconduction
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superconduction winding
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内纳德·米贾托维奇
波奇·本奇·延森
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Danmarks Tekniskie Universitet
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Abstract

本发明涉及用于控制包括至少一个超导绕组(102；103)的超导旋转电机(200)的方法和控制系统(100)，其中，控制系统(100)被适配为：控制在使用期间将功率提供给至少一个超导绕组(102；103)或者在使用期间从至少一个超导绕组(102；103)接收功率的功率单元(100)，其中，控制系统(100)还被适配为：对于至少一个超导绕组(102；103)动态接收给定超导绕组(102；103)的一个或多个参数的一个或多个实际值(110，111)的一个或多个表示，每个参数表示给定超导绕组(102；103)的物理条件；并且动态取地得出要由功率单元(101)在给定超导绕组(102；103)中保持的一个或多个电流值，其中，通过考虑所接收的一个或多个实际值(110，111)而得出一个或多个电流值。在这种方式下，因为允许考通过虑超导绕组的实际或当前状态的控制，所以获得超导旋转电机的性能的更好的灵活性和更准确的控制。

Description

控制超导旋转电机的控制系统和方法
技术领域
本发明涉及控制包括至少一个超导绕组的超导旋转电机的控制系统和方法。
背景技术
超导旋转电机成为许多不同技术领域和工业中的进一步发展的越来越重要的部分。可以从超导旋转电机可以提供的功率密度和增加的效率的改进而大大地受益的领域的实例为例如船舶推进器、风力涡轮机、大型涡轮发电机、电动飞机和汽车等领域，或可以使用带有高功率密度或高效率的电机的一般任意种类的领域。
作为实例，大尺寸风力涡轮机的盛行使得能量成本降低，并且有动机继续该盛行。
但是，常规机器不能随时传递对于风涡轮尺寸的连续地扩大尺寸而必要的功率密度。超导旋转电机可以典型地具有高达常规机器(例如，基于永磁铁、感应、开关磁阻和其它类型的机器)的两倍的功率密度，这使得这种超导旋转电机对于具有在例如10兆瓦特(MW)以上的额定功率的未来风力涡轮而言是非常好的。
超导旋转电机典型地包括冷却至特定超导旋转电机的操作温度的至少一个超导线圈。超导线圈的负载取决于操作温度、磁场的强度，并且在所谓的高温超导体(High temperature superconductor，HTS)的情况下，还取决于磁场关于超导体线圈的方向。
所有类型的旋转电机(包括超导体旋转电机)的操作基础是两个或多个磁场的相互作用，一般一个磁场由一个或多个固定绕组(例如，在同步电机背景中典型地称为电枢绕组的多相绕组)引起，并且另一个磁场由一个或多个旋转绕组(在同步电机背景中典型地称为磁场绕组)引起。
超导材料(例如，MgB2，BiSCCO，YBCO，NbTi，NbSn3)具有或大或小的程度上取决于在超导线圈处的磁场的密度和方向的传输电流特征。因此，当至少一个绕组为超导时，来自其它绕组的磁场的存在会通过改变磁场条件而影响超导绕组。
在超导线圈处的另外的磁场的存在会减少电流容量并且可以引起温度的增加，这些如果没有被正确地处理的话会非常严重。在最坏的情况下，温度增长会潜在地引起热失控。
因为包括超导旋转电机的旋转电机器基本上是以至少两个磁场之间的相互作用为基础的，所以当将超导技术应用在电机例如像发电机或电动机中时，设计者必须识别期待超导旋转电机被暴露于的最大磁场并且相应地设置超导绕组的操作条件。
因此，为了避免例如由温度增加太多而造成的该超导旋转电机的潜在灾难性的故障(例如超导体绕组的热失控，其通常称为失超)，操作条件典型地保持在被设计为容纳超导旋转电机的满负载或甚至错误负载的情况或状态的安全或甚至非常安全侧。因此，最大操作温度、来自超导和非超导绕组的磁场和超导绕组的电流会限定在所有情况下超导绕组可以承担的最大电流容量。但是，以这种方式选择的超导绕组的电流会导致带有不变或更低场(激励)的超导旋转电机，这继而引起在部分负载上的更低效率。
因此，有对于在超导旋转电机中的部分负载上改进效率的简单和有效方法的需要，并且有以安全的方式这么做的需要。
专利说明书US8,076,894公开一种超导旋转电机驱动系统，其中，执行控制操作，使得应用至同步旋转电机的超导场绕组的场电流满足根据在同步旋转电机和功率单元之间交换的电功率的变化的场电流方程。
发明内容
目的是提供一种在部分负载上允许或具有改进的效率的用于超导旋转电机的控制系统和用于控制或操作超导旋转电机的方法。
另外，目的是使得一个或多个超导绕组的最大利用成为可能。
还有一个目的是使得超导旋转电机的性能的更好的灵活性且更准确的控制成为可能。
还有一个目的是以安全的方式提供这个。
根据一个方案，通过包括至少一个超导绕组的超导旋转电机的控制系统来实现一个或多个这些目标到至少一定程度，其中，控制系统被适配为：控制在使用期间将功率提供给至少一个超导绕组或者在使用期间从至少一个超导绕组接收功率的电源或功率单元(前面仅指示为功率单元)，其中，控制系统还被适配为：针对至少一个超导绕组动态地接收给定超导绕组的一个或多个参数的一个或多个实际值的一个或多个表示，每个参数表示给定超导绕组的物理条件；并且还被适配为：动态地得出要由功率单元在给定超导绕组中保持的一个或多个电流值，其中，通过考虑所接收的一个或多个实际值而得出一个或多个电流值。
然后，功率单元可以将得出的一个或多个电流值应用在给定超导绕组中。
这样，因为使得通过考虑超导绕组的实际或当前状态而控制成为可能，所以获得超导旋转电机的性能的更好的灵活性和更准确的控制。
在一个实施方式中，超导旋转电机为同步机器。
在一个实施方式中，控制系统被适配为得出一个或多个电流值，该一个或多个电流值作为在超导旋转电机或至少一个超导绕组的预定安全裕度内的最大值，同时仍然确保超导旋转电机或至少一个超导绕组是超导的。
这样，控制系统会控制应用到超导绕组的电流尽可能是最大值，同时在一定安全裕度内仍然是超导的。与考虑最差情况条件的提供电流的静态界限或限制(即，满负载和最大预测操作温度与磁场)相比，这在部分负载上即远离最差情况条件并且还在更有利的操作磁场处提供好得多的效率。
在一个实施方式中，一个或多个参数的一个或多个实际值的一个或多个表示包括：
给定超导绕组的操作温度的当前值，
给定超导绕组的电流的至少一个当前值，和
给定超导绕组的磁场的至少一个当前值。
在一种实施方式中，给定超导绕组的磁场的当前值根据以下中的任一种来获得或估计：
使用直接或间接测量或估计至少一个超导绕组的磁场的一个或多个磁传感器，
将派克变换(Park transformation)应用到提供两个值的一个或多个接收电流和电压上，其中，一个值(Id)与超导旋转电机的电枢通量成正比，电枢通量与给定超导绕组(102；103)生成的通量同方向，并且另一个值与超导旋转电机的力矩成正比，以及使用超导旋转电机的电磁模型从两个提供的值估计磁场，或者
获得给定超导绕组的电压并且使用获得的电压和操作温度的当前值以及给定超导绕组的临界电流估计磁场。
在一个实施方式中，至少一个超导绕组包括超导旋转绕组和/或超导固定绕组。
在一个实施方式中，超导绕组是超导场绕组和/或超导固定绕组为超导电枢绕组。
在一个实施方式中，至少一个超导绕组包括超导场绕组(如果利用DC电流供电)，并且至少一个超导绕组可以为固定点或旋转的。
在一个实施方式中，至少一个超导绕组包括超导电枢绕组(如果利用AC电流和电压来操作)，并且至少一个超导绕组可以为旋转的或固定的。通常，如果场绕组是旋转的，那么电枢是固定的，并且反之亦然。
在DC电机中，电枢是旋转的并且场绕组是固定的。
根据另一个方案，本发明还涉及控制包括至少一个超导绕组的超导旋转电机的方法，其中，该方法控制在使用期间将功率提供给至少一个超导绕组或在使用期间从至少一个超导绕组接收功率的功率单元，其中，方法针对至少一个超导绕组动态地接收给定超导绕组的一个或多个参数的一个或多个实际值的一个或多个表示，每个参数表示给定超导绕组的物理条件；并且动态地得出要由功率单元在给定超导绕组中保持的至少一个电流值，其中，通过考虑所接收的一个或多个实际值而得出电流值。
方法及其实施方式对应于控制系统及其实施方式，并且因为相同的理由具有同样的优点。
另一个方案涉及超导旋转电机，超导旋转电机包括：至少一个超导绕组；在使用期间将功率提供给至少一个超导绕组或者在使用期间接收来自至少一个超导绕组的功率的功率单元；以及根据权利要求1至6中的任一项的控制系统。
另一个方案涉及根据权利要求1至6中的任一项的控制系统的使用或根据权利要求7至12中的任一项的控制的方法在超导旋转电机中的使用。
对于如在整篇本说明书中描述的控制系统的各种实施方式、控制系统的使用以及控制超导旋转电机的方法及其变型而言，应当理解的是，可以实现动态接收和动态得出各种合适更新或定时方案，以适应给定使用或情况。
作为实例，动态接收给定超导绕组的参数的一个或多个实际值的一个或多个表示的更新率可以例如为与发电机的常规电流控制中典型使用的速率的相同速率，例如以几百毫秒或甚至几秒来测量的速率。
而且，作为实例，动态得出要由功率单元保持在给定超导绕组中的至少一个电流值的更新速率可以例如为和上文一样的速率或潜在地更慢一点的速率，例如在几百毫秒或甚至在几秒处测量的速率。
附图说明
参考附图中显示的示出实施方式，这些方案和其它方案将会显而易见并且被阐明，其中：
图1示意性示出超导旋转电机的控制系统的一个实施方式；
图2示意性示出与传统情况相反的控制方案的一个实施方式；
图3示意性示出获得和得出在本发明的控制方案的一个实施方式中使用的控制参数的一个实施方式；
图4示意性示出给定超导绕组的超导属性的实例；和
图5a和图5b示意性示出带有可以使用根据本发明的各种实施方式的控制方案的一对和多对孔的同步超导旋转电机的实例。
具体实施方式
图1示意性示出超导旋转电机的控制系统的一个实施方式。所显示的为动态接收如将在下文中更详细说明的一个或多个输入或表示111，110的控制系统100。
控制系统100连接到功率单元101，该功率单元向超导旋转电机200提供功率(当超导旋转电机为发动机时)或从超导旋转电机200接收功率(当超导旋转电机为发电机时)。在下文中，以超导电机为发动机或作为发动机工作来描述元件，但是本发明同等地适用于发电机。功率单元101还可选择地将功率提供给冷却单元105，该冷却单元105负责将超导旋转电机200冷却至合适的操作温度。可替选地，冷却单元105可以由不同的源来供电。
超导旋转电机200包括：包括一个或多个线圈的至少一个旋转绕组102；和包括一个或多个线圈的至少一个但一般为两个、三个或更多个的固定绕组103，其中，至少一个绕组102或103为超导绕组。
在整篇说明书的实施方式中，固定绕组103可以包括电枢绕组或场绕组，而旋转绕组102可以相应地包括场绕组或电枢绕组。
控制系统100被适配为动态地控制功率单元101并且更具体地被适配为动态地控制由功率单元100将哪个(些)具体电流100动态地提供至超导绕组101,103的线圈。
如果超导旋转电机200仅包括一个超导绕组，那么可以仅仅控制提供至超导绕组的电流。如果超导旋转电机200包括两个或多个超导绕组，那么仅控制提供至其中一个超导绕组例如旋转超导绕组的电流。可替选地，可以控制提供至所有超导绕组的电流。
如所提到的，控制系统100动态地接收一个或多个参数的一个或多个实际值110，111的一个或多个表示，该参数表示至少一个超导绕组102，103的物理条件，即超导绕组的实际或当前状态的至少一部分。
如果绕组中仅有一个绕组是超导的，那么值的表示可以例如包括：超导绕组102、103的操作温度的当前(如现在的或实际的，前文中仅称为当前值111)；超导绕组102、103的电流的至少一个当前值110；和超导绕组102、103的磁场的至少一个当前值111。
磁场111可以例如为最大磁场。
如果一个超导绕组包括多个超导线圈，那么例如针对每个超导线圈存在一个电流值并且例如每个超导线圈也存在一个磁场值。一般，所有线圈会在同一温度下操作，所以通常没有对于另外的温度值的需要，但是原则上是可以有的。
如果线圈中的两个(或更多个)是超导的，那么分别针对每个获得所有这些值。
当前温度值可以容易地获得(或以高或充足的准确度来估计)，例如通过通常或经常已出现这种超导旋转电机中监视实际温度的标准温度测量传感器。在任意情况下，它们在设计超导旋转电机时相当容易被包括并且它们对于通过冷却单元105实现可靠的和准确的温度控制是必要的。
可以例如直接从功率单元101的输出，容易地获得当前电流值110。可替选地，经常集成于功率单元101或变流器的电流传感器可以容易地提供这些。在超导旋转电机作为发电机工作的情况中，那么电流或功率被传输至功率单元101，并且需要通过来自旋转和/或固定绕组102，103的测量或估计来获得当前电流值。
可以例如通过使用用于直接或间接测量或估计超导绕组102、103的磁场的一个或多个磁传感器，获得当前磁场值。磁传感器可以例如包括霍尔元件(HALLElement)或例如集成到超导绕组中。
可替选地，例如如关于图3的更详细的细节中的一个实例所显示和解释的，通过测量或估计旋转和/或固定绕组的电流和电压来获得当前磁场，并且然后将合适的数学变换例如派克变换(Park Transformation)、还被称为零直接正交的直接正交零组件等应用在电流和电压的测量或估计值上以得出代表(更简单或更少的)值。直接正交零有时还指示为dq0或dqo，而零直接正交有时还指示为0dq或odq。
在派克变换的情况中，从旋转和/或固定电枢绕组的测量或估计电流和电压中得出两个电流Iq和Id(请见图3)。根据已熟知的机械理论，可以实现两个轴的所谓的解耦，其中，Iq与旋转电机(包括超导)的力矩成比例，同时Id会与负责感应电压的机器中的电枢通量成正比，并且电枢通量与来自场绕组的通量方向相同。
然后，可以使用超导旋转电机的电磁模型，从变换的值中估计磁通量(以及因此的磁场)。(超导旋转)电机的电磁模型会一般包括针对三个轴d、q和0的多个互和漏电感和/或磁阻和/或磁导的系统。这些电感可以在设计/测试构建阶段评估，并且可以允许在整个机器中的磁通量条件的估计。基于这个模型，通过详细的数字学习和/或经验验证，可以例如进一步推进磁通量的估计。
作为另一个可替选实例，可以通过测量或估计一个或多个超导绕组的电压来估计磁场值，因为电压遵循如以下表示的功率定律：
E = E 0 ( I SC I C ( B , T ) ) n
其中Ic(B,T)为给定超导绕组基于磁场和温度的临界电流，Isc为给定超导绕组的电流，E0为等于10-4V/m的常数，并且n为过渡系数。从这个表达式中，得知电压和温度，可以得出磁场的估计。
超导体的临界电流是在这样一种具体操作条件(例如，超导体的温度，磁场强度和方向、机械压力和其它参数)下通过超导体的传输电流，其中在该具体操作条件下对于超导体的每单元长度，由电流流动引起的压降最通常取为等于E0＝0.1mV/m，但是还可以取其它值，例如E0＝0.01mV/m。超导体的临界电流通常基于磁场和温度。
应当注意，得出或估计磁场或其它值的其它方法可以等同地适用。
而且，用于表示其它物理条件的附加值的附加表示可以被使用或被提供给控制系统100。
基于用于表示超导绕组的实际或电流状态的至少一部分的参数的一个或多个实际值110、111的动态接收的一个或多个表示，控制系统100通过考虑所接收的一个或多个表述，动态地得出要由功率单元101提供给至少一个超导绕组102、103中的每个的电流。
这样，可以获得超导旋转电机的性能的更好的灵活性和更准确的控制，这是因为使得通过考虑超导绕组的实际或当前状态的控制成为可能。
在一个实施方式中，控制系统100被适配为，对每个超导绕组或它们的至少一个，得出这样一种电流值，该电流值作为不超过超导旋转电机200或至少一个超导绕组(102；103)的预定安全裕度的最大值，同时确保超导旋转电机(200)或至少一个超导绕组(102；103)是超导的，并且考虑实际状态(即，温度、磁场和超导绕组的当前电流)。
这样，控制系统100会将提供给超导绕组的电流控制为尽可能地大，同时在一定安全裕度中仍然为超导的。这个与将最坏的条件(例如全负载和最大预测操作温度和磁场)纳入考虑的供应电流的静态界限或限制相比，在部分负载上即远离最坏的条件和在最有利的操作磁场上提供好得多的效率。这个例如根据图2中的一个实施方式而示出。
本与在50％的部分负载上的供应电流的静态界限和限制相比，发明成功地实现高达20％的能量损失减少。而且，与供应电流的静态界限或限制相比，本发明人能够将到超导绕组的电流增加15％。
所选择的安全裕度可以取决于超导旋转电机、超导材料和操作条件的具体设计。安全裕度的一个实例可以例如为超导体的临界电流的(如之前所限定的)大约40％-大约80％。在一些实施方式中，安全裕度可以有可变属性即非静态的，并且然后根据一个或多个控制目标来调节。
可选地，控制系统100还可以控制冷却单元105。
图2示意性示出与传统情况反的本发明的控制方案的一个实施方式。所显示的为两个曲线图210，211，其示出根据之前已知方法所提供并且针对Iq和Id两者分别考虑最坏的条件而选择的恒定电流(If,max＝常数)，其中，Iq和Id是在已经对旋转和/或固定绕组的电流和电压应用所提到的派克变换之后获得的参数。
在两个曲线图210，211中还显示如关于图1和其它地方所说明那样被动态控制的电流(If,max＝f(Id，Iq))。
正如可以容易地看出的，即使对于Id而言，影响较小，但是在两个示例中，动态控制分别对于Iq和Id的更小值将更大的电流If提供给超导绕组，从而如果超导旋转电机是发电机或发动机则增加效率。
实际上，给定超导旋转电机的If,max值与Iq和Id值之间的关系可以使用超导旋转电机的电磁模型(如与图1连接所解释的)来预先映射，而且可以存储为控制系统中的简单查找表等等。可替选地，基于Iq和Id的If,max可以被存储。不管怎样，当在使用期间确定Iq和Id时，确定用于控制方案的合适的If,max值是简单的。
在具体显示的实例中，仅有场绕组是超导的，而电枢绕组不是，并且如关于图3所解释的，使用电枢绕组的电流和电压来获得Iq和Id。
图3示意性示出用于获得和得出在本发明的控制方案的一个实施方式中使用的控制参数的一个实施方式。示意性显示的是超导旋转电机200，该超导旋转电机200包括例如与图1连接所描述的一个实施方式所对应的控制系统100和一个或多个固定电枢绕组103和一个或多个旋转场绕组102。一个或多个旋转场绕组102在这个实例中是超导的，而固定电枢绕组不是。
电枢电流和电压Ua，Ub，Uc，…和Ia，Ib，Ic，…301被提供给控制系统100。派克变换应用至提供Iq和Id值的所接收电枢电流和电压。然后控制系统基于这些值，确定关联的If,max值并且将其作为场电流供应至旋转场绕组103。
图4是示意性示出给定超导绕组的超导属性的实例。所显示的是根据三个参数即作为温度的T、作为磁通量密度的B和作为电流密度的J所限定的区域400。所指示的区域指示给定超导体的超导区域。在这个区域外，超导功能是不可能的并且对于机器或设备在一些点处的操作可能是危险的。
图5a和图5b示意性示出带有可以使用根据本发明的各种实施方式的控制方案的一对和多对(例如，两对)孔的同步超导旋转电机的实例。
在图5a中显示的是包括至少一个固定绕组103和至少一个旋转绕组102的超导旋转电机200。在这个实例中，超导旋转电机200包括一对孔501。
在图5a中显示的是包括至少一个固定绕组103和至少一个旋转绕组102的超导旋转电机200。在这个实例中，超导旋转电机200包括多对孔502。
在权利要求中，在括号中放置的任何参考标记应当被构建为限制权利要求。词语“包括”不排除除了在权利要求中列出的元件或步骤外的元件和步骤的出现。在元件之前的词语“一”或“一个”不排除多个这种元件的出现。
特定测量被记载在相互独立的权利要求中的这个事实没有指示不可以有利地使用这些测量的结合。
对于本领域技术人员显而易见的是，如所公开的本发明的各种实施方式及其元件可以结合而没有偏离本发明的范围。

Claims (14)

1.一种用于包括至少一个超导绕组(102；103)的超导旋转电机(200)的控制系统(100)，其中，所述控制系统(100)被适配为：控制在使用期间将功率提供给所述至少一个超导绕组(102；103)或者在使用期间从所述至少一个超导绕组(102；103)接收功率的功率单元(101)，其中，所述控制系统(100)还被适配为：对于至少一个超导绕组(102；103)动态地接收给定超导绕组(102；103)的一个或多个参数的一个或多个实际值(110，111)的一个或多个表示，每个参数表示所述给定超导绕组(102；103)的物理条件；并且动态地得出要由功率单元(101)在所述给定超导绕组(102；103)中保持的一个或多个电流值，其中，通过考虑所接收的一个或多个实际值(110，111)而得出所述一个或多个电流值。
2.根据权利要求1所述的控制系统，其中，所述控制系统(100)被适配为得出一个或多个电流值，该一个或多个电流值作为在超导旋转电机(200)或至少一个超导绕组(102；103)的预定安全裕度内的最大值，同时仍然确保超导旋转电机(200)或至少一个超导绕组(102；103)是超导的。
3.根据权利要求1至2中的任一个所述的控制系统，其中，一个或多个参数的一个或多个实际值(110，111)的一个或多个表示包括：
给定超导绕组(102；103)的操作温度的当前值，
给定超导绕组(102；103)的电流的至少一个当前值(110)，和
给定超导绕组(102；103)的磁场的至少一个当前值(111)。
4.根据权利要求3所述的控制系统，其中，给定超导绕组(102；103)的磁场的当前值(111)根据以下中的任一种来获得或估计：
使用用于直接或间接测量或估计至少一个超导绕组(102；103)的磁场的一个或多个磁传感器，
将派克变换应用到提供两个值(Id；Iq)的一个或多个接收电流和电压(301)上，其中，一个值(Id)与超导旋转电机的电枢通量成正比，所述电枢通量与所述给定超导绕组(102；103)生成的通量同方向，而另一个值(Iq)与超导旋转电机(200)的力矩成正比，以及使用超导旋转电机(200)的电磁模型从两个所提供的值(Id；Iq)估计磁场(100)，或者
获得给定超导绕组(102；103)的电压并且使用给定超导绕组(102；103)的所获得电压和操作温度的当前值以及临界电流(Ic(B，T))估计磁场。
5.根据权利要求1至4中的任一个所述的控制系统，其中，至少一个超导绕组(102；103)包括超导旋转绕组(102)和/或超导固定绕组(103)。
6.根据权利要求5所述的控制系统，其中，所述超导旋转绕组(102)是超导场绕组和/或超导固定绕组(103)是超导电枢绕组。
7.一种控制包括至少一个超导绕组(102；103)的超导旋转电极(200)的方法，其中，所述方法：控制在使用期间将功率提供给所述至少一个超导绕组(102；103)或者在使用期间从所述至少一个超导绕组(102；103)接收功率的功率单元(101)，其中，所述方法对于至少一个超导绕组(102；103)动态地接收给定超导绕组(102；103)的一个或多个参数的一个或多个实际值(110，111)的一个或多个表示，每个参数表示给定超导绕组(102；103)的物理条件；并且动态地得出要由功率单元(101)在所述给定超导绕组(102；103)中保持的一个或多个电流值，其中，通过考虑所接收的一个或多个实际值(110，111)而得出一个或多个电流值。
8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述方法得出一个或多个电流值，该一个或多个电流值作为在超导旋转电机(200)或至少一个超导绕组(102；103)的预定安全裕度内的最大值，同时仍然确保超导旋转电机(200)或至少一个超导绕组(102；103)是超导的。
9.根据权利要求7至8中的任一个所述的方法，其中，一个或多个参数的一个或多个实际值(110，111)的一个或多个表示包括：
给定超导绕组(102；103)的操作温度的当前值，
给定超导绕组(102；103)的电流的至少一个当前值(110)，和
给定超导绕组(102；103)的磁场的至少一个当前值(111)。
10.根据权利要求9所述的方法，其中，给定超导绕组(102；103)的磁场的当前值(111)根据以下中的任一种来获得或估计：
将派克变换应用到提供两个值(Id；Iq)的一个或多个接收电流和电压(301)上，其中，一个值(Id)与超导旋转电机的电枢通量成正比，所述电枢通量与所述给定超导绕组(102；103)生成的通量同方向，而另一个值(Iq)与超导旋转电机(200)的力矩成正比，以及使用超导旋转电机(200)的电磁模型从两个所提供的值(Id；Iq)估计磁场(100)，或者
获得给定超导绕组(102；103)的电压并且使用给定超导绕组(102；103)的所获得电压和操作温度的当前值以及临界电流(Ic(B，T))估计磁场。
11.根据权利要求7至10中的任一个所述的控制系统，其中，至少一个超导绕组包括超导旋转绕组(102)和/或超导固定绕组(103)。
12.根据权利要求11所述的控制系统，其中，所述超导旋转绕组(102)是超导场绕组和/或超导固定绕组(103)是超导电枢绕组。
13.一种超导旋转电机(200)，包括：至少一个超导绕组(102；103)；在使用期间将功率提供给至少一个超导绕组(102；103)或者在使用期间接收来自至少一个超导绕组(102；103)的功率的功率单元(101)；以及根据权利要求1至6中的任一项所述的控制系统(100)。
14.一种根据权利要求1至6中的任一项所述的控制系统或根据权利要求7至12中的任一项所述的方法在超导旋转电机(200)中的使用。
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