CN104917425A - 用于运行开关磁阻机器的线路装置以及磁阻机器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于运行开关磁阻机器(2)的线路装置(6),所述线路装置具有整流器(8)和电蓄能器,其中所述整流器(8)具有多个整流器分支(10a、10b、10c),其中每个整流器分支(10a、10b、10c)都具有第一半分支(32a、32b、32c)和第二半分支(34a、34b、34c),所述第一半分支(32a、32b、32c)和所述第二半分支(34a、34b、34c)则分别拥有一个上方的、一个中间的和一个下方的接头,其中所述电蓄能器(36)的第一接头(28)与所述第二半分支(34a、34b、34c)的上方的接头导电地连接并且所述电蓄能器(36)的第二接头(30)与所述第二半分支(34a、34b、34c)的下方的接头导电地连接,并且其中所述线路装置(6)的第一供电接头(B+)与所述第一半分支(32a、32b、32c)的上方的接头导电地连接,并且所述线路装置(6)的第二供电接头(GND)与所述第一半分支(32a、32b、32c)的下方的接头导电地连接,其中所述第一半分支(32a、32b、32c)的上方的接头没有直接与所述第二半分支(34a、34b、34c)的上方的接头导电地连接,或者其中所述第一半分支(32a、32b、32c)的下方的接头没有直接与所述第二半分支(34a、34b、34c)的下方的接头导电地连接。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于运行开关磁阻机器的线路装置以及一种具有这种线路装置的磁阻机器。
背景技术
开关磁阻机器(简称SRM,英语:switched reluctance motor)将磁阻效应用于产生转矩。这种机械具有不同数目的转子齿和定子齿。所述定子齿可以通过相应所配属的定子线圈来单独地或者一组一组地得到磁化。
为此,可以用整流器来触发开关磁阻机器的定子线圈。利用所述整流器可以向各个定子线圈加载电压,所述电压可以具有处于最小的电源电压与最大的电源电压之间的数值。
如果转子齿开始与定子齿搭接,那就可以通过所述定子齿的磁化来将转矩朝提高搭接面的方向施加到所述转子上。为此,必须在处于定子齿与转子齿之间的气隙中形成磁通量。
只要提高定子面与转子面之间的搭接面,那么为了维持所述转矩就必须进一步提高所述气隙磁通。为此,在线圈电流基本上恒定的情况下比如向所述定子线圈加载正的电压。
一旦转子齿和定子齿彼此完全搭接,所述气隙磁通就不再引起转矩。如果现在所述转子继续转动,那就达到一个相应的点,自该点起转子齿与定子齿之间的搭接面重又减小。如果所述搭接面重又减小,那么又应该完全消除所述气隙磁通,用于防止在此期间出现负的转矩。在此有待消除的气隙磁通高于在在这个过程的开始为了形成所述转矩所需要的气隙磁通。
所述气隙磁通的变化速度与所述电压成比例,并且由此在忽略所述定子线圈的欧姆损耗的情况下与定子线圈电压成比例。为了消除气隙磁通而提供所述电源电压。因此,所述气隙磁通的消除速度不高于在所述过程的开始所述气隙磁通的形成速度。这引起以下结果:必须提早、也就是比如在转子齿与定子齿彼此完全搭接之前就开始消除所述气隙磁通。但是这引起转矩损失。此外,这导致较高的中间电路负荷,因为必须很快地消除所述被磁化的定子线圈的能量,并且因此需要通过切断半导体开关元件的方式来进行硬斩波(Hardchopping)。
公开文献“Elektrische Antriebe-Regelung von Antriebssystemen”(Dierk Schr?der,Springer出版社,第三版,2009年,第904到905页)公开了一种用于磁阻机器的、具有整流器(这里是逆变器)的开关装置,其中所述逆变器具有多个用于所述磁阻机器的每个定子绕组的整流器分支。此外,设置了一种用于在切断所属的功率开关时中间储存感应的反馈能量的电容器。被储存在所述电容器中的能量通过降压斩波器来反馈到所述中间电路中。所述电容器电压为所述电源电压的一半。由此,降磁的(abmagnetisierend)电压是所述电源电压的一半,这导致对于所述气隙磁通的相应缓慢的消除。
发明内容
因此,本发明的任务是,说明可以如何使所述气隙磁通的消除过程加速的方法。
按照本发明,建议具有独立权利要求的特征的、一种用于运行开关磁阻机器的线路装置和一种具有这种线路装置的磁阻机器。有利的设计方案是从属权利要求及以下说明的主题。
本发明建议一种用于运行开关磁阻机器的线路装置,该线路装置具有一个拥有多个整流器分支的整流器,其中每个整流器分支都具有第一半分支和第二半分支,所述第一半分支和所述第二半分支则分别拥有一个上方的、一个中间的和一个下方的接头。所述第一半分支的上方的及下方的接头与所述线路装置的供电接头导电地连接,并且所述第二半分支的上方的及下方的接头与电蓄能器的接头导电地连接。电源电压与所述电蓄能器之间的电的切断通过以下方式来实现:所述第一半分支的上方的接头没有直接与所述第二半分支的上方的接头导电地连接,或者所述第一半分支的下方的接头没有直接与所述第二半分支的下方的接头导电地连接。
在本发明的范围内,为了消除所述气隙磁通而利用来自特别地为此设置的电蓄能器的消弧电压,所述消弧电压的数值大于所述电源电压的数值。由此实现这一点:可以提高所述气隙磁通的消除速度并且提高所述转矩。由此可以较小地并且成本较为低廉地设计所述开关磁阻机器。此外,可以以更高的转速来运行所述磁阻机器。此外,可以降低所述整流器的电源的、由于剧烈脉动的电流负荷引起的负荷。此外,可以将中间电路电容器设计得较小一些。此外,可以将所述电蓄能器的全部的电压用于消除所述气隙磁通。此外,没有向所述线路装置的所有构件加载提高了的断态电压、也就是所述电蓄能器的电压。因此,那些不能直接与所述电蓄能器导电地连接的构件可以设有降低了的耐压强度,所述降低了的耐压强度仅仅以所述整流器的电源电压为依据,而不是以所述蓄能器的较高的电压为依据。同样的情况适用于这些同样仅仅必须具有较小的耐压强度的构件的电绝缘。最后,可以在较长的时间间隔里在空载状态中运行,在空载状态中没有以较高的切换频率在能量供给状态与从所述电蓄能器中获取能量的状态之间转换。这显著地减轻了所述用于对开关磁阻机器进行触发的线路装置的、整流器的、半导体开关元件的负荷。
按照一种优选的实施方式,所述线路装置具有一用于从所述电蓄能器中获取能量的降压斩波器。由此实现这一点:可以避免在所述电的蓄电能器上出现不允许的较高的电压并且就这样排除比如所述半导体开关元件的损坏。所述第二半分支的、那些没有直接与所述第一半分支的同名的接头导电地连接的、上方的或者下方的接头有利地通过所述降压斩波器所述第一半分支的同名的接头电气耦合。
按照另一种实施方式,所述降压斩波器构造用于将电能从所述电蓄能器反馈到所述电源中。由此实现这一点:可以利用在所述电蓄能器中所储存的电能。由此提高了整个装置的效率。
按照一种实施方式,每个第二半分支在中间的接头与那个没有直接与第一半分支的同名的接头导电地连接的上方的或者下方的接头之间具有空载构件(Freilaufbauteil),使得所述电蓄能器的第一接头与所述空载构件导电地连接。由此可以通过所述空载构件从所述磁阻机器中给所述电蓄能器充电。
按照另一种实施方式,每个第一半分支在中间的接头与那个直接与第一半分支(32a、32b、32c)的同名的接头导电地连接的上方的或者下方的接头之间具有空载构件。由此可以通过所述第一半分支的空载构件和所述第二半分支的空载构件来向所述电蓄能器输送所述磁阻机器的、有待消除的磁能量。
按照另一种实施方式,每个整流器分支都具有半导体开关元件,其中对于半导体开关元件来说在关断的状态中所述电蓄能器能够通过电流来充电。由此不需要额外的、用于给所述电蓄能器充电的充电线路。
按照另一种实施方式,对于半导体开关元件来说,在关断的状态中所述电蓄能器能够通过流经所述空载构件的电流来充电。
如果按照另一种有利的实施方式每个整流器分支应该构造为单相的4象限整流器,那么每个整流器分支都具有另外的第一半分支和另外的第二半分支,其中在所述第一半分支及另外的第二半分支与所述第二半分支及另外的第一半分支之间布置了一个或者多个线圈绕组。相应地,所述另外的第二半分支的、中间的接头与所述第一半分支的中间的接头直接导电地连接,所述另外的第一半分支的、中间的接头与所述第二半分支的中间的接头直接导电地连接,所述另外的第一半分支的、下方的接头与所述线路装置的第二供电接头直接导电地连接,所述另外的第一半分支的、上方的接头与所述线路装置的第一供电接头直接导电地连接,所述另外的第二半分支的、下方的接头与所述电蓄能器的第二接头直接导电地连接,并且所述另外的第二半分支的、上方的接头与所述电蓄能器的第一接头直接导电地连接。
按照另一种实施方式,所述线路装置构造用于将所述电蓄能器的电压与一阈值进行比较,并且朝超过所述阈值的方向给所述电蓄能器放电。由此实现这一点:将所述电压至少保持到所述阈值的数值,因为只有在超过所述阈值时才给所述电蓄能器放电,并且由此降低在所述电蓄能器上的电压。此外由此实现这一点:所述电压不能具有任意高的数值。因此,比如防止所述整流器的构件受到过电压,所述过电压否则可能损坏或者破坏这些构件。
按照另一种实施方式,至少两个定子绕组被连接成一个定子绕组对。在此,所述定子绕组对的定子绕组如此布置,从而同时向其加载电流,用于产生作用于所述转子的转矩。由此降低所述整流器的整流器分支的数目。由此所述整流器的构造得到简化。
有利地将按本发明的磁阻机器或者线路装置用于驱动车辆。比如将按本发明的磁阻机器作为并联的混合驱动装置用在混合电动车中,因为其与永久励磁的电动机相比在通过汽油机驱动时无损失地运转并且与异步电动机相比首先在起动时可以提供更高的转矩。
同样有利地将按本发明的磁阻机器或者线路装置用于驱动车辆中的辅助机组。比如将按本发明的磁阻机器用于驱动用电运行的增压空气压缩机、压气机或者用电运行的冷却水泵或者油泵。
本发明的其它优点和设计方案从说明书和附图中获得。
不言而喻,前面所提到的和下面还要解释的特征不仅能够以相应所说明的组合、而且也能够以其它的组合或者单独地使用,而不离开本发明的范围。
附图说明
借助于一种实施例在附图中示意性地示出了本发明,并且下面借助于附图对本发明进行详细描述。
图1是按本发明的开关磁阻机器的、一种实施例的剖面图;
图2是按本发明的、用于在图1中的开关磁阻机器的线路装置的、一种实施例的示意图;并且
图3是一种扩展的按本发明的、用于在图1中的开关磁阻机器的线路装置的、一种实施例的整流器分支的示意图。
具体实施方式
在图1中示出了一种开关磁阻机器2(简称SRM,英语:switched reluctance motor,简称SR-drive)。
在当前的实施例中,所述磁阻机器具有一个拥有四个转子齿20a、20b、20c、20d的转子18。此外,所述磁阻机器2具有一定子22,该定子在当前的实施例中具有六个分别拥有一个所配属的定子线圈4a、4b、4c、4d、4e、4f的定子齿24a、24b、24c、24d、24e、24f。所述定子线圈4a、4b、4c、4d、4e、4f被围绕着相应的定子齿24a、24b、24c、24d、24e、24f来缠绕。由此,所述定子齿24a、24b、24c、24d、24e、24f的数目有别于所述磁阻机器2的转子齿20a、20b、20c、20d的数目。
通过向所述定子线圈4a、4b、4c、4d、4e、4f加载电流的方式,可以单独地或者一组一组地使所述定子齿24a、24b、24c、24d、24e、24f磁化。在图1所示出的图示中,比如向所述定子线圈4a和4d加载电流并且由此使所述定子齿24a和24d磁化。
如果像在图1中示出的那样,一个转子齿、比如所述转子齿20a开始与所述定子齿24a搭接,则就通过所述定子齿24a的磁化来将转矩沿着旋转方向D施加到所述转子18上,并且更确切地说沿着提高在所述转子齿20a与所述定子齿24a之间的搭接面A的方向施加所述转矩。
只要在所述转子20沿着转矩方向旋转时提高所述转子齿20a与所述定子齿24a之间的搭接面A,那么为了维持所述转矩也必须进一步连续地提高所述气隙磁通。为此,在线圈电流基本上恒定时比如向所述定子线圈4a加载正的电压。
一旦所述转子齿20a和所述定子齿24a彼此完全搭接,所述气隙磁通就不再引起转矩。如果所述转子18现在继续沿着旋转方向D旋转,则达到一个相应的点,自该点起所述在转子齿20a与定子齿24a之间的搭接面A重又减小。
为了达到所述转子18的最大的转矩,应该在一个相应的时刻重又完全消除所述气隙磁通,其中在所述相应的时刻所述搭接面A重又减小。
图2以示意图示出了一种用于开关磁阻机器2的线路装置6的示意图,所述线路装置6具有在这里构造为逆变器的、用于对所述定子绕组4a、4b、4c、4d、4e、4f进行触发的整流器8。在当前的实施例中,所述在图1中相应地彼此对置的定子绕组4a和4d、4b和4e、4c和4f分别串联或者并联,并且分别形成定子绕组对4a、4d;4b、4e;4c、4f。所述线路装置6可以是计算单元的一部分、比如是机动车的控制仪。
由电源(比如电池-未示出)在供电接头上向所述线路装置6馈电。所述线路装置6在当前的实施例中作为供电接头具有电池接头B+以及用于向所述逆变器8供给电压Ub的地线接头GND,所述电压Ub在当前的实施例中是直流电压。在所述电池电压B+与所述地线接头GND之间连接了一中间电路电容器26。
为所述定子绕组对4a、4d;4b、4e;4c、4f中的每个定子绕组对分配了所述线路装置6的整流器分支10a、10b、10c。每个整流器分支10a、10b、10c都分别具有一个上方的(highside)半导体开关元件12a、12b、12c和一个下方的(lowside)半导体开关元件12a’、12b’、12c’。所述半导体开关元件12a、12b、12c、12a’、12b’、12c’可以是晶体管、比如IGBTs(绝缘栅双极晶体管)或者MOSFETs(金属氧化物半导体场效应晶体管)。此外,每个整流器分支10a、10b、10c作为空载构件都分别具有一个上方的空载二极管14a、14b、14c以及一个下方的空载二极管14a’、14b’、14c’。
借助于图2可以看出,每个整流器分支10a、10b、10c都分别具有一条第一半分支32a、32b、32c以及一条第二半分支34a、34b、34c,所述第一半分支及所述第二半分支在这里则分别拥有一个上方的、一个中间的和一个下方的接头并且成对地形成一个半桥。所述定子绕组对4a、4d;4b、4e;4c、4f在此分别被连接在所述第一半分支32a、32b、32c其中之一的中间的接头与相应所属的第二半分支34a、34b、34c的中间的接头之间。每个第一半分支32a、32b、32c都具有所述上方的半导体开关元件12a、12b、12c以及所述下方的空载二极管14a’、14b’、14c’,所述上方的半导体开关元件和所述下方的空载二极管分别串联。每个第二半分支34a、34b、34c都具有所述下方的半导体开关元件12a、12b、12c以及所述上方的空载二极管14a’、14b’、14c’,所述下方的半导体开关元件和所述上方的空载二极管同样分别串联。
在运行中,由控制机构(未示出)通过控制线(未示出)来如此触发所述相应的整流器分支10a、10b、10c的半导体开关元件12a、12b、12c、12a’、12b’、12c’,使得其从关断的状态转换为传导的状态并且反之亦可,从而在所述定子绕组对4a、4d;4b、4e;4c、4f中形成、维持并且重又消除磁通量,并且就这样用转矩沿着旋转方向D来驱动所述转子18。
此外,在当前的实施例中,所述用于开关磁阻机器2的线路装置6具有降压斩波器16和电蓄能器36。
所述降压斩波器16(也被称为降压转换器、英语:step-down converter或者buck converter)是直流变压器,其输出电压值始终小于所述输入电压值。在图2中勾画出,所述降压斩波器16具有感应线圈、半导体开关元件、比如MOSFET和二极管。但是所述降压斩波器16也可以具有其它的构造。
在输入侧,所述降压斩波器16与所述电蓄能器36的第一接头28导电地连接。此外,在当前的实施例中所述降压斩波器16在输入侧与所述整流器分支10a、10b、10c的、上方的空载二极管14a、14b、14c导电地连接。由此所述第二半分支34a、34b、34c的、上方的接头与所述电蓄能器36的第一接头28直接地、也就是在没有中间连接结构元件的情况下导电地连接。
在输出侧,所述降压斩波器16与所述电池接头B+及所述相应的整流器分支10a、10b、10c的、上方的半导体开关元件12a、12b、12c导电地连接。由此,所述第一半分支32a、32b、32c的、上方的接头与所述电池接头B+直接地、也就是在没有中间连接结构元件的情况下导电地连接。
总之,在所示出的实施方式中,所述第一半分支32a、32b、32c被连接在所述电池接头B+与所述地线接头GND之间,所述第二半分支34a、34b、34c被连接在所述电蓄能器36的第一接头28与所述地线接头GND之间。所述电池接头B+与所述电蓄能器36的第一接头28没有直接导电地连接。相应地,所述第一半分支32a、32b、32c的、上方的接头没有直接与所述第二半分支34a、34b、34c的、上方的接头导电地连接。相反,在所示出的实施例中,所述第一半分支32a、32b、32c的、下方的接头直接与所述第二半分支34a、34b、34c的、下方的接头导电地连接。
在当前的实施例中,所述电蓄能器36通过电容器来构成。所述电蓄能器36在当前的实施例中与所述第二半分支34a、34b、34c并联。由此所述第一半分支32a、32b、32c的、下方的接头、所述第二半分支34a、34b、34c的、下方的接头以及所述电蓄能器36的第二接头30直接与所述地线接头GND导电地连接。
如果在启动所述开关磁阻机器2的情况中还给所述电蓄能器36放电,则可以通过一次性地或者同步地将所述整流器分支10a、10b、10c的、上方的半导体开关元件12a、12b、12c其中之一置于传导的状态中这种方式来使所述电蓄能器36的电压Uc达到所述电源电压Ub的数值。
通过切断所述整流器分支10a、10b、10c的、上方的半导体开关元件12a、12b、12c这种方式,来产生负的感应电压,所述负的感应电压的量高于所述电源电压Ub的数值。因此,在启动的进一步的进程中在所述降压斩波器16不活动时,可以将所述电蓄能器36一直充电到处于所述电源电压Ub之上的、比如处于所述阈值的水平上的电压值。
因为首先对于所述开关磁阻机器2的较高的转速来说需要加速消除所述气隙磁通,所以,所述电蓄能器36的电压Uc在启动的开始也就是在转速较小时首先仍然低于所述阈值这种情况没有问题。
在进一步的运行中在所述转子18已经相应地如此旋转而使得定子绕组对4a、4d;4b、4e或者4c、4f的搭接面A重又变小之前,如此触发所述相应的整流器分支10a、10b或者10c的半导体开关元件12a、12a’;12b、12b、12b’或者12c、12c’,使得其从传导的状态转换为关断的状态。现在仅仅所述线圈电流通过所述相应的整流器分支10a、10b、10c的空载二极管14a、14a’;14b、14b’或者14c、14c’流到所述电蓄能器36中,并且继续对其进行充电。由此,现在具有从数额方面看比加载在所述电池接头B+上的电压Ub大的数值的电压Uc可供使用。在去磁时(整流器分支10a、10b或10c的两个半导体开关元件12a、12a’;12b、12b’或者12c、12c’被关断并且所属的线圈对电流>0),这种具有负的极性的电压Uc>Ub加载在有待去磁的线圈对4a、4b;4d、4e或者4c、4f上。因此,明显比在为了消除所述气隙磁通而仅仅提供加载在所述电池接头B+上的电压Ub的情况快地消除所述气隙磁通。
为了抑制所述电蓄能器36的电压Uc的、不受控制的上升,在当前的实施例中所述降压斩波器16构造用于将电能从所述电蓄能器36反馈到所述电源中。在与当前的实施例有差别的情况下,可以向其它机组、比如机动车的车用电路的机组供给电能。
为了将电能从所述电蓄能器36反馈到所述电源中,所述线路装置6构造用于将所述电蓄能器36的电压的水平与阈值进行比较。如果所述电蓄能器36的电压Uc的水平超过所述阈值,则激活所述降压斩波器16,用于将所述电蓄能器36的电压Uc限制到所述阈值上并且防止对所述电蓄能器36进行进一步充电。
在与所述在图2中示出的实施例有差别的情况下,所述电蓄能器36的第二接头30可以与所述电池接头B+导电地连接。在这种情况中,所述电蓄能器36提供处于所述电蓄能器36的电压Uc的电压水平与所述电压Ub的电压水平之间的差的水平上的电压。
此外,在与所述在图2中示出的实施例有差别的情况下,所述电蓄能器36的第一接头28可以与所述电池接头B+导电地连接,而所述降压斩波器16则被连接在所述整流器分支10a、10b、10c的下方的空载二极管14a’、14b’、14c’与所述电蓄能器36的第二接头30之间。在这种情况中,所述降压斩波器16在输出侧与所述地线接头GND导电地连接。在这种情况中,所述下方的空载二极管14a’、14b’、14c’与所述蓄能器36的第二接头30相连接,但是不与所述电源的GND接头相连接。相反,在这种情况中,所述空载二极管14a、14b、14c和所述上方的半导体开关元件12a、12b、12c一起与所述电源的电池接头B+相连接。
利用本发明来提高所述气隙磁通的消除速度并且提高所述转矩。此外,对于所述电蓄能器36的能量消除在时间上如此与将所述整流器分支10a、10b、10c的置于传导的状态的过程相耦合,用于给布置在所述电池接头B+与地线接头GND之间的中间电路电容器26减轻负荷。因此,可以降低所述电源的或者所述中间电路电容器26的电流负荷,并且必要时可以将所述中间电路电容器26设计得更小一些。
在本发明的、至此所描述的实施方式中,所述整流器分支10a、10b、10c在其相应的半分支的中间的接头之间产生瞬时的、具有数值+Ub、0或者-Uc的输出电压。在此,Ub是在所述接头+B与电源的GND之间的电压,并且Uc>Ub是在所述电蓄能器36上的电压。由此可以无级地在所述数值-Uc与+Ub之间调节处于整流器分支10a、10b、10c的半分支32a、34a;32b、34b;32c、34c的接头之间的、中间的电压。而在所述定子线圈对4a、4d;4b、4e;4c、4f中的电流方向则被固定并且不能倒转。所述整流器分支10a、10b、10c由此相应地代表着单相的二象限整流器。这一般来说也足以用于运行磁阻机器,因为在磁阻机器中的转矩产生机构在不取决于在所述磁阻机器的线圈中的电流方向的情况下发挥功能。
但是,如果出于其它原因而有必要能够使在所连接的负载中的电流方向倒转,那么可以在功能相同时以简单的方式将所述整流器分支扩展为单相的四象限整流器。在所述整流器分支10a的实施例上,在图3中示出了一种这种扩展方案。
图3示出了所述整流器分支10a。该整流器分支以所熟知的方式具有所述拥有一个上方的、一个中间的和一个下方的接头的第一半分支32a以及所述同样拥有一个上方的、一个中间的和一个下方的接头的第二半分支34a。在所述两条半分支32a、34a的中间的接头之间连接了所述磁阻机器2的、作为电的负载起作用的定子线圈对4a、4d。所述两条半分支32a、34a的下方的接头直接与所述电源的接头GND并且与所述电蓄能器36的第二接头30导电地连接。所述第一半分支32a的上方的接头直接与所述电源的接头B+导电地连接。所述第二半分支34a的上方的接头直接与所述电蓄能器的第一接头28导电地连接。
为了在所述定子线圈对4a、4d中的电流方向倒转时也实现相同的功能,另外的第二半分支34d与所述第一半分支32a在电方面相连接。在此,所述第一半分支32a的以及所述另外的第二半分支34d的、中间的以及下方的接头彼此分别直接导电地连接。所述另外的第二半分支34d的上方的接头与所述电蓄能器36的第一接头28并且由此也与所述第二半分支34a的上方的接头直接导电地连接。
以相应的方式,另外的第一半分支32d与所述第二半分支34a导电地连接。在此,所述第二半分支34a的中间的和下方的接头与所述另外的第一半分支32d的、中间的和下方的接头分别彼此直接导电地连接。所述另外的第一半分支32d的、上方的接头与所述电源的接头B+并且由此也与所述第一半分支32a的上方的接头直接导电地连接。
所述另外的第二半分支34d在其中间的接头与其下方的接头之间具有一半导体开关元件12d’,并且在其中间的接头与其上方的接头之间具有一空载元件14d。
所述另外的第一半分支32d在其中间的接头与其下方的接头之间具有一空载元件14d’,并且在其中间的接头与其上方的接头之间具有一半导体开关元件12d。
对于在所述定子线圈对4a、4d中的传统的电流方向来说,所述整流器分支刚好像已经在关于图2的解释中所描述的那样发挥功能。对于倒转的电流方向来说,所述另外的第一和第二半分支则承担导电工作。现在,可以通过关断所述半导体开关元件12d、12d’或者将其置于传导的状态中这种方式来将在所述整流器分支10a的中间的接头之间的电压调节到瞬时值-Ub、0或者+Uc。
如果所述半导体开关元件12a’、12d’在其传导的状态中不断地能够反向导电,则可以放弃相应并联的空载元件14a’、14d’。
Claims (14)
1.用于运行开关磁阻机器(2)的线路装置(6),所述线路装置具有整流器(8)和电蓄能器,其中所述整流器(8)具有多个整流器分支(10a、10b、10c),其中每个整流器分支(10a、10b、10c)都具有第一半分支(32a、32b、32c)和第二半分支(34a、34b、34c),所述第一半分支(32a、32b、32c)和所述第二半分支(34a、34b、34c)则分别拥有一个上方的、一个中间的和一个下方的接头,
其中所述电蓄能器(36)的第一接头(28)与所述第二半分支(34a、34b、34c)的上方的接头导电地连接,并且所述电蓄能器(36)的第二接头(30)与所述第二半分支(34a、34b、34c)的下方的接头导电地连接,并且
其中所述线路装置(6)的第一供电接头(B+)与所述第一半分支(32a、32b、32c)的上方的接头导电地连接,并且所述线路装置(6)的第二供电接头(GND)与所述第一半分支(32a、32b、32c)的下方的接头导电地连接,
其中所述第一半分支(32a、32b、32c)的上方的接头没有直接与所述第二半分支(34a、34b、34c)的上方的接头导电地连接,或者其中所述第一半分支(32a、32b、32c)的下方的接头没有直接与所述第二半分支(34a、34b、34c)的下方的接头导电地连接。
2.按权利要求1所述的线路装置(6),所述线路装置具有用于从所述电蓄能器(36)中获取能量的降压斩波器(16)。
3.按权利要求2所述的线路装置(6),其中所述降压斩波器(16)构造用于将电能从所述电蓄能器(36)反馈到电源中。
4.按权利要求2或3所述的线路装置(6),其中所述第二半分支(34a、34b、34c)的、没有直接与所述第一半分支(32a、32b、32c)的同名的接头导电地连接的上方的或者下方的接头通过所述降压斩波器(16)与所述第一半分支(32a、32b、32c)的同名的接头电气耦合。
5.按前述权利要求中任一项所述的线路装置(6),其中每个第二半分支(34a、34b、34c)在中间的接头与没有直接与第一半分支(32a、32b、32c)的同名的接头导电地连接的上方的或者下方的接头之间具有空载构件(14a、14b、14c)。
6.按前述权利要求中任一项所述的线路装置(6),其中每个第一半分支(32a、32b、32c)在中间的接头与直接与第一半分支(32a、32b、32c)的同名的接头导电地连接的上方的或者下方的接头之间具有空载构件(14a’、14b’、14c’)。
7.按前述权利要求中任一项所述的线路装置(6),其中每个整流器分支(10a、10b、10c)都具有半导体开关元件(12a、12b、12c、12a’、12b’、12c’),其中对于半导体开关元件(12a、12b、12c、12a’、12b’、12c’)来说在关断的状态中所述电蓄能器(36)能够通过电流来充电。
8.按权利要求7所述的线路装置(6),其中对于半导体开关元件(12a、12b、12c、12a’、12b’、12c’)来说在关断的状态中所述电蓄能器(36)能够通过流经所述空载构件(14a、14b、14c、14a’、14b’、14c’)的电流来充电。
9.按前述权利要求中任一项所述的线路装置(6),其中每个整流器分支(10a、10b、10c)都具有另外的第一半分支(32d)和另外的第二半分支(34d),所述另外的第一半分支(32d)和另外的第二半分支(34d)分别具有一个上方的、一个中间的和一个下方的接头;
其中所述另外的第二半分支(34d)的中间的接头直接与所述第一半分支(32a)的中间的接头导电地连接,
其中所述另外的第一半分支(32d)的中间的接头直接与所述第二半分支(34a)的中间的接头导电地连接,
其中所述另外的第一半分支(32d)的下方的接头直接与所述线路装置(6)的第二供电接头(GND)导电地连接,
其中所述另外的第一半分支(32d)的上方的接头直接与所述线路装置(6)的第一供电接头(B+)导电地连接,
其中所述另外的第二半分支(34d)的下方的接头直接与所述电蓄能器(36)的第二接头(30)导电地连接,并且
其中所述另外的第二半分支(34d)的上方的接头直接与所述电蓄能器的第一接头(28)导电地连接。
10.按权利要求9所述的线路装置(6),其中取消了至少一个空载元件(14a-14f、14a’-14f’),半导体开关元件(12a-12f、12a’-12f’)直接与所述空载元件(14a-14f、14a’-14f’)电气并联,并且其中所属的半导体开关元件(12a-12f、12a’-12f’)至少在其传导状态中也能够反向导电。
11.按前述权利要求中任一项所述的线路装置(6),所述线路装置构造用于将所述电蓄能器(36)的电压(Uc)与阈值进行比较,并且朝超过所述阈值的方向给所述电蓄能器(36)放电。
12.开关磁阻机器(2),其具有多个定子绕组(4a、4b、4c、4d、4e、4f)以及按前述权利要求中任一项所述的线路装置(6),其中每个整流器分支(10a、10b、10c)至少分别配属于所述磁阻机器(2)的定子绕组(4a、4b、4c、4d、4e、4f)其中之一。
13.按权利要求12所述的开关磁阻机器(2),其中至少两个定子绕组(4a、4b、4c、4d、4e、4f)连接成一个定子绕组对(4a、4d;4b、4e;4c、4f)。
14.车辆,其具有按权利要求1到11中任一项所述的线路装置(6)并且/或者具有按权利要求12或13所述的开关磁阻机器(2)。
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