CN110957948A - 用于运行三相电机的方法 - Google Patents

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CN110957948A CN201910916388.2A CN201910916388A CN110957948A CN 110957948 A CN110957948 A CN 110957948A CN 201910916388 A CN201910916388 A CN 201910916388A CN 110957948 A CN110957948 A CN 110957948A
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Abstract

本发明涉及一种用于运行三相电机的方法。本发明涉及一种用于运行三相电机(1)、特别是永磁激励的同步电机的方法,三相电机具有转子(L)和与三相电网连接的定子(St),定子具有三相定子绕组,其中,定子经由第一半导体电路装置并且经由第二半导体电路装置与三相电网连接,第一半导体电路装置用于在定子中形成在第一旋转方向上旋转的第一旋转场,并且第二半导体电路装置用于在定子中形成在与第一旋转方向相反的旋转方向上旋转的第二旋转场,其中,三相电机还具有控制单元(3),控制单元用于调节第一和第二半导体电路装置的半导体,其中,控制单元调节半导体,使得通过第一和第二旋转场的电流脉冲,使转子在第一旋转方向上加速。

Description

用于运行三相电机的方法
技术领域
本发明涉及一种用于运行三相电机的方法、对应的计算机程序产品、旋转电流控制器以及具有这种旋转电流控制器的驱动系统。
背景技术
三相电机原则上可以作为发电机或者作为电动机运行。前者将机械能转换为三相交流电,后者将三相交流电转换为机械能。根据IEC标准60034,按照三相电机的效率,将三相电机分为不同的效率等级IE 1至IE 4(IEC=International ElectrotechnicalCommission,国际电工委员会;IE=International Efficiency,国际效率)。特别是在直至大约20kW的低功率范围内,利用异步电机,不能以简单的方式保持所有针对电动机定义的效率,因此越来越多地寻求在转子中使用永磁体,例如作为永磁激励的同步电机(=PMSM,Permanenterregte Synchronmaschine)。
图1示出了作为隐极式电机的实施方式中的这种永磁激励的同步电机的示意图,该隐极式电机具有也称为定片
Figure BDA0002216251050000011
的定子St,定子St包括定子绕组,定子绕组具有用于三相电网的三个相的相绕组。在此,定子绕组可以借助相端子A、B、C与三相电网的三个相电连接。此外,同步电机在定子St的内部空间中,具有也称为转片(Rotor)或者磁极转子的转子L,转子L包括磁北极N和磁南极S,并且以围绕旋转轴R可旋转的方式支承。图1中的图示应当理解为仅仅是示例性的,并且对所要求保护的主题的保护范围没有限制作用。如果三相交流电在定子绕组中经过一个完整的时间周期,则定子St的磁场进一步旋转一个完整的极距(北极和南极)。在定子中存在两个极对的情况下,这对应于180度的机械旋转。由于磁极只能成对地出现,所以最小的极对数是p=1(一个北极和一个南极)。与此相当,极数是2p。由此,4极电机具有2个极对,即,极对数p=2。即使馈送的电流的频率不变,具有两个极对的电机中的定子磁场的旋转速度,仅仅是仅具有一个极对的电机中的定子磁场的旋转速度的一半大。也就是说,电机(通常是具有一到四个极对的电机)的极对数p确定定子磁场的旋转频率,由此确定跟随定子中的磁场的转子的转速或旋转频率。转子的旋转频率随着极对数的增加而降低。
虽然电机类型PMSM能够实现高能效,但是在刚性电网上的启动和运行不能容易地进行。为了能够实现这一点,可以在电机的转子中设置阻尼笼。虽然阻尼笼使得能够在刚性电网上实现可靠的起动,但是阻尼笼和永磁体的磁通的组合导致大的启动电流。
同样,可以借助合适的电力电子执行机构(例如变频器(=FU)或软启动器)来运行。在此,特别是软启动器(也称为软起动器或软启动设备)的使用,是用于在“刚性电网”上、即在具有固定的电网频率的三相电网上起动PMSM的一种成本友好的解决方案。将在接通电气设备(例如电机)时用于进行功率限制的措施称为软启动。在用于异步电机的传统的软启动设备中,在接通电机时,例如借助相角控制,使施加在电机上的电压减小,并且缓慢地增加到完全的电网电压。但是,这种方法不适合用于启动PMSM。
在2012年马格德堡大学Marcel Benecke博士的题为“Anlauf vonenergieeffizienten Synchronmaschinen mit Drehstromsteller”的博士论文中,提出了一种借助软启动器起动永磁激励的同步电机的解决方案。然而,在该论文中提出的方法需要电机当前的磁极转子角,从而必须为该论文使用的电机配备对应的传感器系统。传感器(Geber)应当理解为检测机械参量:磁极转子(即转子)的转速和位置的转速和位置传感器。为了向调节器提供实际值并且使已有的转速和位置调节回路闭合,需要这些参量的信号。对于三相驱动器的矢量调节方法,转速和位置信号也用作电流调节回路重要的输入参量。在这种情况下,传感器直接在电机轴上检测转速和/或位置。
传感器系统对系统的成本和可用性产生负面影响,现在这使得软启动器解决方案对于高效的电机而言没有吸引力。由于这些原因,优选不使用传感器的起动方法。
例如从2018年05月17日公开的WO2018/086688A1(Siemens AG)中,已知一种不使用传感器的起动方法。在此,借助晶闸管的点火,转子以最大转矩从已知的初始位置开始旋转,测量通过转子的旋转感应的电压,并且确定同步电机的最佳点火角。这种方法使得能够在没有旋转传感器系统的情况下启动电机,然而要设置启动之前的转子的取向。在2018年04月26日公开的WO2018/072810A1(Siemens AG)中,描述了一种这种没有传感器的用于对三相电机进行取向的方法。
随着电机转速的增大,电网转速和电机转速之间的差减小,电网转速对应于通常为50Hz或60Hz的三相电网的电网频率。其结果是,电网角
Figure BDA0002216251050000031
和电机角
Figure BDA0002216251050000032
之间的差角
Figure BDA0002216251050000033
同样缓慢地改变。
图2示出了在选择了晶闸管的最佳点火时刻时,依据电网角
Figure BDA00022162510500000312
和电机角
Figure BDA0002216251050000034
的最大可能平均转矩M_mean(在下文中也简称为平均转矩M_mean)的等高线图,晶闸管的最佳点火时刻通过Benecke方法的算法来确定,在上面提到的Benecke博士的博士论文中描述了这种方法。图2中的图示涉及具有极对数p=2的示例电机。在25U/sec=1500U/min的电机转速下,电机达到其最大转速,并且转子与电网同步地运行。示出了值为7、14和21Nm时的等高线。平均转矩M_mean小于7Nm的图2所示的最暗的区域,也称为“转矩谷”,对于电机的加速不太有用,因为这里可以实现小的正转矩;图2所示的区域还包括转矩M_mean为负或者电流大于预先给定的电流极限的区域,即,使得晶闸管的点火肯定没有意义的区域。定义最大允许电流的电流极限用于提高能效以及电气部件的保护。
平均转矩M_mean大于21Nm的在图2中以白色示出的区域,也称为“转矩峰”,最佳地适合用于晶闸管的点火,以有效地使电机加速:在白色区域中,可能的转矩最大。处于其之间的区域,即7到14Nm之间的浅灰色区域和14到21Nm之间的更亮的区域,其中可实现的平均转矩M_mean越大,越适合用于电机的加速。
在图2中,作为虚线Z示出了电机起动时电网角和电机角的时间曲线;时间曲线通过虚线Z上的箭头表示。在此,这仅仅是一个时间片段的示意图,为了尽可能清楚地解释关系,该示意图忽略了由于加速过程导致的虚线Z的变形。如果虚线Z达到电网角
Figure BDA0002216251050000035
的标度上的最大值360度,则该曲线在电网角
Figure BDA0002216251050000036
的标度上的最小值0度下继续:这在图2中通过两个垂直向下地指向的箭头示出。只要转子的转速一直刚刚低于同步转速(这里:1500U/min),则电网和电机角在14和更大的等高线中运行,如通过电机角
Figure BDA0002216251050000037
Figure BDA00022162510500000313
的范围内的虚线Z所示出的。这里,通过点火,可以持续地实现正转矩贡献。然而,在转子转速进一步增大时,线Z从电机角
Figure BDA0002216251050000038
Figure BDA00022162510500000310
开始,缓慢地向不再能够实现正转矩的区域移动。这里,转速再次下降。t1标出了不再能够实现正转矩的阶段的开始。
这种情况的结果是,在电机转速接近同步电网转速(这里:1500U/min)时,软启动器发现对晶闸管点火的可能性越来越少,并且在脉冲块之间插入越来越长的间隔。在该时间期间,系统处于图2中的“转矩谷”,并且点火算法等待,直到点火算法再次遇到图2中的“转矩峰”。
图3示出了描述PMSM的起动的曲线图,该曲线图具有电流强度-时间曲线和ω_mech-时间曲线,其中,关于以秒为单位的时间,绘制了以安培为单位的定子相的电流I的量值以及以1/min为单位的转子的机械角速度ω_mech。附加地,在x轴上给出了晶闸管的点火时刻30,如果这些点火时刻在时间上快速地连续出现,则这些点火时刻形成所谓的脉冲块32。在t=1.5s和t=2s之间的时间范围内,可以看到,由于晶闸管的点火时刻的聚集而形成的脉冲块32使得转子显著加速,即,机械角速度ω_mech增大。脉冲块32,即用于产生正转矩的晶闸管的聚集的点火,与图2中的转矩峰相关。与此类似,脉冲间隔31,即没有脉冲块32,与图2中的转矩谷相关。
在借助软启动器起动电机时,在电机转速接近同步电网转速的情况下变得越来越长的、脉冲块32之间的脉冲间隔31,导致所谓的“转速波动”,即,机械转速ω_mech的波纹,其在图3中在t=1.5s和t=2s之间的时间范围内清晰可见。
发明内容
本发明要解决的技术问题是,提供一种用于运行三相电机、特别是永磁激励的同步电机的改进的方法。
根据本发明,上述技术问题通过具有在本发明中给出的特征的方法来解决。这是一种适合用于运行永磁激励的同步电机的方法。这种方法也可以在其它三相电机、例如具有电激励的转子的同步电机或者异步电机)中使用。同步电机具有转子。同步电机具有定子,定子具有三相定子绕组,并且与三相电网连接。在此,三相电网的相与定子绕组导电连接。定子借助第一半导体电路装置、优选第一晶闸管电路装置与三相电网连接,使得可以在定子中产生在第一旋转方向上旋转的第一旋转场。并且定子借助第二半导体电路装置、优选第二晶闸管电路装置与三相电网连接,使得可以在定子中产生在与第一旋转方向相反的旋转方向上旋转的第二旋转场。在此,同步电机还具有控制单元,控制单元用于调节第一和第二半导体电路装置的半导体、优选用于将第一和第二半导体电路装置的晶闸管点火。对半导体的调节包括使半导体、例如晶体管、晶闸管或三端双向可控硅开关元件电气通断,使得半导体传导电流(导电状态;导通状态)或不传导电流(截止状态;阻断状态)。对半导体的调节的一个特别优选的设计方案是使晶闸管通断:在接通过程中,即在进行所谓的“点火”时,例如通过控制电流的点火脉冲,使晶闸管从截止状态转变为导通状态;例如通过阻断控制电流,来进行关断过程,即晶闸管从导通到截止状态的转变,然后,通过晶闸管的电流进一步流动,直到其自然的过零点为止,在过零点,电流熄灭。根据本发明,控制单元以如下方式调节半导体,优选晶闸管的通断,即,使得通过第一和第二旋转场的电流脉冲,使转子在第一旋转方向上加速。在此,通过第二旋转场,提供用于调节半导体的、优选用于将晶闸管点火的附加时刻,在这些附加时刻,可以使转子在第一旋转方向上加速。
为了确定半导体的合适的点火时刻,重复确定当前的转子角、即转子的位置角、例如从转子的位置角推导出的当前的转子转速ω_mech、三相电网的当前的电网相位、即三相电网的至少一个相中的电网电压相位以及当前的定子相电流。使用当前的转子角、当前的转子转速、当前的电网相位和当前的定子相电流,在控制单元中,针对所有可能的点火情况,预先计算相应地在点火时间段内作用在转子上的转矩的转矩走向(转矩曲线),并且使用预先计算的转矩走向,针对每个晶闸管对,决定是否将该晶闸管对点火。根据转子位置角和电网电压相位,确定点火时刻,使得产生正转矩。
本发明基于如下认识:为了使电机的转子加速,向软启动器提供用于将晶闸管点火的附加时刻,在这些附加时刻,在电机的定子上,不仅施加以第一方向旋转的三相电网,而且还附加地施加反向旋转的三相电网。在改变拓扑,使得在电机上不仅施加在第一方向上旋转的旋转场,而且还施加反向旋转的第二旋转场的情况下,图2中的曲线因此改变,使得在控制单元中运行的算法现在具有另外的点火选项,利用这些点火选项,可以使转子加速。可以通过第二旋转场,来对由第一旋转场给出的系统的“转矩谷”进行补偿,即,通过晶闸管的点火,这些点火在转子上产生附加的转矩脉冲,使得“转矩谷”中断,由此避免或者至少有规律地中断转速接近同步转速时的脉冲间隔。
例如,可以将三相电网的两个相选择性地彼此交换,由此在三相电机上施加反向旋转的旋转场。在此,同样可以想到具有类似的效果的其它接线方案:为了减少附加地需要的晶闸管的数量,除了3相拓扑之外,还可以想到,将这种新的拓扑转用到仅具有两个可通断的相的设备上。由此,与已知的软启动器的三相半导体开关相比,仅需要一个另外的反向并联的晶闸管对。
在下面的描述中给出本发明的有利的设计方案和扩展方案。
根据本发明的一个优选设计方案,第一和第二半导体电路装置仅能够对三相电网的两个相进行调节。由于省去了第三个相上的半导体开关、特别是晶闸管,与三个相中的每一个都可以由半导体开关调节的3相的变形方案相比,这种2相的变形方案是成本更低的变形方案。
根据本发明的一个优选设计方案,三相电机是永磁激励的同步电机。
根据本发明的一个优选设计方案,三相电机是具有阻尼笼的永磁激励的同步电机。阻尼笼使异步部分进入同步电机,具有可以一般地改善起动的优点。具体地,在利用软启动器运行的PMSM中,阻尼笼在系统中产生阻尼,因为由此可产生的磁通不像在永磁体的情况下那样刚性。
根据本发明的一个优选设计方案,三相控制器(旋转电流控制器)包括用于确定同步电机的转子的转速的装置、用于确定三相电网的相位的装置和/或用于确定定子电流的至少一部分的装置。
根据本发明的一个优选设计方案,控制装置被设计为用于,根据所确定的值,预先计算在连接半导体控制器的至少一部分时可确定的时间段内的同步电机的转矩曲线,并且根据该预先计算,来确定将半导体电路装置的半导体切换为导通的通断时刻(晶闸管点火时刻)。
所概述的技术问题还通过根据本发明的计算机程序产品来解决。计算机程序产品被构造为可以在控制单元中执行。计算机程序产品可以被构造为,可以作为软件或者固件存储在存储器中,并且可以由计算工具执行。替换地或补充地,计算机程序产品也可以至少部分地被构造为固定连线的电路,例如被构造为ASIC(=Application-SpecificIntegrated Circuit,专用集成电路)。计算机程序产品被构造为用于,接收、分析测量值,并且产生针对电机控制装置的部件、特别是软启动器的命令。根据本发明,计算机程序产品被构造为用于实现并且执行所概述的用于运行三相电机、特别是永磁激励的同步电机的方法的至少一个实施方式。在此,计算机程序产品可以将所述方法的所有子功能集于一体,即,可以以单件式的方式构造。替换地,计算机程序产品也可以以分割的方式构造,并且相应地将子功能划分到在单独的硬件上执行片段上。例如,参数确定方法的一部分可以在软启动器中执行,并且参数确定方法的另一部分可以在上级的控制单元、例如SPS(=
Speicherprogrammierbare Steuerung,可编程控制器)、手动参数化设备或者计算机云中执行。
本发明的另一个方面是一种用于运行三相电机、特别是永磁激励的同步电机的三相控制器(旋转电流控制器),其具有:用于连接到三相电网的相的三个触点;用于连接到三相电机的定子绕组的三个触点;第一半导体电路装置,用于在三相电机的定子中形成在第一旋转方向上旋转的第一旋转场;第二半导体电路装置,用于在三相电机的定子中形成在与第一旋转方向相反的旋转方向上旋转的第二旋转场的;以及控制单元,用于控制第一和第二半导体电路装置,控制单元被设计为用于执行上面描述的方法。
根据本发明的一个优选设计方案,控制单元是微处理器。
本发明的另一个方面是驱动系统,驱动系统包括三相电机,特别是PMSM,三相电机具有定子和转子,定子具有定子绕组。
三相电机包括至少一个第一电压测量装置,用于检测三相电网的至少两个电网电压,三相电网被设置为用于驱动三相电机。三相电机包括至少一个第二电压测量装置,用于检测三相电机的至少两个端电压。并且三相电机包括至少一个电流测量装置,用于检测三相电机的至少两个定子相电流。此外,三相电机包括用于运行三相电机的三相控制器(旋转电流控制器)。三相控制器具有:用于连接到三相电网的三个相的三个触点;用于连接到三相电机的定子绕组的三个触点;第一半导体电路装置,用于在三相电机的定子中形成在第一旋转方向上旋转的第一旋转场;第二半导体电路装置,用于在三相电机的定子中形成在与第一旋转方向相反的旋转方向上旋转的第二旋转场的;以及控制单元,用于控制第一和第二半导体电路装置。控制单元被设计为用于执行上面描述的方法。
附图说明
下面,借助附图根据多个实施例来解释本发明。分别示意性地并且未按正确比例地,
图1示出了通过示例性的三相电机的一个剖面;
图2示出了在例如在图7中示出的传统的软启动器装置的情况下的依据电网角
Figure BDA0002216251050000081
和电机角
Figure BDA0002216251050000082
的最大可能平均转矩M_mean的等高线图;
图3示出了PMSM的传统的起动的I-t和ω_mech-t曲线图;
图4示出了在例如在图5和6中示出的根据本发明扩展的软启动器装置的情况下的依据电网角
Figure BDA0002216251050000083
和电机角
Figure BDA0002216251050000084
的最大可能平均转矩M_mean的等高线图;
图5示出了用于产生同步旋转场和反向旋转场的具有三个可通断的相的软启动器电路;
图6示出了用于产生同步旋转场和反向旋转场的具有两个可通断的相的软启动器电路;以及
图7示出了传统的软启动器装置。
具体实施方式
图4作为在选择晶闸管的最佳点火时刻的情况下的依据三相电网的电网角
Figure BDA0002216251050000086
和三相电机的电机角
Figure BDA0002216251050000085
的最大可能平均转矩M_mean的等高线图,示出了利用本发明的可能的转矩走向。可以以与图2所示的等高线图相同的方式来读取图4所示的等高线图。为了清楚起见,在图4中省略了在图2中绘制的给出时间走向的箭头。
为了能够桥接图3中的脉冲间隙31,根据本发明,进行拓扑调整。由此,还可以在定子中施加与电机的旋转方向相反的旋转场。从图4中可以清楚地看到,通过定子中的、在与第一旋转方向相反的旋转方向上旋转的第二旋转场,“转矩谷”通过横向于其延伸的、新添加的“转矩峰”部分地被补偿。对应地,可以产生正转矩的面积彼此互补,并且不再存在不能点火的长的时间区域。如在
Figure BDA0002216251050000087
的第一角度区段中的情况下,虽然不能连续地点火,但是总是存在可以获得用于支持转速的正转矩的时刻。t2是如下时刻的一个示例,在该时刻,通过添加的反向旋转场,可以获得正转矩。因为通过反向旋转场产生的这些添加的转矩峰的结果是正转矩,因此这些正转矩可以使电机进一步加速,在图3中绘出的脉冲间隙31由此几乎消失。
图5示出了用于产生同步和反向旋转场的具有三个可通断的电流相的软启动器电路。三相同步电机1、特别是永磁激励的同步电机的相端子A、B、C与三相旋转电流控制器4连接。旋转电流控制器4借助相端子U、V、W与三相电网100的相导电连接。三相同步电机1包括转子和与三相电网连接的定子,定子具有带有相端子A、B、C的三相定子绕组。
在分别将旋转电流控制器4的相端子U、V、W与三相同步电机1的相端子A、B、C连接的相线U1、V1、W1中,分别连接有分别由两个反向并联连接的晶闸管6构成的半导体模块51、53、55。由此,定子经由第一半导体电路装置51、53、55与三相电网连接,以在定子中形成在第一旋转方向上旋转的第一旋转场。
此外,在分别将旋转电流控制器4的相端子U、W与三相同步电机1的相端子C、A连接的相线U2、W2中,分别连接有分别由两个反向并联连接的晶闸管6构成的半导体模块52、54。由此,定子经由第二半导体电路装置52、53、54与三相电网连接,以在定子中形成在与第一旋转方向相反的旋转方向上旋转的第二旋转场。
晶闸管6的点火电极与控制装置3连接,控制装置3提供将晶闸管6点火所需的点火信号。控制装置3通过微控制器来实现。
在三相电网的两个相之间,例如在图5中的旋转电流控制器4的相端子U和V之间,在半导体模块51、52、53、54、55的电网侧,连接有第一电压测量装置62,例如电压测量转换器(Spannungsmessumformer)形式的电压测量设备,在第一电压测量装置62的输出端处,准备好在这两个端子U和V之间施加的电网电压的测量值。同样可以存在用于检测在相对U、W以及相对V、W之间施加的电网电压的其它未示出的电压测量装置。
在三相电机1的两个相端子A、B、C之间,例如在图5中的三相电机1的端子A和B之间,在半导体模块51、52、53、54、55的电机侧,连接有第二电压测量装置63,在第二电压测量装置63的输出端处,准备好在这两个端子A和B之间施加的电机电压、也称为端电压的测量值。同样可以存在用于检测在端子对A、C以及端子对B、C之间施加的电机电压(也称为端电压)的其它未示出的电压测量装置。
在三相电机1的相端子A处,在半导体模块51、52、53、54、55的电机侧,连接有电流测量装置64,例如电流变换器或电流测量电阻形式的电流测量设备。在电流测量装置64的输出端处,准备好流过该相端子A的定子相电流(也称为相电流)的测量值。同样可以存在用于检测流过相端子B和C的定子相电流的其它未示出的电流测量装置。
替换地,电流测量装置64也可以布置在半导体模块51、52、53、54、55的电网侧,从而在电流测量装置64的输出端处,准备好在相线U1中流动的电流的测量值。同样可以存在用于检测在相线V1和W1中流动的电流的其它未示出的电流测量装置。
在一个变形实施方案中,控制装置3和旋转电流控制器4是与三相同步电机1分开的单元,即,作为单独的电机控制装置来实现。在第二变形实施方案中,控制装置3和旋转电流控制器4是三相同步电机1的一部分。在这种情况下,适宜地将控制装置3的功能集成到三相同步电机1中的已经存在的微处理器中。在本实施例中,控制装置3用于处理合适的程序,利用该程序,可以通过软件来实现装置的运行。
为了使同步电机1从静止状态开始加速,需要加速转矩。为此,需要对定子绕组供电,使得产生正转矩(内部转矩),该正转矩不仅使电机1加速,并且还对负载的反转矩进行补偿。
为了通过在特定的时刻将晶闸管6点火来产生提供有利的转矩曲线的定子电流,针对特定的参数情况,计算定子电流和转矩。所使用的参数是由第一电压测量装置62测量并且作为测量值从那里经由测量值导线302传输到控制装置3的电网电压的相位,由第二电压测量装置63测量并且作为测量值从那里经由测量值导线303传输到控制装置3的、通过转子感生的电机电压的相位,以及由电流装置64测量并且作为测量值从那里经由测量值导线304传输到控制装置3的定子相电流。
根据定子中的两个相反地旋转的旋转场,来选择用于将晶闸管6点火的点火时刻,这些点火时刻在电机1中产生正转矩。为此,控制单元3调节半导体,使得通过第一和第二旋转场的电流脉冲,使转子L在第一旋转方向上加速。这种方法可以通过可以在控制单元3中执行的计算机程序产品80来实现。
图6示出了用于产生同步旋转场和反向旋转场的具有两个可通断的相的软启动器电路。除了图6所示的软启动器电路使中间的相V不进行通断,即,在将交流电网的相V与三相同步电机1的相端子B连接的相线V1中,没有连接用于打开或者阻断相线1的半导体模块之外,上面关于图5的陈述在此类似地适用。
图7示出了现在广泛用于异步电机1的传统的软启动器装置。3相的软启动器装置连接在3相的三相电网100和3相的三相电机1之间。该软启动器装置具有半导体电路装置7,半导体电路装置7具有半导体模块51、53、55,半导体模块51、53、55分别具有两个反向并联连接的晶闸管6。该软启动器装置借助三个相端子U、V、W,与三相电网100的三个相电连接。三相电网100的三个相可以通过软启动器装置的对应的相线,与三相电机的端子电连接,其中,所述相线分别可以通过半导体模块51、53、55进行通断,半导体模块51、53、55可以呈现导通或者截止状态。为此,将晶闸管6的点火电极与控制装置3连接,控制装置3提供将晶闸管6点火所需的点火信号。通过对半导体模块51、53、55(导通或截止)进行合适的控制,三相电网100的相以使得实现三相电机1的期望的运行的时间上的方式,与三相电机1的定子绕组电连接。

Claims (8)

1.一种用于运行三相电机(1)、特别是永磁激励的同步电机的方法,所述三相电机具有转子(L)和与三相电网(100)连接的定子(St),所述定子具有三相定子绕组,
其中,所述定子(St)经由第一半导体电路装置(51,53,55)并且经由第二半导体电路装置(52,53,54)与所述三相电网(100)连接,所述第一半导体电路装置用于在所述定子(St)中形成在第一旋转方向上旋转的第一旋转场,并且所述第二半导体电路装置用于在所述定子(St)中形成在与所述第一旋转方向相反的旋转方向上旋转的第二旋转场,
其中,所述三相电机(1)还具有控制单元(3),所述控制单元用于调节第一和第二半导体电路装置的半导体,其中,所述控制单元(3)调节所述半导体,使得通过第一和第二旋转场的电流脉冲,使所述转子(L)在所述第一旋转方向上加速,其中,通过所述第二旋转场,提供用于调节所述半导体的附加时刻,在所述附加时刻,能够使所述转子(L)在所述第一旋转方向上加速。
2.根据权利要求1所述的方法,其中,仅所述三相电网(100)的两个相(U,W)能够通过所述第一和第二半导体电路装置(51,52,54,55)进行调节。
3.根据权利要求1所述的方法,其中,所述三相电机(1)是永磁激励的同步电机。
4.根据权利要求3所述的方法,其中,所述三相电机(1)是具有阻尼笼的永磁激励的同步电机。
5.一种计算机程序产品(80),所述计算机程序产品能够在控制单元(3)中执行,其特征在于,所述计算机程序产品(80)被构造为用于执行根据权利要求1至4中任一项所述的方法。
6.一种用于运行三相电机(1)、特别是永磁激励的同步电机的三相控制器(4),具有:
-用于连接到三相电网(100)的相的三个触点(U,V,W);
-用于连接到所述三相电机(1)的定子绕组的三个触点(A,B,C);
-第一半导体电路装置(51,53,55),用于在所述三相电机(1)的定子(St)中形成在第一旋转方向上旋转的第一旋转场;
-第二半导体电路装置(52,53,54),用于在所述三相电机(1)的定子(St)中形成在与所述第一旋转方向相反的旋转方向上旋转的第二旋转场;以及
-用于控制第一和第二半导体电路装置的控制单元(3),所述控制单元被设计为用于执行根据权利要求1至4中任一项所述的方法。
7.根据权利要求6所述的三相控制器(4),在所述三相控制器中,所述控制单元(3)是微处理器。
8.一种驱动系统,包括:
-三相电机(1)、特别是永磁激励的同步电机(1),其具有定子(St)和转子(L),所述定子具有定子绕组;
-至少一个第一电压测量装置(62),用于检测三相电网(100)的至少两个电网电压,所述三相电网被设置为用于驱动所述三相电机(1);
-至少一个第二电压测量装置(63),用于检测所述三相电机(1)的至少两个端电压;
-至少一个电流测量装置(64),用于检测所述三相电机(1)的至少两个定子相电流;以及
-根据权利要求6至7中任一项所述的三相控制器(4)。
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