CN111697888A - 用于变速驱动器的配置的电动机的类型的检测 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于配置变速驱动器的方法，所述变速驱动器负责电动机的电源供应。该方法包括通过变速驱动器将电动机电压序列S1施加(301)到电动机，以及并行地获得(302)电动机电流测量值M1。该方法然后基于电动机电流测量值M1确定(303)电动机的特征C1，并且至少根据特征C1确定(304)电动机的类型。然后基于所确定的电动机类型来设置(305)变速驱动器。

Description

用于变速驱动器的配置的电动机的类型的检测

技术领域

本发明涉及负责电动机的电源供应的变速驱动器的配置，特别是涉及根据电动机的类型的变速驱动器的配置，尤其是对于三相电动机。

背景技术

电马达可以分为若干类。它们一方面包括直流电动机，另一方面包括交流电动机。

在工业用途中，大多数交流电动机是三相电动机。这些电动机可以直接连接到电网而被供电，也可以通过有源功率转换器、电子起动器或变速驱动器联接到电网而被供电。

由于每种类型的三相交流电动机的操作方式都不相同，因此有必要使用特定于变速驱动器所链接的电动机类型的参数来设置变速驱动器。

一些变速驱动器需要用户手动选择电动机类型。这样的选择激活了专用于电动机类型的功能，例如对齐、磁通、识别或与其他功能兼容的功能。

手动选择可以包括对参数的选择，例如：

-用于异步电动机的矢量控制定律，它是带有速度环的控制；

-用于永磁同步电动机的控制定律，也可以是根据矢量控制原理而带有速度环的控制；

-用于可变磁阻同步电动机的控制定律，也可以是基于矢量控制原理而带有速度环的控制；

-其他控制定律。

这样的手动选择也可能会出现错误，在这种情况下，不良的配置会引起电动机的故障(无法起动，性能下降等)，以至于损坏电动机。

因此需要简化变速驱动器的配置，该变速驱动器被设置为供应几种类型的电动机，同时防止与该配置相关的错误。

本发明解决了上述缺点。

文献US2014265990A1和EP1257049A2公开了一种用于配置和识别连接至变速驱动器的电动机的类型的方法。

发明内容

本发明的第一方面涉及一种用于配置负责电动机的电源供应(例如，三相)的变速驱动器的方法，该方法包括以下操作：

-通过变速驱动器向电动机施加电动机电压序列S1；

-在施加电动机电压序列S1期间获得电动机电流的测量值M1；

-基于电动机电流的测量值M1确定电动机的特征C1；

-至少根据特征C1确定电动机的类型；

-根据所确定的电动机类型来配置变速驱动器。

因此，本发明使得可以在没有用户干预的情况下根据所确定的电动机类型来设置变速驱动器。

根据一个实施例，特征C1可以表征电动机表现出或不表现出各向异性特性的事实。

因此，可以应用根据电动机是否为各向异性而不同的配置。

此外，根据以下操作，可以在至少两个非共线电压方向上连续两次施加电动机电压序列S1：

-在方向D1上向电动机施加电动机电压序列S1；

-在方向D1上施加电动机电压序列期间获得电动机电流的测量值M11；

-在确定测量值M11表现出振荡的情况下，确定电动机表现出各向异性特性；

-否则：

-至少在与方向D1不共线的方向D2上第二次向电动机施加电动机电压序列S1；

-在方向D2上施加电动机电压序列S1期间获得电动机电流的测量值M12；

-在检测到测量值M12出现振荡的情况下，确定电动机表现出各向异性特性；

-否则，确定电动机没有表现出任何各向异性特性。

这样的实施例使得可以提高各向异性特性的检测精度。实际上，在两个不同且非共线的方向上的注入(最好间隔60度)可以确保确定地检测到或没检测到各向异性。还优选的是两个方向D1和D2不正交，这使得可以避免在方向D2上以不稳定的平衡阻止电动机，特别是当电动机是可变磁阻同步型电动机时。

优选地，当第二次施加序列S1时，序列S1在不同方向上的施加以预定的延迟间隔开，例如，该延迟根据变速驱动器的功率在1至30秒的范围内。在感应电动机的情况下，这种延迟使得可以在两次注入之间使电动机中的磁通恢复为零，从而可以避免对电动机类型的不良检测。

另外或作为变型，如果电动机不表现出任何各向异性特性，则可以确定电动机具有感应类型。

因此可以检测到感应电动机并相应地设置与其链接的变速驱动器。

根据一个实施例，如果电动机表现出各向异性特性，则该方法可以进一步包括：

-在施加电动机电压序列S1之后检测电动机的主各向异性轴；

-施加电动机电压序列S2以驱动电动机根据各向异性轴旋转；

-获得由施加电动机电压序列S2得到的测量值M2；

-根据测量值M2确定电动机的各向异性的类型。至少根据特征C1和特征C2确定电动机的类型。

另外，特征C2可以表征以下事实：电动机包括具有或不具有永磁通量的转子。

因此，可以应用根据电动机是否表现出永磁通量而不同的配置。

测量值M2可以是：

-在施加序列S2期间获取的电动机电流的测量值；

-在施加序列S2之后获取的电动机电压的测量值。

电动机电流的测量值M2实际上使得可以确定转子包括或不包括永磁通量。为此，序列S2可以包括：将电动机电压从给定的初始值减小，观察电动机电流的减小百分比并将该百分比与预定阈值进行比较，如下文详述。

作为变型，特征C2的确定可以基于或不基于电动机电流的测量值M2，但是基于空转阶段期间电动机电压的测量值，如下文详述。

因此，可以应用根据电动机是否表现出永磁通量而不同的配置。

另外，如果电动机不包括任何永磁体，则可以确定电动机具有磁阻同步(reluctant synchronous)类型。

因此，使得可以检测出磁阻同步类型电动机，并相应地设置链接至其的变速驱动器。

根据一个实施例，可以在与电动机的各向异性方向正交的方向上施加电动机电压序列S2，以驱动电动机旋转。

因此，在有利于电动机的旋转驱动的方向上施加序列S2，这使得可以确保序列S2的注入不会损坏未确定类型的电动机。

根据一个实施例，该方法可以进一步包括基于测量值M1和序列S1确定电动机的稳态增益，并且可以根据所确定的稳态增益来确定电动机电压序列S2。

这样的实施例使得可以注入不损害电动机的电动机电压序列S2。

根据一个实施例，如果电动机是各向异性的，则根据以下操作，可以在两个正交电压方向上连续两次施加电动机电压序列S3：

-在方向D3上向电动机施加电动机电压序列S3；

-在方向D3上施加电动机电压序列S3期间获得电动机电流的测量值M31；

-在与方向D3不共线的方向D4上将电动机电压序列D3施加到电动机；

-在方向D4上施加电动机电压序列S3期间获得电动机电流的测量值M32；

-比较测量值M31和M32，以便确定电动机的特征C3。至少可以根据特征C1和特征C3确定电动机的类型。

因此，通过考虑电动机的几个特征，提高了与电动机的配置相关的精度。在仅在两个方向D3和D4上施加序列S3的情况下，D3和D4可以基本正交。S3可以沿彼此间隔约120°的三个方向D3、D4和D5施加。

另外，特征C3可以表征电动机表现出或不表现出突显性(salience)的事实，并且，如果电动机没有表现出转子的任何电感突显性，则可以确定电动机具有带有永磁体的平滑极电动机类型，例如表面上带有磁体的同步电动机。

因此，可以应用根据电动机是否表现出突显性而不同的配置。

另外，如果电动机表现出转子的电感突显性，并且如果电动机包括具有永久磁通的转子，则可以确定电动机具有带有永磁体的凸极电动机类型，例如里面具有磁体的同步电动机。

因此，可以检测带有永磁体的凸出类型的电动机，并可以相应地设置与其链接的变速驱动器。

根据一个实施例，序列S3可以是电动机电压的高频连续序列，或者可以是电压阶跃。

根据一个实施例，电动机电压序列S1包括逐渐增加电动机电压，只要电动机电流的测量值M1保持在最大电动机电流值以下即可。

这样的实施例使得可以确保序列S1的注入不会损坏当时类型尚不确定的电动机。

另外，该方法可以包括手动输入最大电动机电流值的预备步骤。

通常，用户可以轻松访问最大电动机电流值(其可以包括在电动机参考中)。

根据一个实施例，可以根据稳态增益和最大电动机电流值来确定电动机电压序列S2。

因此，序列S2可以适应于电动机，以便不损坏它，这避免了在注入序列S2时必须实时监视电动机电流。

本发明的第二方面涉及一种程序，该程序可以由处理器运行，并且包括在由处理器运行时用于实施根据本发明的第一方面的方法的步骤的指令。

本发明的第三方面涉及一种用于配置变速驱动器的装置，该变速驱动器负责电动机的电源供应(例如，三相)，该配置装置包括：

-电压注入单元，被设置成经由变速驱动器将电动机电压序列S1施加到电动机；

-获取单元，被设置为在施加电动机电压序列S1期间获取电动机电流的测量值M1；

-电动机类型确定单元，被设置为基于电动机电流的测量值M1来确定电动机的特征C1，并且至少根据特征C1来确定电动机的类型；

-配置单元，能够根据所确定的电动机类型来配置变速驱动器。

附图说明

仅作为示例，将参考附图描述本发明的实施例，在附图中：

图1示出了根据本发明实施例的用于控制电动机的电源供应的系统；

图2示出了根据本发明实施例的控制装置的结构；

图3是示出根据本发明的一般实施例的方法的步骤的图；

图4是示出根据本发明的特定实施例的方法的步骤的图；

图5示出了根据本发明实施例的配置装置的单元的结构。

具体实施方式

图1示出了根据本发明实施例的系统。

该系统包括根据本发明的实施例的变速驱动器110、电动机100和配置装置120。该配置装置可以合并在变速驱动器110中，或者可以与变速驱动器110分开。

变速驱动器110可由与主电网112链接的变压器111供电，该主电网诸如是供应三相电源的网络。

配置装置120包括：

-用于获得电动机电流的单元121；

-用于检测振荡的单元122；

-用于注入电动机电压序列的单元123；

-用于确定电动机类型的单元124；

-用于配置变速驱动器125的单元。

在下文的描述中，电动机100是三相类型的。但是，对电动机的电源供应没有限制。

该方法可以在电动机在其使用环境中的正常操作之前的调试步骤中实施。

该方法可以实施一次以识别电动机的类型。

变速驱动器110通常以非限制性的方式包括：

-整流器级，其连接到电源以接收交流电压；整流器级可以是无源类型的(例如二极管桥)或是基于受控晶体管的有源类型的。

-DC电源总线，由整流器级整流的电压被施加到该DC电源总线，并且该DC电源总线尤其包括两个总线和至少一个总线电容器，该至少一个总线电容器连接在两个线之间以稳定总线电压；

-逆变器级，其连接在DC总线的输出处，并且用于将由总线供应的DC电压斩波为用于电动机100的可变电压。逆变器级包括若干开关臂，每个开关臂包括被控制以将可变电压施加到电动机的功率晶体管。

在图2中，将使用以下符号：

θs：电角度；

ud：轴d上的电动机电压；

uq：轴q上的电动机电压；

id：轴d上的电动机电流；

iq：轴q上的电动机电流；

ua，ub和uc：电动机电压；

ia，ib和ic：电动机电流；

轴d和q在与电动机100的旋转轴成直角的平面上形成参考系。

如图2所示，变速驱动器110包括逆变器级202，该逆变器级可以经由变换块200直接由电动机电压ua、ub和uc或轴d和q上的电动机电压控制。变换块200被设置为应用从参考系d，q到参考系a，b，c的参考系的改变。该块接收在轴d上的电动机电压ud和在轴q上的电动机电压uq作为输入，并且从角度θs确定要施加到电动机100的三个相的电压ua，ub和uc。这样的块200是众所周知的，并且在本说明书中将不进一步详细描述。

变速驱动器110还包括用于测量电动机电流ia、ib和ic的期间，特别是用于测量存在于电动机M的三个相中的电流ia，ib和ic的电流传感器。

变速驱动器110可以进一步包括第二变换块201，用于应用从参考系a，b，c到参考系d，q的参考系的改变。该块接收在电动机的三个相上测得的电流ia，ib和ic作为输入，并根据角度θs确定轴d上的电流id和轴q上的电流iq。

配置装置120的用于获得电动机电流的单元121能够接收由变速驱动器110测得的电动机电流，或者可以包括其自己的用于测量电动机电流ia、ib和ic的器件，尤其是用于测量存在于电动机M的三个相中的电流ia，ib和ic的电流传感器。

变速驱动器可以包括几个控制定律，其可以根据这些控制定律进行设置：

-用于异步电动机的矢量控制定律，它是带有速度环的控制；

-用于永磁同步电动机的控制定律，也可以是根据矢量控制原理而带有速度环的控制；

-用于可变磁阻同步电动机的控制定律，也可以是基于矢量控制原理而带有速度环的控制；

-其他控制定律。

其他配置参数可应用于根据本发明的变速驱动器110，例如对齐、通量、识别或兼容性参数。

特别地，本发明提供了根据变速驱动器110所链接的电动机的类型来配置变速驱动器110的这种参数。

参考图3，可以更好地理解配置装置的操作。

图3是示出根据本发明的实施例的方法的步骤的图。

在可选步骤300中，获取最大电动机电流值。例如，这样的值可以从用户经由配置装置的用户界面(在图1中未示出)的手动输入中得出。可以在根据本发明的方法的其他步骤之前实施该步骤，特别是在将变速驱动器110连接至电动机100时或在将其连接至电动机100之前。这样的值对于用户是容易获得的，因为通常通过电动机的参考明确地指出该值。

在步骤301中，通过用于注入电动机电压序列的单元123，将电动机电压的第一序列S1传输到变速驱动器110，以控制电动机100的电源供应。第一序列S1的电动机电压可以是电动机电压ua，ub和uc，或者可以是电动机电压ud和uq。

电动机电压可以特别地传输到逆变器级202的控制构件。

电动机电压的第一序列S1可以包括具有缓慢时间标度的增加的电压的斜率。特别地，可以逐步增加电动机电压值，直到电动机电流达到在步骤300中获得的最大电流值为止，这使得可以通过保证电动机电流的值保持低于在步骤300中定义的最大值来保护电动机。实际上，电动机的类型是未知的，变速驱动器110最初并未针对电动机100的类型进行设置，因此优选地谨慎行事，以免损坏电动机100。

在与步骤301并行执行的步骤302中，在施加电动机电压序列S1的过程中获得了电动机电流的测量值M1。如先前所解释的，测量值M1可以通过用于获得电动机电流的单元121的测量器件获得，或者替代地可以通过用于获得电动机电流的单元121从变速驱动器110的测量器件接收。

在步骤303中，通过用于确定电动机的类型的单元124，根据测量值M1确定电动机的特征C1。例如，特征C1可以表征电动机100表现出或不表现出各向异性特性的事实。实际上，这涉及电动机100的转子中的各向异性。例如，异步电动机包括呈鼠笼形式的转子，该转子根据电动机电压的注入方向是各向同性的，而同步电动机表现出各向异性，因此对电动机电压的注入方向敏感。

如果确定电动机100表现出各向异性，则步骤303可以进一步包括检测主各向异性轴。“主”应理解为是沿着其各向异性程度最大的轴。

步骤303可以进一步包括确定电动机的稳态增益(定子电阻)，特别是在测量值M1发生振荡的情况下，当电动机电流值在振荡之后稳定时。

可以根据振荡检测单元122对测量M1中的振荡的检测或不检测来确定电动机110的各向异性特征。特别地，可以在稳定电动机电流测量值之前识别出振荡。例如，“振荡”可以理解为是指分别在电动机电流向其收敛的稳定值之上/之下的至少两个测量周期的连续。

因此，如果测量值M1表现出振荡，则可以推断出电动机表现出各向异性。

根据一个实施例，在两个非共线方向D1和D2上施加两次第一序列S1。非共线方向应理解为是指相互非共线的两个电动机电压值矢量。当电动机电压ud和uq用于控制变速驱动器110时，矢量包括两个分量；当电动机电压用于控制变速驱动器110时，矢量包括三个分量ua，ub和uc。优选地，方向D1和D2形成基本等于60度的角度。

特别地，两个方向D1和D2优选不正交。

例如，在考虑与沿着轴q的零分量相对应的方向D1(并且沿着轴d非零)时，方向D2包括沿着轴q的非零分量和沿着轴d的非零分量。这样的实施例使得能够避免将电动机阻止在沿轴d的不稳定平衡的位置中，特别是当电动机是具有磁阻的同步型电动机时。

在至少两次注入序列S1的情况下，在第一方向上第一次注入序列S1时，获得电动机电流的测量值M11。根据一个实施例，如果测量值M11不包括振荡(电动机电流值稳定而没有振荡)，则在与第一方向不共线的第二方向上进行第二次注入，并获得电动机电流的测量值M12。如果测量值M12再次不包括振荡，则可以推断出电动机100不表现出各向异性。否则，电动机100表现出各向异性。

在非共线方向上具有两次注入的实施例使得可以改善特征C1的检测，根据特征C1，电动机表现出各向异性或不表现出各向异性。

实际上，如果执行单次注入，则在以下情况下可能会发生检测错误：考虑到沿各向异性轴表现出各向异性的电动机，如果在各向异性轴的方向上进行第一次注入，则在测量值M1中不会观察到振荡，尽管电动机确实确实表现出各向异性。沿着正交轴执行第二次注入可以解决这样的问题。

在步骤304中，可以至少基于在步骤303中确定的特征C1由用于确定电动机类型的单元124来确定电动机的类型。可以考虑其他特征来确定电动机100的类型。

在步骤305中，配置单元125根据电动机100的类型来设置变速驱动器110。如前所述，这样的配置可以包括控制定律的定义或其他配置参数的设置。

根据本发明的实施例，可以确定电动机100的其他特征，以便允许识别其他类型的电动机。特别地，当特征C1表征电动机表现出各向异性特性的事实时，可以更精确地确定各向异性是什么原因，以便精确地确定电动机的类型。

为此，根据本发明的一个实施例的方法可以进一步包括将命令发送到变速驱动器110的可选步骤，以使电动机在步骤303中确定的各向异性轴的方向上对齐。因此，轴d与电动机100的各向异性轴对齐。

根据一个实施例，该方法可以进一步包括步骤307至309，其使得可以确定电动机100的第二特征C2。特征C2可以表征电动机100包括或不包括永磁体的事实。

在步骤307中，通过用于注入电动机电压序列的单元123，将电动机电压的第二序列S2传输到变速驱动器110，以控制电动机100的电源供应。

第二序列S2可以被应用来驱动电动机根据各向异性轴旋转。最佳地，第一序列S2包括沿与在步骤303中确定的主各向异性轴的法线相对应(或基本相等)的对应方向施加电动机电压。序列S2可以是预确定的。作为变型，可以根据步骤300的最大电动机电流值以及根据在步骤303中确定的稳态增益来重新计算序列S2，以确保在序列S2中施加的电动机电压不会导致超过最大电动机电流值。

在与步骤307并行执行的步骤308中，在施加电动机电压序列S1的过程中通过用于获得这些电动机电流的单元121获得电动机电流的测量值M2。

在步骤309中，基于测量值M2，用于确定电动机类型的单元124可以确定特征C2，根据该特征C2，电动机100包括或不包括永磁体。一旦识别出了主轴(磁体，磁阻)，电流(id，iq)的组合就使得可以检测源于由旋转的磁体产生的反电动势(B-EMF：BackElectromotive Force)的电压的存在。该电压与转速乘以永磁体的磁通成比例，因此它的存在使得可以检测永磁体的存在。

例如，序列S2可以在与电动机100的突显轴(a salience axis)d正交的方向上施加。可以进一步确定序列S2，以便以恒定频率驱动电动机100。

然后沿电动机的各向异性方向d测量电动机电流，以获得测量值M2。然后，序列S2可以包括以预定的百分比(例如，基本上等于20％)逐渐减小施加到电动机的电压，并且对测量值M2的变化进行分析。如果电动机电流在测量值M2中的百分比变化(沿轴d的电动机电流的初始值和最终值之差的绝对值)相对于沿d轴的电动机电流的初始值的绝对值低于某个预定阈值(例如，基本上等于40％)，则特征C2可以是电动机不包括任何永磁体。否则，单元124可以推断出特征C2是电动机100包括永磁体。

作为变型，在其中配置装置120或变速驱动器110包括用于测量电动机电压的器件的实施例中，步骤308可以包括获得不是电动机电流而是电动机电压的测量值M2。大多数变速驱动器110包括这样的测量器件，在这种情况下，配置装置可以包括获取单元(图1中未示出)，用于将电动机电压链接到变速驱动器110的测量器件(能够与之通信)。根据该变型，可以施加序列S2，然后将变速驱动器110与电动机(更具体地说是变速驱动器110的功率部分)断开连接，并且在该“空转(free-wheeling)”阶段期间获取电动机电压的测量值M2。如果在空转阶段期间检测到与速度成比例的电动机电压，则单元124可以确定电动机包括永磁体。为了估计电动机电压的速度和幅度，单元124分析测量值M2。如果电压幅度与电动机速度的比没有变化或变化很小(百分比变化低于预定阈值)，则电动机的转子会表现出永久磁通，这反映出永磁体的存在(特征C2)。否则，电动机100不包括任何永磁体。

因此，在由用于确定电动机类型的单元124实现的确定电动机100的类型的步骤304中，可以考虑特征C2和特征C1。

根据一个实施例，该方法可以进一步包括步骤307至309，其使得可以确定电动机100的第三特征C3。特征C3可以表征电动机100表现出或不表现出突显性(salience)的事实。“突显性”被理解为是指电动机的电感的突显性特征：由电流产生的电通量在定子和转子中流通。根据转子的几何形状，由于转子的几何形状而取决于转子的位置，该电通量并不总是而流过相同的路径，这被称为几何突显性。因此，在具有凸极的转子中，由于这种突显性，沿轴d和q的电感是不同的。相反，在具有平滑极的转子中，电感不会随转子位置而变化。

在步骤310中，通过用于注入电动机电压序列的单元123，将电动机电压的第三序列S3传输到变速驱动器110，以控制电动机100的电源供应。序列S3在至少两个相互正交的方向D3和D4上被注入至少两次。在每次注入时，在步骤311中获取电动机电流的相应测量值M31和M32(测量值M31至M32中的每一个是一系列一个或多个测量值)。对电动机电压的序列S3没有限制，其可以是电压阶跃(在电动机配有制动器的情况下)，也可以是高频电动机电压(尤其是在电动机未配备制动器的情况下)。作为变型，可以在三个方向D3、D4和D5上注入序列S3。D3、D4和D5可以彼此分开120度。

方向D3、D4和D5对应于基础三相参考系中的电动机的三个相(a，b，c)(彼此成120度角)。在这种情况下，变速驱动器将非常高的频率电压直接注入三个相。三相电流ia，ib和ic直接用于检测突显性的存在。

在步骤312中，比较测量值M31和M32，以便推断出电动机100是否表现出或不表现出突显性。例如，如果测量值M31和M32相同(或相似，即它们的差在给定阈值以下)，则可以通过用于确定电动机类型的单元124推断出电动机不表现出突显性(特征C3)。另一方面，如果测量值M31和M32不同(例如，它们的差大于给定阈值)，则可以由用于确定电动机类型的单元124推断出电动机表现出突显性(特征C3)。

在具有在三个方向D3、D4和D5上的三个注入的实施例中，获得测量值M31、M32和M33，并且将测量值一对一地比较以便推断出第三特征C3。再次，如果测量值M31、M32和M33成对地相同(或相似)，则用于确定电动机类型的单元124确定电动机100没有表现出突显性。否则，用于确定电动机类型的单元124确定电动机100表现出突显性。

因此，在步骤304中，用于确定电动机类型的单元124可以通过考虑特征C1和特征C3，或者通过考虑特征C1、C2和C3来确定电动机的类型。

在同时应用步骤307至309和310至312(特征C2和C3的确定)的实施例中，步骤310至312可以替代地在步骤307至309之前执行。

图4是示出根据本发明的特定实施例的方法的步骤的图。特别地，其具有特征C1至C3的确定以便从四种预定电动机类型中选择电动机100的类型，即感应电动机，具有表面永磁体(带有光滑磁极)的电动机，具有内部永磁体(带有凸极)的电动机和磁阻同步电动机。

步骤400类似于图3的步骤300：定义最大电动机电流值。

在步骤401中，施加电动机电压的斜率S1并且同时测量电动机电流(测量值M1)。

并行地，在步骤402中，测量电动机电流并将其与最大电动机电流值进行比较。只要测得的电动机电流低于最大电动机电流值，序列S1就会继续，并且所施加的电动机电压值增加。

当测得的电流达到或超过最大电动机电流值时，序列S1停止，电动机100不再为变速驱动器110供电，该方法进入步骤403。

在步骤403中，用于检测振荡的单元122确定测量值M1是否表现出振荡。如果用于检测振荡的单元122在步骤404中确定测量值M1未表现出振荡，则用于确定电动机类型的单元124在步骤405中确定电动机具有感应类型。

否则，用于检测振荡的单元122在步骤406中确定测量值M1呈现出振荡，由此推断出电动机呈现出各向异性，并且主各向异性轴可以由用于确定电动机类型的单元124来确定。

然后在步骤407中，由用于注入电动机电压的单元123驱动变速驱动器110，以使电动机与主各向异性轴对齐。

然后在步骤408中由用于注入电动机电压的单元123在至少两个相互正交的方向D3和D4上注入电动机电压序列S3。并行地，(至少)分别针对方向D3和D4获得电动机电流的测量值M31和M32。

在步骤409中，用于确定电动机类型的单元124基于测量值M31和M32的比较来确定电动机100是否表现出突显性。

如果电动机100没有表现出突显性，则在步骤410中，用于确定电动机类型的单元124确定电动机100是具有表面永磁体的同步类型。

如果电动机100表现出突显性，则用于注入电动机电压的单元123在步骤411中注入电动机电压的序列S2，并且并行地获得电动机电流(或电动机电压，取决于所考虑的变型)的测量值M2。

在步骤412中，用于确定电动机类型的单元124在步骤412中确定电动机100是否表现出永磁通量。

如果电动机100表现出永磁通量，则在步骤413中，用于确定电动机类型的单元124可以确定电动机100是具有内部永磁体的同步类型。

如果电动机100没有表现出永磁通量，则在步骤414中，用于确定电动机类型的单元124确定电动机100为磁阻同步类型。

在步骤405、410、413或414完成时，配置单元125根据所确定的电动机类型来设置变速驱动器110。

图5示出了图1所示的配置装置120的每个单元122至125的结构。

该单元包括与诸如随机存取存储器RAM、只读存储器、闪存硬盘和/或任何类型的存储器的存储器501相关联的处理器500。存储器501至少存储执行单元的操作所需的数据。它还可以存储可由处理器500运行以实现单元功能的计算机程序指令。替代地，处理器500可以由设计和设置成执行单元功能的微控制器代替。

该单元进一步包括两个输入和输出接口502和503。替代地，该单元包括单个双向输入/输出接口。接口502和503使得可以与配置装置的其他单元和/或变速驱动器110通信。

单元122至单元125中的每一个都可以包括图5所示的结构。作为变型，单元122至125的功能可以通过运行所有这些功能的处理器以一个相同的结构被分组在一起。

尽管上面已经参考特定实施例描述了本发明，但是本发明决不限于所描述的形式。本发明仅受限于由权利要求书中限定的内容，并且除了上述那些实施例之外的实施例可以落入权利要求书的范围内。

此外，尽管以上已经将实施例描述为部件和/或功能的组合，但是将清楚地理解，可以通过部件和/或功能的其他组合来获得替代实施例，而不以任何方式脱离本发明的范围。

Claims (18)

1.一种用于配置变速驱动器(110)的方法，所述变速驱动器用于供应电动机(100)，所述方法包括以下操作：

-经由所述变速驱动器向所述电动机施加(301)电动机电压序列S1；

-在施加所述电动机电压序列S1期间获得(302)电动机电流测量值M1；

-基于所述电动机电流测量值M1确定(303)所述电动机的特征C1；

-至少根据特征C1确定(304)所述电动机的类型；

-根据所确定的电动机类型来配置(305)所述变速驱动器；

所述方法的特征在于，根据以下操作，在至少两个非共线电压方向上连续两次施加电压序列S1：

-在方向D1上向电动机施加(301)电动机电压序列S1；

-在方向D1上施加电压序列期间获得(302)电动机电流测量值M11；

-在确定测量值M11表现出振荡的情况下，确定电动机表现出各向异性特性；

-否则：

-至少在与方向D1不共线的方向D2上第二次向电动机施加(301)电动机电压序列S1；

-在方向D2上施加电动机电压序列S1期间获得(302)电动机电流测量值M12；

-在检测到测量值M12表现出振荡的情况下，确定(303)电动机表现出各向异性特性；

-否则，确定(303)电动机没有表现出任何各向异性特性。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，当第二次施加序列S1时，序列S1的施加至少间隔开预定的延迟。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，如果电动机(100)不表现出任何各向异性特性，则确定电动机具有感应类型。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中，如果电动机(100)表现出各向异性特性，所述方法还包括：

-在施加电动机电压序列S1之后检测(306)电动机的主各向异性轴；

-施加(307)电动机电压序列S2以驱动电动机根据各向异性轴旋转；

-获得(308)由施加电动机电压序列S2得到的测量值M2；

-根据测量值M2确定(309)电动机的各向异性的类型；

其中，至少根据特征C1和特征C2确定电动机的类型。

5.根据权利要求4所述的方法，其中，测量值M2是：

-在施加序列S2期间获取的电动机电流的测量值；

-在施加序列S2之后获取的电动机电压的测量值。

6.根据权利要求4或5所述的方法，其中，特征C2表征以下事实：电动机(100)包括具有或不具有永磁通量的转子。

7.根据权利要求6所述的方法，其中，如果电动机(100)不包括任何永磁体，则确定电动机具有磁阻同步类型。

8.根据权利要求5至7中任一项所述的方法，其中，在与电动机(100)的各向异性方向正交的方向上施加电动机电压序列S2，以驱动电动机旋转。

9.根据权利要求5至8中任一项所述的方法，进一步包括基于测量值M1和序列S1确定电动机的稳态增益，并且其中，根据所确定的稳态增益来确定电动机电压序列S2。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的方法，其中，如果电动机(100)是各向异性的，则根据以下操作，在两个正交电压方向上连续两次施加电动机电压序列S3：

-在方向D3上向电动机施加(310)电动机电压序列S3；

-在方向D3上施加电动机电压序列S3期间获得(311)电动机电流测量值M31；

-在与方向D3不共线的方向D4上将电动机电压序列D3施加(310)到电动机；

-在方向D4上施加电动机电压序列S3期间获得(311)电动机电流的测量值M32；

-比较(312)测量值M31和M32，以便确定电动机的特征C3；

其中，至少根据特征C1和特征C3确定电动机的类型。

11.根据权利要求10所述的方法，其中，特征C3表征电动机(100)表现出或不表现出突显性的事实，并且其中，如果电动机没有表现出转子的任何电感突显性，则确定电动机具有带有表面永磁体的类型。

12.根据权利要求6和11所述的方法，其中，如果电动机(100)表现出转子的电感突显性，并且如果电动机包括具有永久磁通的转子，则确定电动机具有带有内部永磁体的类型。

13.根据权利要求10至12中任一项所述的方法，其中，序列S3是电压的高频连续序列或者是电压阶跃。

14.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，电动机电压序列S1包括逐渐增加电动机电压，只要电动机电流测量值M1保持在最大电动机电流值以下即可。

15.根据权利要求14所述的方法，包括手动输入最大电动机电流值的预备步骤(300)。

16.根据权利要求9且根据权利要求14或15所述的方法，其中，根据稳态增益和最大电动机电流值来确定电压序列S2。

17.一种能够由处理器(500)运行的计算机程序，该计算机程序包括在由处理器运行时用于实施根据权利要求1至16中任一项所述的方法的步骤的指令。

18.一种用于配置变速驱动器(110)的配置装置，所述变速驱动器负责电动机(100)的电源供应，所述配置装置包括：

-电压注入单元(123)，被设置成经由变速驱动器将电动机电压序列S1施加到电动机；

-获取单元(121)，被设置为在施加电压序列S1期间获取电动机电流测量值M1；

-电动机类型确定单元(124)，被设置为基于电动机电流测量值M1来确定电动机的特征C1，并且至少根据特征C1来确定电动机的类型；

-配置单元(125)，能够根据所确定的电动机类型来配置变速驱动器。

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