[发明专利]用于运行异步电机的方法和设备、异步电机

说明书

本发明涉及一种用于运行异步电机(1)的方法，该异步电机具有转子(3)和定子(2)，其中，通过规定所述定子(2)的周围磁场的额定磁通量并且通过规定在所述转子(3)的转子转速与所述周围磁场的转速之间的额定转差率来调节所述异步电机(1)的转矩。规定，至少在负载情况下并且当所述定子的周围磁场的旋转频率为零时，将额定磁通量和/或额定转差率在转矩保持不变的情况下改变为使得周围磁场的实际旋转频率不等于零。

技术领域

本发明涉及一种用于运行异步电机的方法，该异步电机具有被可旋转地支承的转子和固定于壳体的（gehäusefest）定子，其中，通过规定定子的周围磁场的额定磁通量并且通过规定在转子的转子转速与周围磁场的转速之间的额定转差率来调节异步电机的转矩。

本发明还涉及一种用于运行具有被可旋转地支承的转子和固定于壳体的定子的异步电机的相应的设备，该设备具有用于调节异步电机的转矩的装置、尤其是功率电子装置，其中，用于调节转矩的装置规定定子的周围磁场的额定磁通量和在转子的转子转速与周围磁场的转速之间的额定转差率。

本发明还涉及一种相应的异步电机。

背景技术

开头提到类型的方法、设备和异步电机从现有技术中已知。异步电机的转矩尤其取决于两个参量，即定子的周围磁场的磁通量和在转子转速与周围磁场的“转速”之间的转差率。在借助功率电子装置（Leistungselektronik）运行异步电机时，根据这两个参量来规定的调节量可用于实现所希望的转矩。尤其在异步电机的发电机模式的运行中，将额定转差率调节为使得周围磁场的旋转频率在数值方面小于转子的旋转频率。在此，在使用常规调节算法的条件下会出现的是，当显著的电流流过定子时，定子场的旋转频率的额定值被计算为0Hz。

用于运行功率电子装置的或者操控异步电机的装置的边界是开关元件或功率开关的热负荷能力。在借助功率电子装置运行电机时，当在负载情况下大部分电流在较长时间内例如在B6-桥的情况下流过功率开关中的一个唯一的功率开关时，则出现临界的运行点。这例如可以在电动车的情况下出现：以永磁电机在山坡上起动，即当要求转矩并且电机的转速例如还等于零时。

发明内容

根据本发明的方法具有的优点是，避免了一个唯一的功率开关、尤其是半导体开关元件的持久通电，其中根据本发明的方法具有下述特征：异步电机具有转子和定子，其中，通过规定所述定子的周围磁场的额定磁通量并且通过规定在所述转子的转子转速与所述周围磁场的转速之间的额定转差率来调节所述异步电机的转矩，其中，至少在负载情况下并且当所述定子的周围磁场的旋转频率等于零时，将所述额定磁通量和所述额定转差率在转矩保持不变的情况下改变为使得周围磁场的实际旋转频率不等于零。为此，该方法根据本发明规定，至少在负载情况下，替代地总是在定子的环绕定子场的额定旋转频率等于零时，将额定磁通量和/或额定转差率在转矩保持不变时改变为使得周围磁场的实际旋转频率不等于零，即实现大于零的最小旋转频率。由此，以简单和成本低廉的方式方法实现了并非通过一个唯一的功率开关在较长时间间隔内引导定子电流，而是交替地通过不同的功率开关引导定子电流，由此保护功率电子装置免受热过载。为了获得不等于零的周围磁场的实际旋转频率，优选规定，相应地改变首先计算的额定旋转频率或者将其设为不等于零，或者为额定旋转频率例如加上引起相应的旋转频率的偏置值。

根据本发明的一种有利的改进方案规定，在负载情况下，在转矩保持不变时减小额定转差率并且增大与定子电流成比例的额定磁通量。为了实现周围磁场的所希望的旋转频率于是优选规定，在转矩保持不变时实现周围磁场的所希望的最小旋转频率，方法是，减小额定转差率并且增大与定子电流成比例的额定磁通量。

根据本发明的一种替代的实施方式规定，在转矩保持不变时实现周围磁场的所希望的最小旋转频率，方法是，增大额定转差率并且减小额定磁通量。

此外优选规定，在异步电机的发电机模式的运行中执行根据本发明的方法。尤其在发电机模式的运行中可能导致开头所提到的问题。如果将该方法限于发电机模式的运行，则可以总体上减小为了操控异步电机所需的计算功率。