[发明专利]用于限制同步电机在故障情况下的气隙扭矩的方法

说明书

本发明涉及一种用于限制同步电机在故障情况下的气隙扭矩的方法，其中，所述同步电机（6）与一个用于供给交变电流的逆变器（2）相连接，其中，所述逆变器（2）包括一个下列的逆变装置：具有多个连接成半桥电路的功率晶体管（4a，4b）、一个用于控制所述功率晶体管（4a。4b）的控制系统（7）、以及一个与所述逆变装置相连接的直流电流部段（3），其中，所述直流电流部段（3）与一电池（1）相连接，并且在所述逆变装置与所述电池（1）之间的连接接入一个接触器（9），其特征在于，在故障情况下，借助所述控制系统（7）或者一个监控所述控制系统（7）有序运行的监控控制系统（8），产生一个电路信号用于使所述接触器（9）断开。

技术领域

本发明涉及一种用于在故障情况下限制同步电机的气隙扭矩的方法。

背景技术

根据现有技术通常已知永磁同步电动机，该永磁同步电动机借助直流电源、例如电池，在中间连接逆变器供以交流电流而由此驱动的。

尤其是在使用这样一种同步电机来驱动车辆的情况下，出于安全的原因，在故障的情况下需要尽可能少地制动所述同步电机的扭转运动。对此，设置在逆变器内的逆变整流器在所述同步电机的转数极少、例如低于5000转每分钟（=RPM）的情况下，在所谓的脉冲脱节（Pulse off）-运行状态下运行，在该状态中，全部功率半导体均置于被打开的接通状态。在“Pulse off”-运行状态下，在所提到的极少转数下不产生任何反作用于所述同步电机的扭转运动并且制动这种运动的气隙扭矩。

在例如高于5000RPM的高转数下，通过“Pulse off”-运行状态而带来的扭矩就迅速增加，并且引起所不期望的所述同步电机的制动。在这种转数以上，所述“Pulse off”-运行状态被切断，取而代之地，在逆整流器内产生了所谓的“有源短路”，在其中，所述半桥电路的与所述直流电流部段的第一个接线柱相连接的第一个功率晶体管被打开，与所述直流电流部段的第二个接线柱相连接的第二个功率晶体管被关闭。所述“有源短路”的接通状态尤其是在转数在例如0至2500RPM的范围内引发的气隙扭矩根本不会反作用于所述同步电机的扭转运动。

根据现有技术已知的用于在故障情况下避免同步电机的气隙扭矩的工作方式只有当无论是所述功率半导体、还是用于控制所述功率半导体的控制系统均有序工作时才会无故障地工作。另外，尤其是在一个或多个功率半导体失灵时，所述逆整流器可不再置于能够实现“Pulse off”-运行或者“有源短路”的接通状态。因此，在传统的方法中，并非是在所有故障情况下安全且可靠地确保了同步电机的扭转运动不受制动。

发明内容

本发明的目的是，要克服现有技术中的不足。尤其是要给出一种更好的用于在故障情况下避免同步电机的气隙扭矩的方法。根据本发明的另一个目的，所述方法要能够尽量简单且成本有利地来实现。

这一目的通过权利要求1所述的特点得以实现。本发明的有效构型由从属权利要求的特征中得出。

根据本发明提出了，在故障情况下，借助所述控制系统或者监控所述控制系统的有序运行的监控控制系统，产生一种用于打开接触器的控制信号。

通过根据本发明在故障情况下在所述逆整流器的直流电流部段的范围内或者在与所述逆整流器相连接的直流电源的范围内所述电路通过所述接触器的打开而被断开的方式，中间回路电压就上升至所整流的电动势的值。因此，所述半桥电路的二极管闭锁。不产生任何反作用于所述同步电机的扭转运动的气隙扭矩。

所提出的方法可不用大的设备投入就可实现。为了中断给所述逆整流器提供直流电流，可使用通常已经设置在汽车方面的接触器。为了在这样一种情况下实施所述方法仅仅还需要，在故障情况下触发对所述接触器的适当控制。

所述控制信号可借助所述控制系统在一个或多个功率晶体管失灵或功能故障的情况下来制造。在所述控制系统失灵或者功能故障的情况下，所述控制信号有利地借助监控所述控制系统工作的监控控制系统来制造。