[发明专利]多电机变换器

说明书

本发明涉及一种调节系统(1)，包括用于受调节地并行操作n个EC电动机(M1、…、Mn)的多电机变换器(PWR)，所述电动机的转子位置分别以无传感器的方式被检测且由所述公共变换器控制。

技术领域

本发明涉及一种用于并行操作数个电动机的无传感器多电机变换器(Mehrmotorenumrichter)以及一种在公共的多电机变换器上操作数个电动机的调节方法。

背景技术

在变换器上以无传感器或无转子位置编码器的方式操作电换向电动机(PMSM/EC电动机)时，通常是以合适的方式检测和评估施加在电动机端子上的电压以及在电动机相中流动的电流，以便测定转子位置并且使电动机相应地换向。然而，现有技术中没有令人满意的已知解决方案，能够在单独一个变换器上操作两个或数个这样的电动机(PMSM/EC电动机)。下文所提及的电动机是指无传感器控制的PMSM电动机或无传感器调节的EC电动机。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种能够在变换器上操作数个电动机的有效解决方案，这种解决方案实现成本低且具有尽可能大的应用范围。

本发明通过权利要求1的特征而达成。

本发明的基本理念是：为了在公共变换器上以无转子位置编码器的方式并行操作数个(至少两个)电换向电动机，为每个所连接的电动机单独检测相电流。此外，每个变换器输出相只需要单独一次电压检测，因为由于是并行操作电动机，所有电动机上被施加了同一个端电压。也可以替代性地采用以下方案：端电压不能被检测，而是可以根据控制器所输出的占空因数计算出来。

本发明的多电机变换器与传统变换器之间的区别主要在于检测并处理测量信号以测定数个电动机的转子位置，为此，为连接在多电机变换器上的每个电动机单独进行电流检测。

另一个方面涉及的是根据各单一电动机的相电流测定三相总和电流I_uvw。

为此，本发明提供一种控制系统，该控制系统包括用于受控地并行操作n个EC电动机M1、…、Mn的多电机变换器，分别以无传感器的方式检测电动机的转子位置，其中n≥2，该控制系统包括至少一个检测装置，该检测装置用于借助n个EC电动机的此前被测量到的相电流I_M1、…、I_Mn以及端电压U_u,v,w来至少测定n个EC电动机的转子位置和转速。所述控制系统进一步具有调节和变换装置，用于借助测定的转子位置和转速来生成d-q坐标系(空间矢量系统)中的相应的电压变量和电流变量，以便对n个电动机进行调节，以及具有连接在调节和变换装置下游的其他调节装置，为该其他调节装置提供上游调节和变换装置所输出的电压变量和电流变量，以便从中生成用于多电机变换器的切换指令，从而对n个电动机进行操作。

根据本发明，二者择一地设置以下两个调节装置。

根据第一方案，借助电流相位调节器进行受控运行。为此，所述其他调节装置具有电流相位调节器。

根据替代方案，借助d-q电流调节器进行场定向运行。为此，所述其他调节装置具有d-q电流调节器。

在本发明的优选技术方案中，如下设置：检测装置具有至少一个用于以无传感器的方式检测n个EC电动机的相电流I_M1、…、I_Mn的测量装置以及用于测定n个相电流I_M1、…、I_Mn的总和电流I_uvw的装置。

一种优选技术方案提出：检测装置具有用于至少估计或观测或测定n个电动机的转子位置和转速ω_M1、…、ω_Mn的装置以及用于测定根据总和电流I_uvw和端电压U_u,v,w而测定的理论或估计转子位置和转速ω_U的装置。