[实用新型]控制电路和有轨车辆

说明书

本公开涉及控制电路和有轨车辆。在转子自由旋转的状态下确定永磁体电机PM1中转子的位置的控制电路、系统和方法200，电机经由逆变器电路102连接到直流电压链路101，其中逆变器电路可操作用于将所述电机的定子的绕组连接到直流电压链路，该方法包括以下步骤：步骤a)使所述永磁体电机的定子的绕组短路201，步骤b)测量202定子的短路的绕组的反电动势EMF，以及步骤c)借助于测得的反EMF来确定203转子的位置。

技术领域

本实用新型涉及一种确定永磁体电机中转子的位置的控制电路和有轨车辆。更具体而言，本实用新型涉及一种确定永磁体电机中自由旋转的转子的位置的控制电路和有轨车辆。

背景技术

在具有永磁体电机的现代有轨车辆中，非常需要确定转子的位置，因为为了控制永磁体电机，必须知道转子的位置，尤其是如果转子处于自由旋转状态，那么这是不容易实现的。例如，如果有轨车辆在下坡行驶并且定子绕组处于非活动状态并且转子自由旋转以节省能量，那么可能会出现这种状态。当再次激活电机时，需要精确了解转子的位置，以便提供相对于转子具有正确相位的磁场。迫切需要一种确定永磁体电机中自由旋转的转子的位置的方法。

此外，如果有轨车辆配备了两个或更多个连接到同一直流电压链路的永磁体电机，那么重要的是确定自由旋转的转子的位置的方法不影响直流电压链路的电压或造成不期望的电机扭矩，这种不期望的电机扭矩影响乘客的舒适度的和/或对有轨车辆的传动链造成不必要的磨损。

有几种已知的方法来确定停止的永磁体电机(即，转子已没有角速度)中转子的位置。但是，这些方法不能用于确定自由旋转的转子的位置。

在本公开中，“自由旋转的转子”应当被解释为在不受定子绕组中流动的电流所提供的磁场影响的情况下旋转的转子。通常，这意味着逆变器电路将绕组的引线保持在高阻抗状态而不连接到直流电压链路(DC链路)。

实用新型内容

在一个方面，本实用新型公开了一种控制电路(CC)，用于在转子自由旋转的状态下确定永磁体电机(PM1)中转子的位置，其特征在于，所述电机经由逆变器电路(102)连接到直流电压链路 (101)，其中直流电压链路具有与DC电压源(V1)串联连接的电感器(L1)，逆变器电路(102)具有连接到控制电路的控制线，所述控制电路包括：

-控制信号输出端，连接到逆变器电路的控制线，并且能够操作用于在一定间隔期间借助于逆变器电路来控制向所述电机的定子的绕组的电力供应；

-反电动势EMF电流传感器，被提供用于在绕组的短路期间测量所述电机的定子的绕组的反EMF电流；

-输出端，提供转子的确定的位置，其中控制电路被配置为在所述间隔期间借助于逆变器电路使定子的绕组短路，并且被配置为测量绕组中感应的反EMF电流，其中控制电路被配置为使用测得的反EMF电流来计算转子的位置。

在一个实施例中，所述控制电路还包括：

-最大电流电路，被配置为确定最大反EMF电流；以及

-输入端，用于接收关于转子旋转速度的信息；

其中控制电路被配置为使用反EMF电流、转子的旋转速度和电机参数来确定短路间隔。

在一个实施例中，所述控制电路还包括：

-最大电流电路，被配置为确定最大反EMF电流；

其中控制电路被配置为借助于逆变器电路使转子的绕组短路，并且在短路期间测量反EMF电流，并且如果测得的反EMF电流等于或大于最大反EMF电流，那么短路中止。

在一个实施例中，所述控制电路还包括：

-同步参考系锁相环电路(300)，连接到反EMF电流传感器并且被配置为输出转子位置信号。