[发明专利]用于运行电机的方法和设备、驱动装置

说明书

本发明涉及一种用于运行电机（4）、尤其是驱动机（2）的方法，所述电机具有以能够旋转的方式支承在壳体中的转子（7）和壳体固定的定子（5），其中，所述定子（5）具有多相的驱动绕组（6），其中，根据所述转子（7）的额定转矩和旋转角度给所述驱动绕组（6）的相位通电，并且其中，在所述电机（4）的至少一个运行范围中根据感应到所述驱动绕组中的电动反作用力（BEMF）求取所述转子（7）的旋转角度。提出，在与一运行范围不同的至少一个另外的运行范围中借助于信号注入（SI）求取所述转子（7）的旋转角度。

技术领域

本发明涉及一种用于运行电机、尤其是驱动机的方法，该电机具有以能够旋转的方式支承在壳体中的转子和壳体固定的定子，其中，定子具有多相的驱动绕组，其中，根据转子的额定转矩和旋转角度给驱动绕组的相位通电，并且其中，在电机的至少一个运行范围中根据感应到驱动绕组中的电动反作用力求取转子的旋转角度。

另外，本发明涉及一种用于运行电机、尤其是驱动机的设备，该电机具有以能够旋转的方式支承在壳体中的转子和壳体固定的定子，其中，定子具有多相的驱动绕组。

此外，本发明涉及一种驱动装置，其具有上述电机。

背景技术

在现有技术中已经公开了开头提到的类型的方法。为了运行电机、尤其是构造为永励同步机的电机，重要的是，了解转子的当前的旋转角度，以便为了产生转矩而根据当前的旋转角度以最优的方式给相位通电。为了检测旋转角度，已知的是，使用基于物理效应的位置传感器，例如霍尔传感器、GMR传感器、AMR传感器或者TMR传感器，所述传感器检测转子的旋转角度。然而，所述传感器需要附加的结构空间。除此之外，这样的传感器对传感器与布置在转子处的信号传感器（例如以传感器磁铁的形式的信号传感器）之间的位置公差反应比较敏感。例如，如果存在大的轴承间隙，如在流体力学式滑动轴承的情况下那样，则这样的传感器常常不能够足够准确地确定旋转角度。

此外，已公开了在不具有这样的传感器的情况下求取旋转角度的方法。在此，尤其是使用所谓的基于反EMF的方法，即使用利用感应到驱动绕组中的电动反作用力来确定旋转角度的方法，其中，区分经计算的反作用力与经测量的反作用力。在计算感应式电动反作用力时，由在相位处的已知的施加的电压和由此产生的经测量的在相位中的发动机电流借助于电机的数学模型计算感应式电动反作用力、即转子的至少一个旋转的永磁铁感应到相位中的电压。在第二种情况下，即在测量感应式电动反作用力的方法中，已知的是，驱动绕组的相位分别无电流地接通或者断电一能够预给定的时长。然后，测量驱动绕组的星形接点与这个相位的端子之间的感应到这个相位中的电压并且确定其过零点。基于此，确定关于旋转角度的信息。然而，执行这个方法的前提是，向外引导机器的星形接点，或者借助于电阻网络模拟在电子部件中的星形接点。后者导致电子部件中的花费增加，并且还在控制器的或者功率电子部件的电路板上占用空间。不过，这仍是比较常用的方法。

发明内容

具有权利要求1的特征的根据本发明的方法具有下述优点：在电机的整个运行范围中确保旋转角度检测得到改善。为此，根据本发明提出，在与一运行范围不同的至少一个另外的运行范围中借助于信号注入求取转子的旋转角度。通过信号注入，通过高频电压信号叠加对驱动绕组的操控，这导致电机的铁损耗增加，由此尤其是在具有小转矩或者低相位电流的运行范围中出现电机的效率的明显下降。然而，借助于信号注入方法也可能的是，自静止状态起或者在转速为零时，就已经执行旋转角度的求取。因此，通过信号注入方法的附加应用实现，在电机的所有转速范围中能够可靠地求取转速。在此，电机不仅能够构造为具有以能够旋转的方式支承在定子内的转子的内转子机，还能够构造为具有位于以能够旋转的方式受到支承的转子内的定子的外转子机。例如，电机构造为用于机动车的能够运动的元件（例如盖子、门、液压式或者气动式调整元件、滑动天窗或者类似物）的致动器，但是也能够用作用于机动车的驱动机。优选地，使用用于运行电机的方法，该电机用于驱动泵、风扇、压缩机或者别的尤其是转速调节的部件。因为通过有利的方法此外还在转速为零时确保经调节的运行，因此也能够设想将该方法用于位置调节的应用。