专利名称：具有校准过的马达转矩恒量的电子换向电动机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种电子换向电动机，其具有定子和尤其是永磁地构造的转子。电子换向电动机也具有控制单元，该控制单元与定子连接并且构造为激励定子、尤其是激励定子的定子线圈从而产生旋转磁场。该控制单元构造为检测在定子的至少一个定子线圈中感生的电压或根据流经定子线圈的定子线圈电流来求得感生的电压，并且根据表示转子的转子位置的转子位置信号和/或表示转子的转子旋转频率的转速信号求得表示能够达到的转矩的马达转矩恒量。该控制单元优选构造为根据马达转矩恒量来激励定子。
背景技术：
在文献DE 10 2007 020 068 Al中已知一种用于确定电动机的马达转矩恒量的方法和装置，其中电动机的马达转矩恒量在电动机运行期间根据由电动机产生的感生电压来确定。
发明内容
根据本发明，在开头所述类型的电子换向电动机中、优选在电动机运行期间，控制单元构造为检测马达转矩恒量的频率内容，并且根据转矩恒量的频率内容(Frequenzgehalt)、尤其是根据频率振幅来激励定子从而产生转矩。电动机优选具有转子位置传感器和/或转速传感器，其中转子位置传感器构造为检测转子的转子位置并且产生表示转子位置的转子位置信号。转速传感器优选构造为检测转子的转子旋转频率并且产生表示转子旋转频率的转速信号。通过检测转矩恒量的频率内容可以有利地精确检测影响转子磁场强度进而影响马达转矩恒量的因素。此外有利的是，这样构造的电子换向电动机可以有利地检测制造公差、例如定子线圈的偏心率；位置上偏移的永磁体；部件、尤其是定子线圈的电气公差；永磁体的彼此不同的磁化；定子线圈的彼此不同的磁场变化曲线；以及磁性部件、例如永磁性构造的转子的取决于温度的的磁场强度。例如，铁素体(Ferrit)材料在一 40摄氏度范围的低温下相比于在20摄氏度下具有更小的磁场强度。钕(Neodyn)材料在高温下、例如在120摄氏度时相比于在20摄氏度下具有更小的磁场强度。电动机例如可以在运行期间如此简单地校准，从而检测例如以I度的步长超过转子圆周(Rotorumlauf )可达到的转矩，并且可以使用或存储为此所求得的马达转矩恒量从而进一步激励定子。有利地，这样构造的电子换向电动机可以检测超过转子圆周的马达转矩恒量，进一步优选检测超过转子圆周的至少一部分的马达转矩恒量、尤其是对于一个定子线圈而言在电气上为120度或者进一步优选仅为90度或者对于三个定子线圈而言在电气上为60度，并且在电动机运行期间通过求得马达转矩恒量来如此检测电动机的机械效率和/或电气效率。马达转矩恒量在此与有待实现的电动机转矩形成如下关系 P 电 ~^ind * I 支路⑵产机械=M
iA、M=I 支路 B I r
其中
Uind=感生电压；
P=功率；
M=转矩；
(0=角频率；
B=磁通密度；
I=转子线圈的电流流经的导体的长度； r=导体距转子的转子纵轴线的距离；
在电功率和机械功率等效的情况下对于感生电压Uind得到
权利要求
1.电子换向电动机(I)，其具有定子(10)以及尤其是永磁性构造的转子(12)并且具有控制单元(24)，所述控制单元与定子(10)连接并且构造为激励定子(10)从而产生旋转磁场，并且其中所述控制单元(24)构造为检测在定子的至少一个定子线圈(14，16，18)中感生的电压，并且根据表示转子的转子旋转频率的转速信号来求得表示能够达到的转矩的马达转矩恒量， 其特征在于， 所述控制单元(24)构造为检测马达转矩恒量的频率内容(45，60，62，64，66)，并且根据马达转矩恒量的频率内容(45，60，62，64，66)、尤其是频率振幅(60，62，64，66)来激励所述定子(10)从而产生转矩。
2.根据权利要求I所述的电动机(I)，其特征在于，所述控制单元构造为尤其是借助快速傅里叶变换产生马达转矩恒量的傅里叶变换(45)，并且根据傅里叶变换过的马达转矩恒量来激励所述定子(10)。
3.根据权利要求2所述的电动机(1)，其特征在于，所述控制单元(24)构造为对傅里叶变换过的马达转矩恒量进行级次分析，并且根据信号参数、尤其是马达转矩恒量的频率内容(45)的至少一个级次(60，62，64，66)的信号振幅来激励所述定子。
4.根据权利要求2或3所述的电动机(1)，其特征在于，所述控制单元(24)构造为根据马达转矩恒量的仅仅奇次的级次(60，62，64，66)来激励定子。
5.根据权利要求3或4所述的电动机(1)，其特征在于，所述控制单元(24)构造为借助对傅里叶变换过的马达转矩恒量的傅里叶逆变换产生马达转矩恒量的取决于时间的和/或取决于转子位置的曲线，并且根据所述取决于时间的和/或取决于转子位置的曲线来激励所述定子(10)。
6.根据权利要求3或4所述的电动机(1)，其特征在于，所述控制单元(24)构造为借助对傅里叶变换过的马达转矩恒量的傅里叶逆变换选择性的级次滤波产生马达转矩恒量的取决于时间的和/或取决于转子位置的曲线，并且根据所述取决于时间的和/或取决于转子位置的曲线来激励所述定子(10)。
7.根据上述权利要求中任一项所述的电动机(1)，其特征在于，所述控制单元(24)构造为根据马达转矩恒量的预先确定的、尤其是电气上90度或60度的转子角度范围来激励所述定子(10)。
8.用于激励电子换向电动机(I)的方法(70，72，74，76)，所述电动机具有定子(10)以及尤其是永磁性构造的转子(12)，其中尤其是根据在所述转子(12)旋转运动时感生的电压来检测表示电动机的能够产生的转矩的马达转矩恒量， 其特征在于， 检测所述马达转矩恒量的频率内容(45)，并且根据马达转矩恒量的频率内容、尤其是频率振幅来激励所述定子(10)以产生转矩。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，尤其是借助FFT分析产生马达转矩恒量的傅里叶变换(45)，并且根据傅里叶变换过的马达转矩恒量来激励所述定子。
10.根据权利要求8或9所述的方法，其特征在于，对傅里叶变换过的马达转矩恒量进行级次分析，并且根据信号参数、尤其是信号振幅、马达转矩恒量的至少一个级次(60，62，.64,66)来激励所述定子。
11.根据权利要求8至10中任一项所述的方法，其特征在于，根据马达转矩恒量的仅仅奇次的级次(60，62，64，66)来激励所述定子。
12.根据权利要求8或11中任一项所述的方法，其特征在于，借助对傅里叶变换过的马达转矩恒量的傅里叶逆变换产生马达转矩恒量的取决于时间的和/或取决于转子位置的曲线，并且根据取决于转子位置的曲线来激励所述定子。
13.根据权利要求8至11中任一项所述的方法，其特征在于，借助对傅里叶变换过的马达转矩恒量的傅里叶逆变换的选择性的级次滤波来产生马达转矩恒量的取决于时间和/或取决于转子位置的曲线，并且根据取决于时间的和/或取决于转子位置的曲线来激励所述定子。
全文摘要
本发明涉及一种电子换向电动机，其具有定子以及尤其是永磁性构造的转子。该电动机也具有控制单元，该控制单元与定子连接并且构造为激励定子从而产生旋转磁场。所述控制单元构造为检测在定子的至少一个定子线圈中感生的电压，并且根据表示转子的转子旋转频率的转速信号来求得表示能够达到的转矩的马达转矩恒量。根据本发明在开头提到的类型的电子换向电动机中，控制单元构造为检测马达转矩恒量的频率内容，并且根据马达转矩恒量的频率内容、尤其是频率振幅来激励定子从而产生转矩。
文档编号H02P6/10GK102714481SQ201080047149
公开日2012年10月3日 申请日期2010年10月8日 优先权日2009年10月20日
发明者D.弗里克 申请人:罗伯特·博世有限公司