隨后的實施例涉及用于提供針對旋轉磁場式電機(drehfeldmaschine)的多個相位組中的第一相位組的第一調節(jié)參量和針對多個相位組中的第二相位組的第二調節(jié)參量的設備、方法和電腦程序的領域。

背景技術：

為了將電能轉化為動能使用所謂的旋轉磁場式電機或三相交流電機以及其他結構形式的電動機。旋轉磁場式電機可以包括具有所謂的相位的環(huán)形布置的定子，這些相位可以產(chǎn)生在時間上可變的磁場，并且由此可以將磁轉子，例如帶有永磁體的動子置入旋轉中。旋轉磁場式電機，例如永磁同步電機(psm或pmsm)或異步電機(asm)使用在不同的應用(例如混動汽車、電動汽車、伺服驅動裝置、機床等)中。為了避開錯誤狀態(tài)，例如在車輛的電驅動裝置中可以有意義的是，使用帶有冗余的電流供應的多相電機。這例如可以是帶有六個相位的旋轉磁場式同步電機，這些相位中的三個相位分別通過分離的調節(jié)電路來操控。但在一些運行狀態(tài)中可能是如下情況：對電機相位上的相電流的通常為了調節(jié)而執(zhí)行的測量是不期望的或者是不能實現(xiàn)的。由此，對電機的精確調節(jié)可能無法實現(xiàn)或者難以實現(xiàn)。這也可以涉及其他類型的旋轉磁場式電機，例如異步電機或者通常是其中有多于一個的調節(jié)電路用于調節(jié)相電流的電機。

因此，值得期望的是，提供在相電流測量發(fā)生故障的情況下用于運行多相旋轉磁場式電機的改進的方案。

技術實現(xiàn)要素：

針對該需求提出根據(jù)獨立權利要求的用于提供針對旋轉磁場式電機的多個相位組中的第一相位組的第一調節(jié)參量和針對多個相位組中的第二相位組的第二調節(jié)參量的設備、方法和電腦程序。

根據(jù)第一方面，實施例涉及用于提供針對旋轉磁場式電機的多個相位組中的第一相位組的第一調節(jié)參量和針對多個相位組中的第二相位組的第二調節(jié)參量的設備。設備包括針對第一輸入?yún)⒘康闹辽僖粋€第一輸入端，第一輸入?yún)⒘堪ㄡ槍Φ谝幌辔唤M的第一額定值向量和旋轉磁場式電機的轉子的角速度。設備此外還包括針對第二輸入?yún)⒘康闹辽僖粋€第二輸入端，第二輸入?yún)⒘堪ㄡ槍Φ诙辔唤M的至少一個第二額定值向量和角速度。設備此外還包括針對第一調節(jié)參量的至少一個第一輸出端和針對第二調節(jié)參量的至少一個第二輸出端。設備被構造成用于基于第一額定值向量和角速度來獲知針對第一相位組的第一調節(jié)參量并將其提供給第一相位組，并且基于第二額定值向量和角速度來獲知針對第二相位組的第二調節(jié)參量并將其提供給第二相位組。額定值向量可以是用于控制或調節(jié)旋轉磁場式電機的以向量形式示出的額定值，或者換言之是通過電機待實現(xiàn)的值。以向量形式示出可以意味著在多維空間中對額定值向量進行描述并且包括多個分量。額定值在此可以是電參量，例如電流或電壓。調節(jié)參量例如可以包括電壓預定值。也被稱為(多相)繞組的相位組例如包括至少三個相位。在旋轉磁場式電機中的一個相位可以通過線圈形成。相位可以彼此間以相同的角間距(例如120°)布置。相位組可以通過自己的逆變器調節(jié)或操控。換言之，不同的相位組可以通過不同的逆變器以不同的供應電壓來操控。這可以實現(xiàn)的是，即使當在一個或多個相位中沒有執(zhí)行電流測量時也運行旋轉磁場式電機。因此，電流測量甚至可以有意地例如在如下運行狀態(tài)中被中斷，在這些運行狀態(tài)中，電流測量結合磁場定向調節(jié)(feldorientierteregelung，for)可能導致不期望的噪音生成。

在一些實施例中，設備此外還被構造成用于附加地基于從第二相位組通過第二輸入端接收的實際值向量來獲知針對第二相位組的第二調節(jié)參量并將其提供給第二相位組。實際值向量例如可以包括電流或額定電流與實際電流的差，或者換言之，調節(jié)偏差。因此，可以執(zhí)行一個相位組的調節(jié)，例如for，而另一相位組受控地例如借助磁場定向控制(feldorientiertesteuerung，fos)運行。由此，必要時，例如當僅在多個相位組中的一個中不進行電流測量時，可以避免將整個電機轉移到fos中。因此，在某些情況下可以改進電機的功率效益或精確度。

在一些實施例中，設備此外還包括產(chǎn)生器模塊，其被構造成用于基于針對旋轉磁場式電機的第一相位組的第一額定轉矩和針對第二相位組的第二額定轉矩來產(chǎn)生第一額定值向量和第二額定值向量并將它們提供在各自的輸入端上。因此，可以實現(xiàn)的是，將待產(chǎn)生的轉矩單獨地分配給相位組，并且在此必要時可以更好地考慮到電機的不同的運行狀態(tài)。

在一些實施例中，產(chǎn)生器模塊被構造成用于以如下方式產(chǎn)生第一額定值向量和第二額定值向量，即，如果第一調節(jié)參量基于第一額定值向量和角速度獲知，并且第二調節(jié)參量基于角速度和第二額定值向量與實際值向量的差獲知，那么使第一額定轉矩為零，并且使第二額定轉矩相當于旋轉磁場式電機的總額定轉矩。換言之，總額定轉矩因此僅可以通過這種借助for運行的相位組產(chǎn)生，并且針對借助fos運行的相位組的額定轉矩是零，這可以進一步改進電機的精確度和可能改進功率效益。

在一些實施例中，產(chǎn)生器模塊被構造成用于以如下方式產(chǎn)生第一額定值向量和第二額定值向量，即，如果總額定轉矩大于針對第二相位組的上轉矩邊界值，那么第二額定轉矩相當于針對第二相位組的上轉矩邊界值，并且第一額定轉矩相當于總額定轉矩與針對第二相位組的上轉矩邊界值的差。由此，可以實現(xiàn)的是，總額定轉矩的最大份額通過電機的被調節(jié)的部件產(chǎn)生，從而fos對電機精確度或功率的可能有限的影響可以保持在很小的水平上。

在一些實施例中，產(chǎn)生器模塊被構造成用于以如下方式產(chǎn)生第一額定值向量和第二額定值向量，即，如果第一調節(jié)參量基于第一額定值向量和角速度來獲知，并且第二調節(jié)參量基于角速度和第二額定值向量來獲知，那么使第一額定轉矩和第二額定轉矩分別相當于旋轉磁場式電機的總額定轉矩的50％。這可以導致例如在具有兩個相位組的電機中，當兩個相位組位于相同的運行狀態(tài)(例如fos)中時，待實現(xiàn)的功率均勻分布到兩個相位組上。

在一些實施例中，設備此外還被構造成用于以如下方式獲知第一或第二調節(jié)參量，即，使第一或第二調節(jié)參量的真實值與基于第一或第二額定值向量和角速度的值不同。換言之，這可以意味著對額定值和實際值的差的超補償或欠補償。由此，可以實現(xiàn)的是，fos動態(tài)根據(jù)用戶限定的值來調整。

在一些實施例中，第一或第二調節(jié)參量分別相當于具有第一向量分量usdi和第二向量分量usqi的電壓預定值。設備被構造成用于

基于針對第一向量分量的方程

以及針對第二向量分量的方程

來獲知第一或第二調節(jié)參量。在此，tdij、tqij是依賴于電機的時間常數(shù)，ti是期望的時間常數(shù)，s是雙線性轉換參數(shù)，isdiref、isqiref是額定值向量的向量分量，rs是旋轉磁場式電機的定子電阻。雙線性轉換參數(shù)例如可以與借助所謂的塔斯廷法(tustin-verfahren)的離散化相結合。因此，電機控制的待設定的動態(tài)可以事先以數(shù)學方式來獲知。

在一些實施例中，設備此外還包括去耦模塊(entkopplungsmodul)，其被構造成用于使針對第一相位組的調節(jié)參量與對第二相位組的相位的感應影響去耦，或者使針對第二相位組的調節(jié)參量與對第一相位組的相位的感應影響去耦。因此，例如在調節(jié)相位組的情況下可以實現(xiàn)改進的去耦，并且用于各個實際電流的調節(jié)器被更強地去負荷。

在一些實施例中，第一和第二相位組分別包括三個相位。在此，旋轉磁場式電機是六相旋轉磁場式電機。換言之，旋轉磁場式電機的定子可以具有剛好六個相位。這可以是第一和第二相位組的各三個相位。因此，可以實現(xiàn)的是，與在兩個三相電機中類似地執(zhí)行調節(jié)或控制，這必要時可以簡化調節(jié)或控制的實施。

在一些實施例中，旋轉磁場式電機是永磁同步電機。因此，在使用永磁同步電機的應用領域中，必要時即使在電流傳感器發(fā)生故障的情況下也可以實現(xiàn)電機的功率或精確度的改進。

根據(jù)另一方面，實施例涉及用于提供針對旋轉磁場式電機的多個相位組中的第一相位組的第一調節(jié)參量和針對多個相位組中的第二相位組的第二調節(jié)參量的方法。該方法包括接收第一輸入?yún)⒘浚谝惠斎雲(yún)⒘堪ㄡ槍Φ谝幌辔唤M的第一額定值向量和旋轉磁場式電機的轉子的角速度。該方法此外還包括接收第二輸入?yún)⒘?，第二輸入?yún)⒘堪ㄡ槍Φ诙辔唤M的第二額定值向量和角速度。該方法此外還包括基于第一額定值向量和角速度來獲知針對第一相位組的第一調節(jié)參量。該方法此外還包括至少基于第二額定值向量和角速度來獲知針對第二相位組的第二調節(jié)參量。由此，可以執(zhí)行對具有多個相位組的電機如下控制，在該控制中，反饋參量的接收可能可以取消。這種電機的繼續(xù)運行因此即使在有意造成的或無意的電流傳感器故障的情況下也可以進行。

在一些實施例中，該方法此外還包括基于角速度以及第二額定值向量與從第二相位組通過第二輸入端接收的實際值向量的差來獲知針對第二相位組的第二調節(jié)參量。因此，電機的一個相位組可以受控地運行，而另一相位組可以受調節(jié)地運行，并且因此可能實現(xiàn)電機的功率或精確度的改進。

根據(jù)另一方面，實施例涉及帶有程序代碼的程序，當程序代碼在電腦、處理器或可編程的硬件部件上實施時用于執(zhí)行上述方法。

附圖說明

其他有利的設計方案隨后借助在附圖中示出的實施例來詳細描述，然而并不局限于這些實施例。其中：

圖1示出不同坐標系的圖示，這些坐標系可以用于確定對于for或fos來說重要的參量；

圖2示出根據(jù)一個比較示例的永磁同步電機；

圖3示出根據(jù)一個比較示例的帶有去耦網(wǎng)絡的永磁同步電機；

圖4示出根據(jù)一個簡單實施例的用于提供針對旋轉磁場式電機的多個相位組中的第一相位組的第一調節(jié)參量和針對多個相位組中的第二相位組的第二調節(jié)參量的設備；

圖5示出根據(jù)一個具體實施例的用于在第一運行狀態(tài)下提供第一調節(jié)參量和第二調節(jié)參量的設備；

圖6示出根據(jù)一個具體實施例的用于在第二運行狀態(tài)下提供第一調節(jié)參量和第二調節(jié)參量的設備；

圖7示出根據(jù)一個具體實施例的用于在第三運行狀態(tài)下提供第一調節(jié)參量和第二調節(jié)參量的設備；

圖8示出根據(jù)一個實施例的for/fos算法的流程圖；

圖9示出根據(jù)一個實施例在利用磁場定向控制和磁場定向調節(jié)的情況下，兩個相位組的額定電流和實際電流、相位組的相位的相電流、額定轉矩和實際轉矩和轉速在時間上的變化曲線；

圖10示出根據(jù)另一實施例在利用磁場定向控制和磁場定向調節(jié)的情況下，兩個相位組的額定電流和實際電流、相位組的相位的相電流、額定轉矩和實際轉矩和轉速在時間上的變化曲線；

圖11示出根據(jù)一個實施例的用于提供針對旋轉磁場式電機的多個相位組中的第一相位組的第一調節(jié)參量和針對多個相位組中的第二相位組的第二調節(jié)參量的方法的流程圖。

具體實施方式

現(xiàn)在，不同的實施例在參考示出一些實施例的附圖的情況下更詳細地進行描述。在圖中，線、層和/或區(qū)域的厚度尺寸為了清楚的目的可以夸張地示出。

在隨后描述僅示出一些示例性的實施例的附圖中，相同的附圖標記可以表示相同或類似的部件。此外，概括性的附圖標記可以用于在一個實施例或一幅附圖中多次出現(xiàn)但在一個或多個特征方面被共同描述的部件和物體。以相同或概括性的附圖標記描述的部件或物體以在單個、多個或所有特征(例如其規(guī)格)方面可相同地實施，但必要時也可以不同地實施，只要從描述中沒有另外明確或隱含地給出。

雖然實施例可以按不同方式進行修改和改變，但圖中的實施例作為示例示出并在此進行詳細描述。但要說明的是，實施例并不局限于各個公開的形式，而具體而言實施例應該覆蓋所有功能上和/或結構上處于本發(fā)明范圍中的修改方案、等效方案和替選方案。相同的附圖標記在所有附圖描述中表示相同或類似的元件。

要注意的是，被稱為與另外的元件“連接”或“聯(lián)接”的元件可以與另外的元件直接連接或聯(lián)接，或者可以存在位于它們之間的元件。而當元件被稱為與另外的元件“直接連接”或“直接聯(lián)接”時，則不存在位于它們之間的元件。用于描述元件之間的關系的其他概念應該以類似的方式來解釋(例如“在它們之間”相對于“直接在它們之間”、“鄰接”相對于“直接鄰接”等)。

在此所使用的術語僅用于描述某些實施例，并且不應該限制這些實施例。像在此所使用的那樣，單數(shù)形式“一個”和“該”也應該包含復數(shù)形式，只要文本沒有明確地另外說明。此外，還要說明的是，像在此所使用的那樣，例如“包含”、“包含的”、“具有”和/或“具有的”這樣的表述說明了存在所提到的特征、整體、步驟、工作流程、元件和/或部件，但不排除存在或添加一個或多個特征、整體、步驟、工作流程、元件、部件和/或組件。

只要沒有另外限定，那么所有在此所使用的概念(包含技術和科學概念)具有實施例所屬領域的技術人員賦予這些概念的相同的意思。此外，還要說明的是，例如那些在通常使用的字典中限定的表述被解釋為具有與其在有關技術文本中的意思一致的意思，并且不在理想化或過度形式化的意義下來解釋，只要這在此沒有明確地限定。

三相永磁同步電機作為帶有安裝在動子上或中的永磁體的旋轉磁場式電機在工業(yè)中廣泛應用。定子可以由間隔120°分布的線圈形成。在越來越多的情況下，在工業(yè)中(例如在汽車或飛機中)的機組被電氣化。此外，為了進一步改進電動馬達中的運行安全，附加的冗余度在此可以引入電驅動裝置中。因此，針對電壓供應或驅動裝置的部件發(fā)生故障的情況，可以在電機運行中盡可能回避干擾。在汽車工業(yè)中，例如在伺服轉向裝置或者電動汽車中可以使用旋轉磁場式電機，以便產(chǎn)生期望的力或功率。但是，在驅動裝置中的一些錯誤(例如繞組短路或電壓供應故障)可以導致電機被切斷，并且可能導致對安全是很嚴峻的狀態(tài)。基于這些原因，在許多情況下使用帶有冗余的電壓供應的多相電機。

永磁同步電機的狀態(tài)參量(例如電流、電壓和磁通)可以在三維坐標系(u,v,w)或(x,y,z)中以及在二維坐標系(d,q)或(α,β)中示出。隨后還將詳細闡述這些坐標系。已經(jīng)提到且借助其描述一些隨后的實施例的針對多相旋轉磁場式電機的示例是帶有安裝上或埋入的磁體的六相永磁同步電機。在此，在定子中包含有兩個三相繞組或三相相位組(u,v,w)和(x,y,z)。每個三相相位組包括三個間隔120°分布的線圈。兩個三相相位組例如可以按相位或者以電位移γ·zp錯開地布置。在此，γ表示線圈之間的機械角度，zp表示極對的數(shù)量。轉子可以與在三相電機中類似地構建。轉子例如包括永磁體，并且具有流過三相相位組的線圈的磁場。該電機可以像兩個具有共同的轉子和兩個不同的以角度γ錯開的相位組的三相永磁同步電機那樣表現(xiàn)。

圖1為了完整性給出關于三相電機的三個坐標系的概覽，這三個坐標系可以用于計算或描述任意的狀態(tài)參量。給出了2個移動了電位移γ·zp的三相相位組。在六相電機的情況下。電位移可以為例如60°，但作為替選也可以更小，例如30°或15°。三相相位組的各個線圈或相位彼此錯開120°。線圈u、v和w屬于第一相位組，線圈x、y和z屬于第二相位組。凸極轉子和轉子的磁通向量(ψpm)100在中間描繪出。一個具有附屬的軸線110-1、110-2和110-3的三維坐標系(u,v,w)相應于通過定子的第一相位組的各個線圈的位置給定的坐標系。另一具有附屬的軸線115-1、115-2和115-3的三維坐標系(x,y,z)相應于通過定子的第二相位組的各個線圈的位置給定的坐標系。

對于調節(jié)電機或電動馬達來說，狀態(tài)參量，例如相電流可以轉換到以轉子轉動的坐標系，即d,q坐標系中。d軸線120-1平行于永磁動子的最大的磁通100地延伸，而q軸線120-2與之垂直地延伸。換言之，狀態(tài)參量可以通過針對第一相位組的坐標d1,q1，并且通過針對第二相位組的與坐標d1,q1重合的坐標d2,q2來表述。

此外，參量也可以在笛卡爾二維坐標系，即α,β坐標系中來描述，其中，在圖1所示的圖示中，在不限制普遍性的情況下，選擇α1軸線130-1，從而該軸線與u,v,w坐標系的u軸線110-1相同地延伸，而β1軸線130-2與之垂直地延伸。相應地，選擇α2軸線135-1，從而該軸線與x,y,z坐標系的x軸線115-1相同地延伸，而β2軸線135-2與之垂直地延伸。在另外一些實施例中，旋轉磁場式電機也可以是異步電機，或者具有多于兩個相位組，或者也具有多于或少于六個相位。例如也可以在四相電機的情況下布置有彼此間隔90°的四個相位。

利用將兩個相位組的狀態(tài)參量轉換到d,q坐標系中可以簡化電機的微分方程，其描述了電動馬達的動態(tài)特性。在這些坐標中，電機的兩個相位組可以與直流電機類似地調節(jié)。換言之，像針對三相永磁同步電機那樣，針對電機的每個部件可以使用磁場定向調節(jié)(for)。

圖2概覽地示出了針對六相永磁同步電機202的for的一個比較示例。六相永磁同步電機202包括轉子204和定子206，定子包括兩個分別具有三個相位的電機部件208-1；208-2。第一電機部件208-1通過第一逆變器210-1來調節(jié)，而第二電機部件208-2通過第二逆變器210-2來調節(jié)。逆變器210-1的電壓供應udc1可以相同或像圖2所示那樣不同地或者也可以不依賴于第二逆變器210-2的電壓供應udc2地選擇。

第一逆變器210-1接收第一調節(jié)器214-1的第一信號組212-1，而第二逆變器210-2接收第二調節(jié)器214-2的第二信號組212-2。信號組分別包括三個pwm信號。為了確定第一信號組212-1的pwm信號，第一調節(jié)器214-1接收第一電機部件208-1的反饋電流216-1和第一組額定或基準參量218-1。為了確定第二信號組212-2的pwm信號，第二調節(jié)器214-2相應地接收第二電機部件208-2的反饋電流216-2和第二組額定或基準參量218-2。

對于執(zhí)行for來說，除了轉子位置和中間電路電壓之外可以需要關于相電流isu,v,w或isx,y,z的信息來用于執(zhí)行調節(jié)電路的反饋。這可以意味著需要用于測量電流的電流測量傳感器。此外，在此在這些實施例中在每個電機部件中也可以僅測量兩個相電流，并且第三電流借助節(jié)點定律計算出(例如isw＝-isu-isv)，由此必要時可以節(jié)省成本。

為了針對每個電機部件208-1；208-2單獨地補償各自的實際電流isd1,2和isq1,2的向量分量的相互作用，第一調節(jié)器214-1和第二調節(jié)器214-2可以分別包括自己的去耦網(wǎng)絡。

在下文中，借助在圖2中說明的坐標系解釋可以如何利用去耦網(wǎng)絡調節(jié)永磁同步電機?？紤]將六相永磁同步電機作為具體的示例，六相永磁同步電機包括分別具有三個相位的第一和第二相位組。然而，該示例僅作為示例理解；因此，實施例并不局限于電機的相位組的或每個相位組的相位的之前提到的數(shù)量。此外，在另外一些實施例中，電機可以是異步電機(asm)。在隨后的考慮中具體表示的是：

ωel：轉子的電角速度，

ωmech：轉子的機械角速度，

θmech：轉子的機械角，

θel：轉子的電角度，

zp：電機的極對數(shù)量，

isu,v,w：六相電機的第一相位組(u,v,w)的相電流，

isx,y,z：六相電機的第二相位組(x,y,z)的相電流，

udc1：用于給六相電機的第一相位組(u,v,w)供電的中間電路電壓(在一些汽車領域的實施例中可以相當于電池電壓)，

udc2：用于給六相電機的第二相位組(x,y,z)供電的中間電路電壓，

pwm123：用于操控逆變器的脈寬調制信號(也是：pwm值)。

圖3示出了for調節(jié)電路300的一個比較示例。具有在其中一個前述圖形中的對應部分的部件在此具有相同的附圖標記，并且不會再次對其進行說明。具體而言，僅討論當前存在的差異。首先，在d,q坐標系中計算出針對第一三相電機部件的額定電流值isd1*302-1和isq1*302-2和針對第二三相電機部件的額定電流值isd2*304-1和isq2*304-2。通過減去各自的針對第一電機部件(u,v,w)的實際電流值isd1306-1和isq1306-2和針對第二電機部件(x,y,z)的實際電流值isd2308-1和isq2308-2分別獲知針對第一電機部件的調節(jié)偏差yd1310-1和yq1310-2和針對第二電機部件的調節(jié)偏差yd2312-1和yq2312-2，它們分別由比例積分調節(jié)器314-1；314-2；314-3和314-4進行處理。

換言之，在for的情況下，依賴于該差分別生成電流y作為pi調節(jié)器314-1；314-2；314-3和314-4的輸出，電流在經(jīng)過多次調節(jié)循環(huán)后發(fā)生改變，直到差消失。為此，可以使用針對調節(jié)器的預控制部分。

for調節(jié)電路300包括去耦模塊316。去耦模塊使針對第一電機部件的電壓預定值與對第二電機部件的相位的感應影響去耦，反之亦然。實際電流值306-1；306-2；308-1；308-2和調節(jié)偏差310-1；310-2；312-1；312-2作為d,q坐標系中的向量分量存在。相應地，去耦模塊316被構造成用于以此為基礎獲知電壓預定值的向量分量d或q。針對第一電機部件的電壓預定值包括向量分量usd1k318-1和usq1k318-2。針對第二電機部件的電壓預定值包括分量usd2k320-1和usq2k320-2。

pi調節(jié)器314-1；314-2；314-3和314-4的輸出或者調節(jié)偏差yd1310-1、yq1310-2、yd2312-1和yq2312-2可以傳送至去耦模塊316，以便計算出針對第k次調節(jié)循環(huán)過程的期望的電壓usd1k、usq1k、usd2k和usq2k。去耦模塊316補償針對第一電機部件的兩個軸線d和q的相互依賴性和每個電機部件與另外的電機部件的依賴性。電機的每個部件(u,v,w和x,y,z)可以與在針對三相電機的for中類似地被操控。

向量分量usd1k318-1和usq1k318-2從去耦模塊316提供給第一坐標轉換器322-1，并且向量分量usd2k320-1和usq2k320-2提供給第二坐標轉換器322-2。坐標轉換器提供被轉換的電壓預定值usα1324-1、usβ1324-2、usα2326-1和usβ2326-2。針對從d1,q1坐標系轉換三相電機部件的狀態(tài)參量(電壓、電流或磁通)(u,v,w)或者將其轉換到d1,q1坐標系中在此可以僅使用電角度θel?；谙辔唤M(u,v,w)和(x,y,z)彼此間以角度γ或γ·zp錯開，在從d2,q2坐標系轉換(x,y,z)和將其向回轉換到d2,q2坐標系中的情況下可以使用電角度θel和電角度(zp·γ)。電壓usd1、usq1在圖3所示的比較示例中僅通過電角度θel轉換到(u,v,w)系統(tǒng)中，而電壓usd2、usq2通過θel和(zp·γ)轉換到(x,y,z)系統(tǒng)中。

利用這些定子電壓，針對每個電機部件可以獲知相應的脈寬調制的(pwm)值。for調節(jié)電路300此外還包括第一向量調制器328-1，其接收針對第一電機部件的電壓預定值，并且基于電壓預定值和第一供應電壓udc1提供針對第一電機部件的相位的第一脈寬調制信號330-1；330-2；330-3。for調節(jié)電路300此外還包括第二向量調制器328-2，其接收針對第二電機部件的另外的電壓預定值，并且基于另外的電壓預定值和與第一供應電壓udc1不同的第二供應電壓udc2提供針對第二電機部件的相位的第二脈寬調制信號332-1；332-2；332-3。

第一脈寬調制信號330-1；330-2；330-3被第一逆變器210-1接收，而第二脈寬調制信號332-1；332-2；332-3被第二逆變器210-2接收，它們例如可以相應于已經(jīng)在圖2中示出的逆變器。第一逆變器210-1產(chǎn)生針對第一電機部件的相位u、v或w的第一相電流208-1，而第二逆變器210-2產(chǎn)生針對第二電機部件的相位x、y或z的第二相電流208-2。第一和第二相電流208-1；208-2用于運行旋轉磁場式電機202。附加地，第一相電流208-1經(jīng)過第一坐標轉換網(wǎng)絡334-1，而第二相電流208-2經(jīng)過第二坐標轉換網(wǎng)絡334-2，它們將各自的相電流首先向回轉換到α,β坐標系，并且然后向回轉換到d,q坐標系，并且緊接著為了獲知針對調節(jié)電路的隨后過程的調節(jié)偏差而作為實際電流306-1；306-2；308-1和308-2來提供并且提供給去耦模塊316。

發(fā)送器336獲知動子的機械角位置θmech。通過與極對數(shù)zp相乘338獲知電角度θel。該電角度可以傳送到第一坐標轉換網(wǎng)絡334-1，用以將第一實際電流306-1和306-2從α,β坐標換算到d,q坐標。電角度θel可以與機械角間距γ和極對數(shù)zp的乘積340相加為一個參量，其作用到第二坐標轉換網(wǎng)絡334-2上用于將第二實際電流308-1和308-2從α,β坐標換算到d,q坐標。角度θel對時間求導342此外還提供電角速度ωel，其被提供給去耦模塊316。

圖4示出用于提供針對旋轉磁場式電機的多個相位組中的第一相位組的第一調節(jié)參量402和針對多個相位組中的第二相位組的第二調節(jié)參量404的設備400的一個簡單實施例。設備400包括針對第一輸入?yún)⒘?08的至少一個第一輸入端406，第一輸入?yún)⒘堪ㄡ槍Φ谝幌辔唤M的第一額定值向量410和旋轉磁場式電機的轉子的角速度412。設備400此外還包括針對第二輸入?yún)⒘?16的至少一個第二輸入端414，第二輸入?yún)⒘堪ㄡ槍Φ诙辔唤M的至少一個第二額定值向量418和角速度412。設備400此外還包括針對第一調節(jié)參量402的至少一個第一輸出端420和針對第二調節(jié)參量404的至少一個第二輸出端422。設備400被構造成用于基于第一額定值向量410和角速度412來獲知針對第一相位組的第一調節(jié)參量402并將其提供給第一相位組，并且基于第二額定值向量418和角速度412來獲知針對第二相位組的第二調節(jié)參量404并將其提供給第二相位組。這可以實現(xiàn)的是，當在一個或多個相位中沒有執(zhí)行電流測量時，旋轉磁場式電機也可以運行。因此，電流測量甚至可以有意地例如在如下運行狀態(tài)中被中斷，在這些運行狀態(tài)中，電流測量結合磁場定向調節(jié)(for)可能導致不期望的噪音生成。

設備400可選地可以在結構上分離為第一區(qū)域和第二區(qū)域。第一區(qū)域包括第一輸入端406和第一輸出端420，并且與第一相位組聯(lián)接。第二區(qū)域包括第二輸入端414和第二輸出端422，并且與第二相位組聯(lián)接。

僅作為示例，旋轉磁場式電機可以是六相永磁同步電機，其具有帶各三個相位的兩個相位組。另外一些實施例也可以涉及帶有不同數(shù)量的相位組或每個組不同數(shù)量的相位的電機，或者涉及異步電機。像已經(jīng)在開頭闡述的那樣，在三相相位組中，可以在其中兩個相位中執(zhí)行電流測量，并且針對第三電流測量通過節(jié)點定律進行計算。

如果針對三相相位組電流測量以如下方式發(fā)生故障，即，沒有對兩個相電流的測量，那么針對該相位組的for必要時可以不執(zhí)行。替選地，三相相位組可以在沒有電流測量的情況下被切斷。因此，電機可以用一半功率運行。如果在兩個相位組中的電流測量均發(fā)生故障，那么整個電機可以不用for來操控。在該情況下，根據(jù)常規(guī)的方法可以切斷整個電機。換言之，在第一種情況下，功率可以減小，而在第二種情況下，電機可以被切斷。在這兩種情況下，這些措施對于一些應用(例如轉向裝置、電動驅動裝置等)來說可以是很嚴峻的。

此外，電流測量在某些轉速范圍內結合for可能導致噪音生成。因此，可以期望的是，在某些應用中部分(依賴于轉速地)切斷電流測量。為了執(zhí)行這一點，一些實施例可以提供用于操控6相電機的方案，其中，電流傳感器的使用在某些情況下可以取消。隨后，借助多個實施例闡述可以如何在沒有針對電機的一個或兩個三相相位組的電流測量的情況下操控6相電機。在此，一些實施例可以涉及帶有可調整的動態(tài)的fos。因此，可能可以實現(xiàn)與在for中相同的動態(tài)。

fos可以在常規(guī)的方式中以電機自己的動態(tài)來運行。電機的自己的動態(tài)或用于形成電流或轉矩的動態(tài)可以依賴于電機的電參數(shù)。依賴于電機的動態(tài)此外還可以是可變的，這是因為電感可以在電流很大的情況下轉變成飽和(減小)，并且電阻可以是依賴于溫度的。

為了克服fos的剛性的動態(tài)的所提到的問題(其可以依賴于路段)，一些實施例可以實現(xiàn)例如針對6相永磁同步電機任意地調整fos的動態(tài)。fos可以用于帶有相位組(u,v,w)和(x,y,z)的電機的兩個部件。在此可能的是，針對兩個相位組實現(xiàn)在for與fos之間的根據(jù)情況不同的組合。借助在圖4中描述的設備400例如可能的是，針對帶有相位組(u,v,w)和(x,y,z)的電機的兩個部件的每一個部件研發(fā)自己的fos。在此考慮到6相電機的微分方程。6相電機可以通過微分方程在d,q坐標系中(比較圖1)描述。第一和第二調節(jié)參量402；404可以例如是電壓(以向量形式表示)或者這種電壓向量的分量。因此，第一調節(jié)參量402例如可以包括電壓分量usd1和usq1，第二調節(jié)參量404可以包括電壓分量usd2和usq2。電機電流可以同樣作為帶有針對第一相位組的分量isd1、isq1和針對第二相位組的分量isd2、isq2的向量示出。旋轉磁場式電機的轉子的電角速度可以利用ωel或ωs由轉速n和極對數(shù)zp通過關系式獲知。電機的磁極轉子磁通可以用ψpm表示，電機定子的電阻可以用rs表示。在d1和q1軸線中，如下關系適用于電機的第一相位組(u,v,w)：

在d2和q2軸線中，如下兩個電壓方程適用于電機的第二相位組(x,y,z)：

在此，電感l(wèi)在dq坐標系中由軸線電感獲得。d1和d2軸線中的主電感是：

表示d1軸線對d2軸線的影響的電感l(wèi)d21和相反的電感l(wèi)d12是：

q1和q2軸線中的主電感是：

表示q1軸線對q2軸線的影響的電感l(wèi)q21和相反的電感l(wèi)q12是：

軸線的電感在方程5至8中由最多三個部分組成。具體而言，這是線圈的漏電感l(wèi)ls(該線圈配屬于旋轉磁場式電機的一個相位)、線圈的恒定的主電感l(wèi)a和轉子的依賴于角度的電感l(wèi)b。

像之前提到的那樣，電機可以具有電機自己的動態(tài)，其可以通過時間常數(shù)來描述。時間常數(shù)可以例如相當于如下時間間隔，電機需要該時間間隔來在接收到額定值后調節(jié)相應的實際值。在一些實施例中，設備400此外還被構造成用于以如下方式獲知第一或第二調節(jié)參量402；404，即，使第一或第二調節(jié)參量402；404的真實值與基于第一或第二額定值向量410；418和角速度(ωs)412的值不同。換言之，這可以意味著對額定值和實際值的差的超補償或欠補償。在超補償?shù)那闆r下，額定值可以在此以可能的方式更快地調節(jié)，而在欠補償?shù)那闆r下更慢地調節(jié)。由此，可以將fos的動態(tài)調整到用戶限定的值上，或者換言之，改變時間常數(shù)。

為了補償針對電機的帶有相位u、v和w的第一相位組的路段的時間常數(shù)td11和tq11，并且為了調節(jié)出期望的時間常數(shù)t1(或t2)可以使用如下附加方程，其通過傳遞函數(shù)(參見另外的方程12和方程13)導入：

帶有針對第一相位組的分量isd1ref、isq1ref或針對第二相位組的分量isd2ref、isq2ref的額定電流向量例如可以相當于第一或第二額定值向量410；418。s表示雙線性轉換參數(shù)，其根據(jù)所謂的塔斯廷法用于時間離散化，或者換言之用于系統(tǒng)函數(shù)的時間連續(xù)和時間離散的圖示之間的轉換。在考慮到另外的軸線(d2、q2、q1)對軸線d1的影響的情況下，并且通過利用塔斯廷法進行離散化：

d1軸線的電壓usd1的離散方程可以利用可調節(jié)的動態(tài)通過時間常數(shù)t1確定：

與之類似，可以獲知q1、d2和q2軸線中的電壓，其中，針對q1和q2電壓的項ψ·ωs在最后才可以加上，這是因為機械時間常數(shù)大于電時間常數(shù)，并且因此可以更慢地改變。針對q1軸線，針對電壓usq1的離散方程利用可調節(jié)的動態(tài)通過時間常數(shù)t2得到：

針對d2軸線，針對電壓usd2的離散方程利用可調節(jié)的動態(tài)通過時間常數(shù)t3得到：

針對q2軸線，針對電壓usq2的離散方程利用可調節(jié)的動態(tài)通過時間常數(shù)t4得到：

在此，具體表示的是：

ld11：d1軸線中的主電感(參見方程5)，

lq11：q1軸線中的主電感(參見方程7)，

ld22：d2軸線中的主電感(參見方程5)，

lq22：q2軸線中的主電感(參見方程7)，

ld12：相應于d2軸線對d1軸線的影響的電感(參見方程6)，

lq12：相應于q2軸線對q1軸線的影響的電感(參見方程8)，

ld21：相應于d1軸線對d2軸線的影響的電感(參見方程6)，

lq21：相應于q1軸線對q2軸線的影響的電感(參見方程8)，

isd1(k)、isq1(k)：d1和q1軸線中的針對第一相位組(u,v,w)的電流的額定值(針對當前的探測步距)，

isd1(k-1)、isq1(k-1)：d1和q1軸線中的針對第一相位組(u,v,w)的電流的額定值(在當前的探測步距之前的探測步距)，

usd1(k)、usq1(k)：d1,q1坐標系中的需要的電壓(針對當前的探測步距)，

usd1(k-1)、usq1(k-1)：d1,q1坐標系中的需要的電壓(在當前的探測步距之前的探測步距)，其中，usq1(k-1)可以在沒有項(ψpm·ωs)的情況下相當于之前的額定值，

isd2(k)、isq2(k)：d2和q2軸線中的針對第二相位組(x,y,z)的電流的額定值(針對當前的探測步距)，

isd2(k-1)、isq2(k-1)：d2和q2軸線中的針對第二相位組(x,y,z)的電流的額定值(在當前的探測步距之前的探測步距)，

usd2(k)、usq2(k)：d2、q2坐標系中的需要的電壓(針對當前的探測步距)，

usd2(k-1)、usq2(k-1)：d2、q2坐標系中的需要的電壓(在當前的探測步距之前的探測步距)，其中，usq2(k-1)可以在沒有項(ψpm·ωs)的情況下相當于之前的額定值，

td11：d1軸線中的電機的電時間常數(shù)(＝ld11/rs)，

tq11：q1軸線中的電機的電時間常數(shù)(＝lq11/rs)，

td22：d2軸線中的電機的電時間常數(shù)(＝ld22/rs)，

tq22：q2軸線中的電機的電時間常數(shù)(＝lq22/rs)，

t：所使用的調節(jié)器探測步距，

t1：用于調節(jié)d1軸線中的動態(tài)的時間常數(shù)，

t2：用于調節(jié)q1軸線中的動態(tài)的時間常數(shù)，

t3：用于調節(jié)d2軸線中的動態(tài)的時間常數(shù)，以及

t4：用于調節(jié)q2軸線中的動態(tài)的時間常數(shù)。

在圖5、6和7中示出針對不同的示例性的情況操控旋轉磁場式電機602，例如6相永磁同步電機。如果不需要fos，那么旋轉磁場式電機602也可以例如利用for借助圖3來操控。如果在兩個相位組中的電流測量均是不可能的(例如由于電流傳感器故障或者故意為了減小由于電流傳感器導致的噪音效果等)，那么旋轉磁場式電機602可以根據(jù)實施例利用fos借助圖5來操控。設備400包括去耦模塊516，其被構造成用于使針對第一相位組的調節(jié)參量402；404與對第二相位組的相位的感應影響去耦，以及使相同的相位組的一個相位對另外的相位的影響去耦。因此，例如可以在調節(jié)相位組的情況下實現(xiàn)改進的去耦，并且針對各個實際電流的pi調節(jié)器514-1；514-2；514-3；514-4被更強烈地去負荷。去耦模塊516可以像圖6和7示出的那樣包括針對相位組(u,v,w)的去耦模塊516-1和針對相位組(x,y,z)的可選地在結構上與之分離的去耦模塊516-2，它們可以彼此獨立地在for運行與fos運行之間進行切換。在此，去耦模塊516；516-2；516-2被構造成用于根據(jù)方程12至15獲知調節(jié)參量402；404。去耦模塊516可以借助處理器，或者此外還可以作為網(wǎng)絡或電線路來實施。

設備400在圖5所示的實施例中被構造成用于執(zhí)行針對旋轉磁場式電機602的第一和第二相位組的fos運行，其中，第一輸入?yún)⒘?08僅包括額定值向量410和角速度412，而第二輸入?yún)⒘?16僅包括額定值向量418和角速度412。在圖6和7所示的實施例中，設備400此外還被構造成用于附加地基于從第二相位組通過第二輸入端414接收的實際值向量506；508來獲知針對第二相位組的第二調節(jié)參量404并將其提供給第二相位組。實際值向量506；508例如在圖7中相當于具有分量isd1的實際電流506-1和具有分量isq1的實際電流506-2的實際電流，或者在圖6中相當于具有分量isd2的實際電流508-1和具有分量isq2的實際電流508-2。因此，可以執(zhí)行一個相位組的for，而另一相位組借助fos運行。由此，當僅在多個相位組中的一個中沒有進行電流測量時，必要時可以避免整個電機轉移到fos中。在此要說明的是，概念“第一相位組”和“第二相位組”在圖6和7中不與特定的相位組(u,v,w)或(x,y,z)相關聯(lián)。具體而言，這些概念用于區(qū)分借助fos控制的(第一)相位組和借助for調節(jié)的(第二)相位組。因此，在圖6中，三相位(u,v,w)相應于被控制的第一相位組，而(x,y,z)相應于被調節(jié)的第二相位組。相反地，在圖7中，三相位(u,v,w)相應于被調節(jié)的第二相位組，而(x,y,z)相應于被控制的第一相位組。換言之，在圖6和7的實施例中的第一和第二相位組可以根據(jù)哪個相位組借助fos運行，哪個相位組借助for運行來交換意義。

首先，在d,q坐標系中計算出第一額定值向量410(其分量是針對相位組(u,v,w)的額定電流值isd1*502-1和isq1*502-2)和第二額定值向量418(其分量是針對相位組(x,y,z)的額定電流值isd2*504-1和isq2*504-2)。在圖6中，通過減去相位組(x,y,z)的各自的實際電流值isd2508-1和isq2508-2分別獲知針對相位組(x,y,z)的調節(jié)偏差yd2512-1和yq2512-2，它們分別由比例積分調節(jié)器514-3和514-4進行處理，并且被提供給針對相位組(x,y,z)的去耦模塊516-2。針對相位組(u,v,w)的額定電流值isd1*502-1和isq1*502-2直接提供給針對相位組(u,v,w)的去耦模塊516-1。

在圖7中相應地，通過減去針對相位組(u,v,w)的各自的實際電流值isd1506-1和isq1506-2分別獲知針對相位組(u,v,w)的調節(jié)偏差yd1510-1和yq510-2，它們分別由比例積分調節(jié)器514-1和514-2進行處理，并且被提供給針對相位組(u,v,w)的去耦模塊516-2。針對相位組(x,y,z)的額定電流值isd2*504-1和isq2*504-2直接提供給針對相位組(x,y,z)的去耦模塊516-2。

在這兩個實施例中，針對相位組(x,y,z)的去耦模塊516-2接收針對相位組(u,v,w)的額定電流值isd1*502-1和isq1*502-2，以便補償對相位組(x,y,z)的感應影響。同樣，針對相位組(u,v,w)的去耦模塊516-1接收針對相位組(x,y,z)的額定電流值isd2*504-1和isq2*504-2，以便補償其對相位組(u,v,w)的感應影響。在圖6中，額定電流值isd1*502-1和isq1*502-2在此在通過針對相位組(u,v,w)的去耦模塊516-1接收之前分別經(jīng)過過濾器612-1；612-2。在圖7中類似地，額定電流值isd2*504-1和isq2*504-2在通過針對相位組(x,y,z)的去耦模塊516-2接收之前分別經(jīng)過過濾器612-1；612-2。

在for的情況下，依賴于額定電流和實際電流的差可以分別生成電流y作為pi調節(jié)器514的輸出，該電流在經(jīng)過多次調節(jié)循環(huán)后發(fā)生改變，直到差消失。為此，可以使用針對調節(jié)器的預控制部分。

針對相位組(u,v,w)的調節(jié)參量在圖5、6和7中包括電壓預定值的針對相位組(u,v,w)的向量分量usd1k518-1和usq1k518-2。針對相位組(x,y,z)的調節(jié)參量包括電壓預定值的針對相位組(x,y,z)的向量分量usd2k520-1和usq2k520-2。

向量分量usd1k518-1和usq1k518-2從去耦模塊516提供給第一坐標轉換器522-1，而向量分量usd2k520-1和usq2k520-2提供給第二坐標轉換器522-2。坐標轉換提供調節(jié)參量402；404的向量分量作為被轉換的電壓預定值usα1524-1、usβ1524-2、usα2526-1和usβ2526-2。電壓usd1、usq1在圖5、6和7所示的實施例中僅通過電角度θel轉換到(u,v,w)系統(tǒng)中，而電壓usd2、usq2基于相位組(u,v,w)和(x,y,z)彼此間以角度γ或γ·zp的錯位通過由θel和(zp·γ)構成的和轉換到(x,y,z)系統(tǒng)中。

利用被轉換的電壓預定值usα1524-1、usβ1524-2、usα2526-1和usβ2526-2，針對電機602的每個相位組可以獲知相應的脈寬調制(pwm)值。第一向量調制器528-1被構造成用于接收針對第一相位組的被轉換的第一電壓預定值usα1524-1、usβ1524-2，并且基于其和第一供應電壓udc1提供針對第一相位組的相位的第一脈寬調制信號530-1；530-2；530-3。此外，第二向量調制器528-2被構造成用于接收針對第二相位組的被轉換的第二電壓預定值usα2526-1和usβ2526-2，并且基于其和(可選地與第一供應電壓udc1不同的)第二供應電壓udc2提供針對第二相位組的相位的第二脈寬調制信號532-1；532-2；532-3。

第一脈寬調制信號530-1；530-2；530-3由第一逆變器610-1接收，而第二脈寬調制信號532-1；532-2；532-3由第二逆變器610-2接收。第一逆變器610-1產(chǎn)生針對第一相位組的相位u、v或w的第一相電流608-1，而第二逆變器610-2產(chǎn)生針對第二相位組的相位x、y或z的第二相電流608-2。第一和第二相電流608-1；608-2用于運行旋轉磁場式電機602。

在圖7中附加地，第一相電流608-1經(jīng)過第一坐標轉換網(wǎng)絡534-1，并且在圖6中，第二相電流608-2經(jīng)過第二坐標轉換網(wǎng)絡534-2，坐標轉換網(wǎng)絡將各自的相電流首先向回轉換到α,β坐標系中，并且然后向回轉換到d,q坐標系中。隨后，相電流在圖7中作為實際電流506-1和506-2為了獲知針對以for運行的相位組(x,y,z)的調節(jié)電路的隨后過程的調節(jié)偏差提供給去耦模塊516-1，或者在圖6中作為實際電流508-1和508-2為了獲知針對以for運行的相位組(u,v,w)的調節(jié)電路的隨后過程的調節(jié)偏差提供給去耦模塊516-2。在圖5所示的實施例中，取消向回轉換以及將相電流608-1；608-2提供給去耦模塊516。

發(fā)送器536獲知動子的機械角位置θmech。通過與極對數(shù)zp相乘538獲知電角度θel。該電角度可以傳送到第一坐標轉換網(wǎng)絡534-1，用以將第一實際電流506-1和506-2從α,β坐標換算到d,q坐標。電角度θel可以與機械角間距γ和極對數(shù)zp的乘積540相加為一個參量，其由第二坐標轉換器522-2使用以將第二調節(jié)參量404從d,q坐標換算到α,β坐標。相加成的參量此外還可以在圖6中提供給第二坐標轉換網(wǎng)絡534-2，用于將第二實際電流508-2從α,β坐標換算到d,q坐標。角度θel對時間求導542此外還提供了電角速度412(ωel)，其被提供給去耦模塊516。

如果在相位組(u,v,w)中的電流測量不再能實現(xiàn)，而在另外的相位組(x,y,z)中的電流測量還是可用的，那么對6相電機602的操控可以切換到圖6的實施例。在此，針對相位組(u,v,w)的電壓usd1和usq1可以通過fos算法利用方程12和13來獲知。相位組(x,y,z)的電流可以通過for來調節(jié)。電流沿d2和q2方向的額定值和實際值的差可以獲知，并且被傳送到pi調節(jié)器514的輸入端。pi調節(jié)器514計算出相應的額定值yd2和yq2。

再次可以換句話說明的是，為了補償兩個三相相位組的軸線之間的以及兩個相位組之間的彼此間的相互作用，pi調節(jié)器輸出和來自相位組(u,v,w)的兩個另外的額定電流的經(jīng)過濾的額定值isdref1和isqref1進一步傳送至去耦模塊516。過濾可以用于模仿具有相位組(u,v,w)的路段的動態(tài)。用于去耦網(wǎng)絡的算法計算出電壓usd2和usq2。pi調節(jié)器可以由此被強烈地去負荷，并且首先嘗試補償剩余的偏差，以便實現(xiàn)靜態(tài)狀態(tài)。與之類似，在相反的情況下，當在相位組(x,y,z)中的電流測量不再能實現(xiàn)，而另外的相位組(u,v,w)中的電流測量還是可用的時，對6相電機的操控可以切換到圖7的實施例。電壓usd2和usq2可以通過fos(方程14和15)，并且電壓usd1和usq1可以通過for利用去耦網(wǎng)路516計算出。

電機的部件(相位組(u,v,w)和(x,y,z))分別可以像獨立的三相電機那樣來操控。針對將相位組(u,v,w)的狀態(tài)參量(例如電壓、電流、磁通)轉換到d1,q1坐標中以及反過來，可以僅使用電角度θel。基于相位組(u,v,w)和(x,y,z)彼此間以角度γ的錯位，相位組(x,y,z)向d2,q2坐標中的所有轉換和向回轉換可以利用電角度θel和角偏置量(zp·γ)來執(zhí)行。電壓usd1、usq1可以僅通過電角度θel轉換到u,v,w系統(tǒng)中，而電壓usd2、usq2可以通過電角度θel和角偏置量(zp·γ)轉換到x,y,z系統(tǒng)中(參見圖3、5、6和7)。利用定子電壓，針對電機的每個部件可以獲知相應的pwm值。在此，各個電池電壓的改變(如果兩個相位組具有不同的電壓供應)在兩個相位組中對期望的d,q電流的影響可以消失。

圖8示出用于借助for或fos控制和/或調節(jié)電機的for/fos算法800的流程圖。在算法800開始802后，在該實施例中使用總額定轉矩mrefg來產(chǎn)生額定電流值502-1；502-2；504-1；504-2(比較圖5、6和7)。此外，還使用傳感器標志值來顯示相位組(u,v,w)或(x,y,z)中的電流測量的故障。在一個或兩個傳感器標志值改變時可以觸發(fā)切換指令。在此，分別針對在此被稱為繞組的相位組(u,v,w)和(x,y,z)就fos或for做出判斷804?？梢栽谒姆N情況之間進行區(qū)分。在第一情況806下，兩個相位組分別以for運行。在第二情況808下，兩個相位組分別以fos運行。在第三情況810下，相位組(u,v,w)以fos運行，而相位組(x,y,z)以for運行。在第四情況812下，相位組(u,v,w)以for運行，而相位組(x,y,z)以fos運行。

在一些實施例中，設備400此外還包括產(chǎn)生器模塊，其被構造成用于基于針對旋轉磁場式電機602的第一相位組的第一額定轉矩mref1和針對第二相位組的第二額定轉矩mref2產(chǎn)生第一額定值向量410和第二額定值向量418，并且將它們提供給各自的輸入端406；414。產(chǎn)生器模塊例如可以包括電流生成器。之前提到的總額定轉矩mrefg可以是由第一和第二額定轉矩構成的和。在第一情況806下，或者在兩個相位組的for的情況下，總額定轉矩mrefg例如可以遵循第一分布規(guī)律814分布到兩個相位組(u,v,w)和(x,y,z)上，根據(jù)第一分布規(guī)律，mref1＝mref2＝mrefg/2。由于電流傳感器發(fā)生故障或者判斷出切斷電流測量，例如為了在一些電流或轉速范圍內避免噪音效果，可以使用fos。如果根據(jù)第二情況808，針對兩個相位組使用fos，那么總額定轉矩mrefg可以遵循第二分布規(guī)律816分布到兩個相位組上(mref1＝mref2＝mrefg/2)，第二分布規(guī)律可以相應于第一分布規(guī)律814。如果在電機的一個相位組中使用fos，而在電機的另一相位組中使用for(第三情況810和第四情況812)，那么電機的以for操控的相位組可以有條件地獨自提供總額定轉矩mrefg。這可以導致電機功率的精確度的改進，這是因為fos比for更不精確。在第三情況810下，可以檢驗818總額定轉矩mrefg是否大于針對以for調節(jié)的相位組(x,y,z)的額定轉矩的上邊界mref2max。在第四情況812下，可以檢驗820總額定轉矩mrefg是否大于針對以for調節(jié)的相位組(u,v,w)的額定轉矩的上邊界mref1max。如果針對電機的部件在利用for的情況下需要比最大允許的轉矩更高的轉矩(mrefg＞mrefimax；i＝1、2)，那么根據(jù)第三分布規(guī)律822或第四分布規(guī)律824，電機的部件可以利用fos提供差(＝mrefg-mrefimax)。如果不是這種情況，那么以for調節(jié)的相位組可以根據(jù)第五分布規(guī)律826或第六分布規(guī)律828獨自提供總額定轉矩mrefg。針對兩個相位組的計算出的額定轉矩可以在所有四個情況806；808；810和812下限制830到其最大的轉矩(mrefimax)。此外，將計算出的額定轉矩傳送832到產(chǎn)生器模塊或者生成器上，用以產(chǎn)生額定電流值502-1；502-2；504-1；504-2。在第一情況806下，電機的for可以根據(jù)圖3所示的比較示例來執(zhí)行，在第二情況808下，fos可以根據(jù)圖5所示的實施例來執(zhí)行，在第三情況810下，fos和for可以根據(jù)圖6所示的實施例來執(zhí)行，并且在第四情況812下，fos和for可以根據(jù)圖7所示的實施例來執(zhí)行。接著，結束834算法。

圖9和10示出用于6相永磁同步電機根據(jù)圖6和7的實施例的不同的操控狀況的仿真結果。在圖9和10中(從上往下)示出以下參量：針對電機的相位組(u,v,w)的額定電流和實際電流的d1軸線中的變化曲線910；1010和q1軸線中的變化曲線920；1020，針對電機的相位組(x,y,z)的d2軸線中的變化曲線930；1030和q2軸線中的變化曲線940；1040，轉速變化曲線950；1050，轉矩的總額定值、總實際值、(u,v,w)相位組的實際值和(x,y,z)相位組的實際值的變化曲線960；1060，相電流(isu、isv、isw)的變化曲線970；1070和相電流(isx、isy、isz)的變化曲線980；1080。電機被加速到3300轉每分鐘(rpm)的轉速。在時間點t＝0.05s執(zhí)行電機的兩個相位組中的負荷跳變。

在圖9中需要最大的轉矩960，并且在時間點t1＝0.3s，相位組(u,v,w)以fos運行。在此，可以看到的是，相應的電流isd1910和isq1920僅包含與其額定值的很小的偏差。電流isd2930和isq2940此外還可以被測量和調節(jié)。它們在此很好地與其額定值協(xié)調一致。最大的轉矩960被調整出。很小的偏差從t1＝0.3s開始由于fos可以在相位組(u,v,w)中看到。電流(d1、q1、d2和q2)具有平穩(wěn)的變化曲線，并且根據(jù)一些實施例，電流之間的相互作用可以通過fos和去耦網(wǎng)絡與常規(guī)的方法相比更好地或甚至最佳地補償。兩個相位組的相電流970和980是正弦形的，并且具有相同的幅度。

在圖10中需要2.5nm的更小的轉矩1060，并且在時間點t1＝0.1s，相位組(x,y,z)以fos運行。在此，可以看到的是，電流isd21010和isq21020僅包含與其額定值的很小的偏差。電流isd11030和isq11040此外還可以被測量和調節(jié)。它們在此很好地與其額定值協(xié)調一致。直到時間點t1＝1s，轉矩均勻地分布到兩個相位組上。在t1＝1s后，相位組(x,y,z)以fos操控，直到達到其最大的轉矩，并且相位組以fos調整出總轉矩的剩余量(比較1060)。在所謂的磁場減弱區(qū)域中，兩個相位組運行直到達到其最大可能的轉矩，以便調整出需要的總轉矩額定值。很小的偏差從t1＝0.1s開始由于fos可以在相位組(x,y,z)中看到。電流(d1、q1、d2和q2)具有平穩(wěn)的變化曲線，并且根據(jù)一些實施例，電流之間的相互作用可以通過fos和去耦網(wǎng)絡與常規(guī)的方法相比更好地或甚至最佳地補償。兩個相位組的相電流1070和1080是正弦形的。

圖11示出根據(jù)一個實施例的用于提供針對旋轉磁場式電機的多個相位組中的第一相位組的第一調節(jié)參量和針對多個相位組中的第二相位組的第二調節(jié)參量的方法1100的流程圖。方法1100包括接收1110第一輸入?yún)⒘?，第一輸入?yún)⒘堪ㄡ槍Φ谝幌辔唤M的第一額定值向量和旋轉磁場式電機的轉子的角速度。方法1100此外還包括接收1120第二輸入?yún)⒘浚诙斎雲(yún)⒘堪ㄡ槍Φ诙辔唤M的至少一個第二額定值向量和角速度。方法1100此外還包括基于第一額定值向量和角速度來獲知1130針對第一相位組的第一調節(jié)參量，或者換言之，控制第一調節(jié)參量。方法1100此外還包括至少基于第二額定值向量和角速度來獲知1140針對第二相位組的第二調節(jié)參量，或者換言之，控制第二調節(jié)參量。再次換言之，獲知1130第一調節(jié)參量和獲知1140第二調節(jié)參量可以通過開環(huán)的控制電路來實現(xiàn)。由此，可以執(zhí)行對具有多個相位組的電機的控制，其中，反饋參量的接收可能可以取消。因此，這種電機的進一步運行即使在有意造成的或無意的電流傳感器故障的情況下也可以進行。

在一些實施例中，方法1100此外還包括基于角速度以及第二額定值向量與由第二相位組通過第二輸入端接收的實際值向量的差來獲知1150針對第二相位組的第二調節(jié)參量，或者換言之，調節(jié)該調節(jié)參量。獲知1150可以通過閉環(huán)的調節(jié)電路并且在探測步距內替選于通過斷開的控制電路的獲知1140來實現(xiàn)。在永磁同步電機的運行時間期間，也可行的是，在通過閉環(huán)的調節(jié)電路獲知1150第二調節(jié)參量與通過斷開的控制電路獲知1140第二調節(jié)參量之間單次或多次地來回切換。因此，電機的一個相位組可以受控地運行，而另外的相位組受調節(jié)地運行，并且因此在某些情況下實現(xiàn)了電機的功率或精確度的改進。

通過一些實施例可以實現(xiàn)的是，借助旋轉磁場式電機改進驅動裝置的精確度。為此，可以補償針對每個三相相位組的兩個軸線d和q的彼此間的依賴性以及針對所描述的for和fos組合每個三相相位組對另外的三相相位組的依賴性。因此可以實現(xiàn)的是，即使在電流傳感器發(fā)生故障的情況下也可以實現(xiàn)轉矩的更好的動態(tài)和更好的精確度。

根據(jù)一些實施例，可以以可能的方式避免整個電驅動裝置在一些錯誤狀態(tài)(電壓供應故障、短路、電機部件中的繞組故障)下的故障。在冗余的驅動裝置中，用于六相電機的耗費比用于兩個三相永磁同步電機的耗費可以小得多。具體而言，例如可以實現(xiàn)的是，運行帶有唯一的轉子(其帶有在某些情況下很貴的磁體)或還帶有唯一的定子(其帶有與在唯一的三相永磁同步電機中類似的鐵含量)的六相電機。驅動裝置的空間和成本可以減少，這是因為使用了六相電機，并且因此第二(冗余的三相)電機可以取消。因此，可以在驅動裝置中提供針對冗余度的更廉價的解決方案。在兩個三相相位組中的一個中出錯誤或電壓供應的可能的故障的情況下，電機可以至少以總功率的一半運行。例如在汽車工業(yè)領域中，通過針對牽引驅動裝置(例如混動汽車或電動汽車)或伺服驅動裝置(轉向裝置等)的一些實施例，可以為用戶提供更多的安全性和更多的冗余度。通過示例性地示出的操控方案，人們可以在電流傳感器發(fā)生故障的情況下容易地操控六相電機。根據(jù)一些實施例，通過操控電機，六相電機可以在電流測量部分或全部發(fā)生故障的情況下必要時進一步以完全的功率來操控。根據(jù)一些實施例，通過切換到fos，由于在電機的某些電流范圍和轉速范圍內的電流測量導致的噪音生成可以盡可能得到避免。

在之前的描述、隨后的權利要求和附圖中公開的特征不僅可以單個地而且可以任意組合地實施，并且為了以不同的設計方案實現(xiàn)實施例是很有意義的。

盡管一些方面已經(jīng)結合設備進行了描述，但要理解的是，這些方面也是對相應的方法的描述，從而設備的結構塊或結構元件也可理解為相應的方法步驟或方法步驟的特征。與之類似，結合一個方法步驟或作為方法步驟運行的方面也是對相應的設備的相應的結構塊或細節(jié)或特征的描述。

根據(jù)某些實現(xiàn)要求，本發(fā)明的一些實施例可以用硬件或軟件實施。實施可以在使用數(shù)字存儲介質，例如軟盤、dvd、藍光光盤、cd、rom、prom、eprom、eeprom或flash存儲器、硬盤或其他磁存儲器或光學存儲器的情況下執(zhí)行，可電子讀取的控制信號存儲在這些數(shù)字存儲介質上，控制信號與可編程的硬件部件協(xié)同作用或可以協(xié)同作用，以執(zhí)行各自的方法。

可編程的硬件部件可以通過處理器、電腦處理器(cpu＝centralprocessingunit，中央處理器)、圖像處理器(gpu＝graphicsprocessingunit，圖像處理單元)、電腦、電腦系統(tǒng)、視應用而定的集成電路(asic＝application-specificintegratedcircuit，專用集成電路)、集成電路(ic＝integratedcircuit，集成電路)、單芯片系統(tǒng)(soc＝systemonchip，片上系統(tǒng))、可編程的邏輯元件或帶有微處理器的現(xiàn)場可編程門陣列(fpga＝fieldprogrammablegatearray，現(xiàn)場可編程門陣列)形成。

數(shù)字存儲器介質因此可以是機器或電腦可讀取的。一些實施例也包括數(shù)據(jù)載體，數(shù)據(jù)載體具有可電子讀取的控制信號，控制信號能夠與可編程的電腦系統(tǒng)或可編程的硬件部件協(xié)同作用，從而執(zhí)行其中一個在此描述的方法。因此，一個實施例是數(shù)據(jù)載體(或數(shù)據(jù)存儲介質或電腦可讀取的介質)，用于執(zhí)行其中一個在此描述的方法的程序寫在該數(shù)據(jù)載體上。

一些實施例通?？梢詫嵤槌绦?、固件、帶有程序代碼的電腦程序或電腦程序產(chǎn)品或者作為數(shù)據(jù)，其中，當程序在處理器或可編程的硬件部件上運行時，程序代碼或數(shù)據(jù)對于執(zhí)行其中一個方法來說是有效的。程序代碼或數(shù)據(jù)例如也可以存儲在機器可讀取的載體或數(shù)據(jù)載體上。程序代碼或數(shù)據(jù)此外可以作為源代碼、機器碼或字節(jié)碼以及其他中間碼存在。

此外，另一實施例是數(shù)據(jù)流、信號順序或信號序列，它們是用于執(zhí)行其中一個在此描述的方法的程序。數(shù)據(jù)流、信號順序或信號序列例如可以被配置成通過數(shù)據(jù)通訊連接，例如通過因特網(wǎng)或其他網(wǎng)絡進行傳送。一些實施例因此也是代表數(shù)據(jù)的信號順序，它們適用于通過網(wǎng)絡或數(shù)據(jù)通訊連接進行傳送，其中，數(shù)據(jù)是程序。

根據(jù)一個實施例，程序可以在其執(zhí)行期間例如以如下方式實現(xiàn)其中一個方法，即，該程序讀取存儲部位，或者將一個數(shù)據(jù)或多個數(shù)據(jù)寫入存儲部位中，由此必要時在晶體管結構、放大器結構或其他電氣的、光學的、磁的或根據(jù)其他功能原理工作的構件中導致切換過程或其他過程。相應地，通過讀取存儲部位，數(shù)據(jù)、值、傳感器值或其他信息由程序來檢測、確定或測量。程序因此可以通過讀取一個或多個存儲部位來檢測、確定或測量參量、值、測量參量和其他信息，以及通過寫入一個或多個存儲部位中導致、促使或執(zhí)行行動，以及操控其他儀器、機器和部件。

上面描述的實施例僅是對本發(fā)明的原理的說明。要理解的是，修改和改變在此描述的要求和細節(jié)對于其他本領域技術人員來說是顯而易見的。因此，目的在于，本發(fā)明僅通過隨后的權利要求書的保護范圍來限制，而不通過借助對實施例的描述和闡述在此示出的特定的細節(jié)來限制。

附圖標記列表

100磁通向量

110-1u軸線

110-2v軸線

110-3w軸線

115-1x軸線

115-2y軸線

115-3z軸線

120-1d軸線

120-2q軸線

130-1α1軸線

130-2β1軸線

135-1α2軸線

135-2β2軸線

202六相永磁同步電機

204轉子

206定子

208-1第一電機部件

208-2第二電機部件

210-1第一逆變器

210-2第二逆變器

212-1第一信號組

212-2第二信號組

214-1第一調節(jié)器

214-2第二調節(jié)器

216-1第一電機部件的反饋電流

216-2第二電機部件的反饋電流

218-1第一組基準參量

218-2第二組基準參量

300for調節(jié)電路

302-1；302-2針對第一相位組的額定電流值

304-1；304-2針對第二相位組的額定電流值

306-1；306-2針對第一相位組的實際電流值

308-1；308-2針對第二相位組的實際電流值

310-1；310-2第一調節(jié)偏差的向量分量

312-1；312-2第二調節(jié)偏差的向量分量

314-1；314-2；314-3；pi調節(jié)器

314-4

316去耦模塊

318-1；318-2電壓預定值的針對第一相位組的向量分量

320-1；320-2電壓預定值的針對第二相位組的向量分量

322-1第一坐標轉換器

322-2第二坐標轉換器

324-1；324-2(針對第一相位組的)被轉換的電壓預定值

326-1；326-2(針對第二相位組的)被轉換的電壓預定值

328-1第一向量調制器

328-2第二向量調制器

330-1；330-2；330-3第一脈寬調制信號

332-1；332-2；332-3第二脈寬調制信號

334-1第一坐標轉換網(wǎng)絡

334-2第二坐標轉換網(wǎng)絡

336發(fā)送器

338相乘

340角間距和極對數(shù)的乘積

342對時間求導

400設備

402第一調節(jié)參量

404第二調節(jié)參量

406第一輸入端

408第一輸入?yún)⒘?/p>

410第一額定值向量

412角速度

414第二輸入端

416第二輸入?yún)⒘?/p>

418第二額定值向量

420第一輸出端

422第二輸出端

502-1；502-2針對相位組(u,v,w)的額定電流值

504-1；504-2針對相位組(x,y,z)的額定電流值

506實際值向量

506-1；506-2針對相位組(u,v,w)的實際電流值

508實際值向量

508-1；508-2針對相位組(x,y,z)的實際電流值

510-1；510-2相位組(u,v,w)的調節(jié)偏差

512-1；512-2相位組(x,y,z)的調節(jié)偏差

514-1；514-2；514-3；pi調節(jié)器

514-4

516去耦模塊

516-1針對相位組(u,v,w)的去耦模塊

516-2針對相位組(x,y,z)的去耦模塊

518-1；518-2電壓預定值的針對相位組(u,v,w)的向量分量

520-1；520-2電壓預定值的針對相位組(x,y,z)的向量分量

522-1第一坐標轉換器

522-2第二坐標轉換器

524-1；524-2針對相位組(u,v,w)的被轉換的電壓預定值

526-1；526-2針對相位組(x,y,z)的被轉換的電壓預定值

528-1第一向量調制器

528-2第二向量調制器

530-1；530-2；530-3第一脈寬調制信號

532-1；532-2；532-3第二脈寬調制信號

534-1第一坐標轉換網(wǎng)絡

534-2第二坐標轉換網(wǎng)絡

536發(fā)送器

538相乘

540角間距和極對數(shù)的乘積

542對時間求導

602旋轉磁場式電機

608-1相位組(u,v,w)的相電流

608-2相位組(x,y,z)的相電流

610-1第一逆變器

610-2第二逆變器

800fos/for算法

802開始

804判斷

806第一情況

808第二情況

810第三情況

812第四情況

814第一分布規(guī)律

816第二分布規(guī)律

818檢驗

820檢驗

822第三分布規(guī)律

824第四分布規(guī)律

826第五分布規(guī)律

828第六分布規(guī)律

830-1；830-2；830-3；限制

830-4

832-1；832-2；832-3；傳送

832-4

834結束

910d1軸線中的額定電流和實際電流的變化曲線

920d2軸線中的額定電流和實際電流的變化曲線

930q1軸線中的額定電流和實際電流的變化曲線

940q2軸線中的額定電流和實際電流的變化曲線

960轉速變化曲線

950總額定轉矩和實際轉矩(mistg、m1ist、m2ist)的變化曲線

970相電流(isu、isv、isw)的變化曲線

980相電流(isx、isy、isz)的變化曲線

1010d1軸線中的額定電流和實際電流的變化曲線

1020d2軸線中的額定電流和實際電流的變化曲線

1030q1軸線中的額定電流和實際電流的變化曲線

1040q2軸線中的額定電流和實際電流的變化曲線

1050轉速變化曲線

1060總額定轉矩和實際轉矩(mistg、m1ist、m2ist)的變化曲線

1070相電流(isu、isv、isw)的變化曲線

1080相電流(isx、isy、isz)的變化曲線

1100方法

1110接收(第一輸入?yún)⒘?

1120接收(第二輸入?yún)⒘?

1130獲知(第一調節(jié)參量)

1140獲知(第二調節(jié)參量)

1150獲知(第二調節(jié)參量)