1.本发明涉及一种用来查明用于电机的校正信息的方法，所述电机具有定子绕组和可旋转地支承的拥有多个极对的转子。
2.此外，本发明涉及一种用于调节这样的电机的方法。
3.此外，本发明涉及一种用于查明校正指示的装置，该装置具有控制器。
4.此外，本发明涉及一种用于调节电机的装置，该装置具有控制器。
5.此外，本发明涉及一种电驱动机构以及一种热泵。
背景技术：
6.电机通常具有可旋转地支承的转子以及带有定子绕组的定子。所述定子绕组如此分布地围绕转子布置，使得所述转子能够通过对定子绕组的适当通电而转动。如例如鼠笼式转子-异步电机或者永磁激励的同步电机的旋转场电机由于其结构方式而在气隙中不具有理想的正弦形的磁通分布。在运行中，这在以正弦形的电流进行调节时导致带有谐波的、不均匀的转矩。除了动力传动系中的由此引起的扭转振动之外，由于所提到的不均匀性而在定子与转子之间还产生了径向的力激励，该径向的力激励直接以壳体振动的形式并且因此以声辐射(噪声、振动与声振粗糙度—nvh)的形式表现出来。由于如例如通过压缩机引起的外部的振荡的负载力矩而加剧该问题。因此，总的来说，电驱动系统的结构特性有时在动力传动系中、在电网中引起不期望的可感觉到的振动并且/或者引起在声学上可感觉到的声音排放。已知的是，借助于场定向的调节来调节电机。这种调节基本上设计用于调节电流的基波，其中，为此借助于d/q变换来将电流的基波在随着转子一起旋转的坐标系中变换成相同参量这些相同参量也被称为形成转矩的电流iq和形成磁通的电流id。相同参量在固定在转子上的坐标系中被调节，并且所查明的调节参量ud、uq随后被反变换并且用作用于控制电机的电压的基波。由此无法影响或降低谐波。
7.由现有技术已知，通过改变对电机的操控来补偿所述电机的带有谐波的特性。例如，本技术人的一份尚未公开的专利申请公开了一种方法，根据该方法借助于预先确定的干扰波校正指示、在此为调节矩阵来实施所述补偿。
技术实现要素：
8.提供了一种用来查明用于电机的校正信息的方法，所述电机具有定子绕组以及可旋转地支承的拥有多个极对的转子。按照本发明的方法就权利要求1的特征而言突出之处在于：选择所述转子的参考旋转角；查明受转子的旋转影响的实际参量并且在干扰波方面进行监测；在检测干扰波时查明与所述参考旋转角相关的用于对所检测到的干扰波进行补偿的干扰波校正指示、以及所述干扰波的与参考旋转角度相关的参考特征；查明与在所述转子电旋转一圈时所经历的旋转角间隔相关的、参考旋转角的参考旋转角度值；并且将所查明的干扰波校正指示、所查明的参考特征和所查明的参考旋转角度值分配给彼此并且作
为校正信息加以存储。
9.如果所述转子具有多个极对，那么在转子机械地旋转一圈时所述转子的电旋转角则经历n*360
°
的旋转角间隔，其中，n是极对的数量。如果例如存在两个极对，则所述电旋转角经历720
°
的旋转角间隔。如果存在三个极对，则所述电旋转角对应地经历1080
°
的旋转角间隔。因此，对于转子的每个极对来说，在转子机械地旋转一圈时所述电旋转角经历360
°
的旋转角间隔。对应地，在转子机械地旋转一圈时所述转子经历与极对的数量对应的电旋转圈数。如果存在多个极对，则对应地单独根据电旋转角的旋转角度值无法明确地分配所述转子的机械旋转角。如果例如存在两个极对，那么对于具有0
°
的旋转角度值的电旋转角而言则可能要么存在第一机械旋转角、要么存在偏移了180
°
的第二机械旋转角。
10.如果在调节具有多个极对的电机时要通过考虑干扰波校正指示来补偿所述电机的带有谐波的特性，则需要正确地确定所述干扰波校正指示的相位。为此，通常设置旋转角传感器，其构造用于检测转子的机械旋转角。相对于此，按照本发明的方法具有以下优点，即：按照本发明所查明的校正信息一方面包含干扰波校正指示并且另一方面包含以下信息，根据所述信息能够在没有用于检测机械旋转角的旋转角传感器的情况下正确地确定所述干扰波校正指示的相位。
11.按照本发明规定了，选择所述转子的参考旋转角。例如，作为参考旋转角来选择所述转子的特定的机械旋转角。优选作为参考旋转角来选择所述转子的特定的机械旋转角。优选作为参考旋转角从在转子机械地旋转一圈时所经历的电旋转角间隔中选择电旋转角。如果例如存在三个极对，则从1080
°
的电旋转角间隔中选择电旋转角。在此，将哪个旋转角选择作为参考旋转角原则上是任意的。例如，从1080
°
的电旋转角间隔中选择0
°
的电旋转角作为参考旋转角。此外，按照本发明规定了，查明受转子的转动影响的实际参量并且在干扰波方面进行监测。“实际参量”在此应该是指以下参量，在所述参量的变化曲线中作为干扰波能够识别出所述电机的带有谐波的特性。在检测干扰波时，查明与参考旋转角相关的用于对所检测到的干扰波进行补偿的干扰波校正指示、以及所述干扰波的与参考旋转角相关的参考特征。“用于对所检测到的干扰波进行补偿的干扰波校正指示”应该是指以下数据，在操控电机时对所述数据的考虑引起了所述干扰波被补偿。例如，前面所提到的调节矩阵是干扰波校正指示。所述干扰波校正指示与参考旋转角相关。为了补偿干扰波，需要周期性地改变对所述电机的操控。就此而言，所述干扰波校正指示本身也是周期性的。例如，所述干扰波校正指示与参考旋转角相关，因为所述干扰波校正指示相对于参考旋转角具有特定的相位。“干扰波的参考特征”应该是指所述干扰波的特定的特性。所述参考特征也与参考旋转角相关。例如，如果所述转子的旋转角对应于参考旋转角，则所述干扰波具有参考特征。此外，按照本发明查明与在转子电旋转一圈时所经历的旋转角间隔相关的、参考旋转角的参考旋转角度值。因为所述转子具有多个极对，所以在转子机械地旋转一圈时，在所述转子电旋转一圈时所经历的电旋转角间隔的每个旋转角度值存在多次。最后，将所查明的干扰波校正指示、所查明的参考特征和所查明的参考旋转角度值分配给彼此并且作为校正信息加以存储。因此，所述干扰波校正指示根据所查明的参考特征并且根据所查明的参考旋转角度值来存储。所述参考特征和参考旋转角度值能够实现共同正确地确定所述干扰波校正指示的相位。“查明”在本公开内容的范围中不仅应该是指检测或测量而且也应该是指根据所检测到或所测量的数值进行的计算。优选在工厂中在所述电机的应用的范围内实施用
于查明校正信息的按照本发明的方法。
12.按照一种优选的实施方式规定了，根据nvh传感器的传感器信号来查明所述干扰波校正指示。根据nvh传感器的传感器信号能够精确地查明所述干扰波校正指示。例如，能够如此调整对所述电机的操控，使得所述nvh传感器的传感器信号被最小化。然后根据对所述操控进行的调整来查明所述干扰波校正指示。优选作为nvh传感器使用加速度传感器、激光传感器或声学传感器。优选所述nvh传感器是外部传感器。对应地，所述nvh传感器不是所述电机的一部分，而是仅为了实施所述方法才被分配给所述电机。例如所述nvh传感器是外部的校正装置的一部分。
13.优选作为实际参量来查明至少一个流动通过所述定子绕组的实际相电流。在所述电机的运行中，流动通过所述定子绕组的实际相电流本身具有正弦形的或周期性的变化曲线。根据实际相电流的振幅在实际相电流的变化曲线中能够识别出干扰波。作为实际参量来查明实际相电流是特别合适的，因为通常本来就通过电机的标准传感装置来查明所述实际相电流。
14.按照一种优选的实施方式规定了，作为实际参量来查明所述形成转矩的电流。所述形成转矩的电流如前面所提到的那样与固定在转子上的坐标系相关并且对应地作为相同参量而存在。因为所述形成转矩的电流是相同参量，所以能够特别容易地检测所述干扰波。作为替代方案或补充方案，优选作为实际参量来查明所述形成磁通的电流。
15.优选所述电机构造用于驱动压缩机，其中，作为实际参量来查明通过所述压缩机所输送的流体的流体压力。因此，所述电机的转子而后与压缩机耦合，以便驱动所述压缩机。因此，所述电机的带有谐波的特性也转移到通过流体泵所输送的流体的流体压力上。对应地，在所述流体压力的变化曲线中也能够识别出所述干扰波。
16.优选作为参考特征来查明所述干扰波的相位。于是查明所述干扰波的相对于参考旋转角的相位。所述相位特别适合作为用于对参考旋转角进行表征的参考特征，如在下面的示例上所解释的那样。在本示例中，所述转子又具有三个极对。对应地，在转子机械地旋转一圈时，存在于所述转子的参考旋转角中的电旋转角度值总共存在三次。对于所述干扰波来说以以下干扰波为出发点，所述干扰波在转子的机械的旋转频率方面是一次谐波。对应地，所述干扰波的相对于参考旋转角的相位不同于相对于其他旋转角之一的相位，对于所述其他旋转角来说存在与在参考旋转角中相同的电旋转角度值。因此，根据所述干扰波的相位能够明确地将所述参考旋转角与其他旋转角区分开来。
17.按照一种优选的实施方式规定了，作为参考特征来查明所述实际参量的至少一个最大值和/或至少一个最小值。例如，作为参考特征来查明与存在参考旋转角紧随的最大值或最小值。也能够根据最大值或最小值来明确地表征所述参考旋转角。
18.此外，提供了一种用于调节电机的方法，所述电机具有定子绕组以及可旋转地支承的拥有多个极对的转子。用于调节电机的按照本发明的方法就权利要求8的特征而言突出在于：提供校正信息，所述校正信息具有干扰波校正指示、电参考旋转角度值和参考特征；查明受转子的旋转影响的实际参量并且在干扰波方面进行监测；在检测干扰波时为所述转子的每个电旋转角(所述电旋转角的旋转角度值对应于参考旋转角度值)分别查明所述干扰波的与电旋转角相关的实际特征；将所查明的实际特征与所述参考特征进行比较；根据所述比较来确定所述干扰波校正指示的相位；并且根据所述具有所确定的相位的干扰
波校正指示来查明用于所述电机的操控信号。
19.优选“用于调节的方法”也是指用于操控的方法。尤其在此操控、优选调节所述电机。
20.由此得到的优点是，能够利用所述电机的标准传感装置来对所述干扰波校正指示的相位进行正确的确定。因此，不需要附加的传感装置、如例如旋转角传感器以便补偿在电机的运行中出现的干扰波。
21.优选作为校正信息来提供根据用于查明校正信息的按照本发明的方法所查明的校正信息。优选作为实际参量来查明流动通过定子绕组的实际相电流、形成转矩的电流、形成磁通的电流和/或流体压力。优选作为实际特征来查明干扰波的相位、干扰波的最大值或干扰波的最小值。按照本发明，将所查明的实际特征与包含在所述校正信息中的参考特征进行比较，并且根据所述比较来确定所述干扰波校正指示的相位。例如选择以下实际特征，所述实际特征与参考特征的偏差最小。然后假设，所述转子的配属于这个实际特征的旋转角对应于转子的参考旋转角。因为查明了与参考旋转角相关的所述干扰波校正指示，所以因此能够正确地确定所述干扰波校正指示的相位。最后，根据所述具有所确定的相位的干扰波校正指示来查明用于所述电机的操控信号。因此，而后根据所述具有所确定的相位的干扰波校正指示来调节所述电机。
22.优选借助于所查明的操控信号来操控、尤其调节所述电机。对所述电机的调节和/或操控借助于所查明的操控信号来进行。
23.此外，本发明涉及一种用来查明用于电机的校正信息的装置，其中，所述电机具有定子绕组以及可旋转地支承的拥有多个极对的转子。所述装置就权利要求10的特征而言突出之处在于一种控制器，该控制器专门设定用于在按照规定的使用时实施用于查明校正信息的按照本发明的方法。由此也得到已经关于所述方法所提到的优点。其他优选的特征和特征累积从说明书以及权利要求书中得出。
24.此外，本发明涉及一种用于调节电机的装置，其中，所述电机具有定子绕组以及可旋转地支承的拥有多个极对的转子。该装置就权利要求11的特征而言突出之处在于一种控制器，该控制器专门设定用于在按照规定的使用时实施用于调节电机的按照本发明的方法。由此也得到已经关于所述方法所提到的优点。其他优选的特征和特征组合从说明书以及权利要求中得出。
25.按照本发明的电驱动机构具有电机和用于运行电机的装置。所述驱动机构就权利要求12的特征而言突出之处在于所述装置的按照本发明的构造。由此也得到已经提到的优点。其他优选的特征和特征组合从说明书以及权利要求书中得出。
26.按照本发明的热泵具有压缩机和用于驱动所述压缩机的电驱动机构。所述热泵就权利要求13的特征而言突出之处在于所述驱动机构的按照本发明的构造。
附图说明
27.下面借助于附图对本发明进行详细解释。为此：
28.图1以示意图示出了热泵，
29.图2示出了一种用来查明用于热泵的电机的校正信息的方法，
30.图3示出了相电流的变化曲线，
31.图4示出了形成转矩的电流的频谱，
32.图5示出了流体压力的变化曲线，并且
33.图6示出了用于调节电机的方法。
具体实施方式
34.图1以示意图示出了热泵1。所述热泵1具有压缩机2。在此，所述热泵1还具有冷凝器3、节流阀4和蒸发器5。为所述压缩机2分配了用于驱动该压缩机2的电驱动机构6。在此，所述压缩机2是双滚子活塞型压缩机2。然而，通过本发明所实现的有利效果也能够在使用其他类型的压缩机时实现。
35.所述驱动机构6具有电机7，该电机具有可旋转地支承的转子以及定子绕组。所述转子具有多个极对。下面为了解释本发明而假设，所述转子具有三个极对。所述定子绕组如此分布地围绕转子布置，使得所述转子能够通过对定子绕组的适当通电而转动。为此，所述定子绕组具有多个相。下面为了解释本发明而假设，所述定子绕组具有三相u、v和w。
36.此外，所述驱动机构6具有电蓄能器8。所述蓄能器8通过具有多个开关元件的功率电子器件9与定子绕组的相电连接。
37.此外，所述驱动机构6具有用于调节电机7的装置10。“调节”尤其也能够是指无响应的操控。“调节”尤其也能够是指无反馈的操控。调节尤其也能够进行操控。所述装置10具有控制器11，该控制器构造用于操控电机7。为此，所述控制器11构造用于，查明用于功率电子器件9的开关元件的操控信号并且根据所述操控信号来导通地或者不导通地切换所述开关元件。借助于操控信号来操控、尤其调节所述电机7。此外，所述装置10具有数据存储器12。在所述数据存储器12中存储/能够存储至少一个校正信息。所述数据存储器12在通信技术上与控制器11连接，以便为所述控制器11提供校正信息。
38.为所述定子绕组分配了第一传感器机构13。所述第一传感器机构13构造用于检测流动通过定子绕组的相u、v和w的实际相电流。为此，所述第一传感器机构13具有至少一个电流传感器。所述第一传感器机构13在通信技术上与控制器11连接，以便为所述控制器11提供所检测到的实际相电流。
39.此外，所述热泵1具有第二传感器机构14。所述第二传感器机构14构造用于检测由压缩机2所输送的流体的流体压力。为此，所述第二传感器机构14具有至少一个压力传感器。所述第二传感器机构14在通信技术上与控制器11连接，以便为所述控制器11提供所检测到的流体压力。
40.下面参照图2来详细解释用来查明用于所述电机7的校正信息的有利的方法。通过所述控制器11来实施该方法。
41.在第一步骤s1中，借助于场定向的调节基于所估计的电旋转角来运行所述电机7。在此，在所述电机7的运行中产生可听到的或可感觉到的振动。这样的振动一方面由电机7的结构特性所引起并且另一方面由通过电机7驱动的压缩机2的压缩周期所引起。
42.在第二步骤s2中，选择所述转子的参考旋转角在此，作为参考旋转角从在所述转子机械地旋转一圈时所经历的旋转角间隔中选择所述转子的特定的电旋转角。因为所述转子具有三个极对，所以在所述转子机械地旋转一圈时所述电旋转角经历1080
°
的旋转角间隔。在此，对所述参考旋转角的选择原则上是任意的。例如，作为参考旋转
角选择0
°
或540
°
的电旋转角。下面假设，将0
°
的电旋转角选择作为参考旋转角
43.在第三步骤s3中，查明受转子的旋转所影响的实际参量并且在干扰波方面进行监测。因为所述实际参量受转子的旋转影响，所以能够在所述实际参量的变化曲线中作为干扰波来检测到前面所提及的振动。在此，能够考虑不同的参量作为实际参量，如下面参照图3至图5所解释的那样。
44.为此，图3示出了一种图表，在该图表中示出了实际相电流iu、iv和iw的取决于转子的机械旋转角的变化曲线。在此，所述旋转角间隔描述了所述转子的旋转一整圈。因此，所述旋转角间隔对应于360
°
的机械旋转角间隔。因为所述转子在此具有三个极对，所以所述旋转角间隔此外对应于1080
°
的电旋转角间隔。实际相电流因此在所述旋转角间隔中经历了三个周期。对应地，所述旋转角间隔具有三个电旋转角间隔它们分别对应于360
°
的电旋转角。
45.如由图3显而易见的那样，实际相电流由于干扰波sw而叠加。所述干扰波sw导致了所述相电流的不同的最大值和最小值彼此不同。例如，所述实际相电流iu的第一最大值m1大于所述实际相电流iu的第二最大值m2。所述干扰波sw在此由压缩机2的压缩周期引起。如果通过所述压缩机2对所输送的流体进行压缩，则所述实际相电流提高。因为所述压缩机2构造为双滚子活塞型压缩机2并且就这点而言在所述转子每旋转一圈时经历两个压缩周期，所以所述干扰波sw关于转子的旋转频率是一次谐波。
46.图4示出了形成转矩的电流iq的频谱。通过对所述形成转矩的电流iq的傅里叶变换来查明频谱。如由图4显而易见的那样，就当前的100hz的频率而言，所述频谱具有信号。这个信号对应于干扰波sw。所述振动因此也影响形成转矩的电流iq的变化曲线，从而也将所述形成转矩的电流考虑作为实际参量。与此类似，也将所述形成磁通的电流id考虑作为实际参量。
47.图5示出了通过所述第二传感器机构14所检测到的流体压力p的变化曲线。在此示出了所述压缩机2的低压区段的流体压力p。如由图2显而易见的那样，所述流体压力p的变化曲线也受干扰波sw影响。就此而言，也将所述流体压力p考虑作为实际参量。
48.下面假设，在步骤s3中作为实际参量查明所述形成转矩的电流iq并且在干扰波方面进行监测。根据其他实施例，作为实际参量来查明至少一个实际相电流、所述形成磁通的电流id、所述压缩机2的低压区段的流体压力p、或所述压缩机2的高压区段的流体压力并且在干扰波方面进行监测。
49.在第四步骤s4中，查明与所选择的参考旋转角相关的用于对干扰波sw进行补偿的干扰波校正指示。“干扰波校正指示”应该是指以下数据，在调节电机7时对所述数据的考虑引起了所述干扰波sw被平滑。所述干扰波sw而后在实际参量的变化曲线中不再显而易见。在此，所述控制器11根据nvh传感器的传感器信号来查明干扰波校正指示。“nvh传感器”应该是指一种传感器，该传感器构造用于检测前面所提到的振动。例如，所述nvh传感器是加速度传感器、激光传感器或声学传感器。所述nvh传感器被分配给所述电机7仅为了实施图2中所示出的方法。就此而言，所述nvh传感器是外部传感器。优选所述控制器11如此改变对于电机7的操控，使得所述nvh传感器的传感器信号被减小或者被最小化。所述控制器11而后查明所述操控的为此所必需的变化作为干扰波校正指示。因为应该通过所述干扰波
校正指示来减少周期性地出现的影响，所以所述干扰波校正指示本身也是周期性的。在此，所述周期性的干扰波校正指示的相位与所选择的参考旋转角相关。
50.在第五步骤s5中，所述控制器11查明干扰波sw的与参考旋转角相关的参考特征。“参考特征”应该是指干扰波sw的对所选择的参考旋转角来说表征的特征。所述参考旋转角相对于电旋转角间隔具有0
°
的旋转角度值。所述电旋转角间隔和电旋转角间隔也分别具有旋转角度值为0
°
的旋转角、即旋转角和例如，查明所述干扰波sw的相对于参考旋转角的相位作为参考特征。如例如由图3显而易见的那样，所述干扰波sw的相对于参考旋转角的相位与相对于旋转角或旋转角的相位不同。就此而言，所述相位适合作为参考特征以用于明确地表征参考旋转角
51.在第六步骤s6中，作为参考旋转角度值查明所述参考旋转角相对于电旋转角间隔的旋转角度值。如已经提到的那样，这个参考旋转角度值为0
°
。
52.在第七步骤s7中，将所查明的干扰波校正指示、所查明的参考旋转角度值和所查明的参考特征分配给彼此并且作为校正信息存储在数据存储器12中。
53.下面借助于图6来详细解释一种用于调节所述电机7的有利的方法。图6中所示出的方法也通过所述控制器11来实施。
54.在第一步骤v1中，借助于场定向的调节基于所估计的电旋转角来运行所述电机7。所述步骤v1因此对应于图2中所示出的方法的步骤s1。
55.在第二步骤v2中，将根据图2中示出的方法所查明的校正信息提供给所述控制器11。
56.在第三步骤v3中，查明受转子的旋转影响的实际参量并且在干扰波方面进行监测。在此，考虑到前面参照方法步骤s4所提及的相同的实际参量。优选作为实际参量来查明所述也在步骤s4中查明校正信息时所考虑到的实际参量。
57.在检测干扰波时，在第四步骤v4中，为转子的每个电旋转角(所述电旋转角的旋转角度值对应于参考旋转角度值)分别查明所述干扰波的与相应的旋转角相关的实际特征。如前面所提到的那样，所述旋转角和的电旋转角度值对应于在校正信息中所包含的参考旋转角度值。对应地，为这三个旋转角分别查明所述干扰波的实际特征。优选查明与所述在校正信息中所包含的参考特征本质相同的实际特征。因此，如果在步骤s5中作为参考特征查明所述干扰波的相位，则也在步骤v4中作为实际特征为旋转角和中的每个旋转角查明所述干扰波sw的相位。
58.在第五步骤v5中，将所查明的实际特征与参考特征进行比较。此外，选择所述具有与参考特征的最小偏差的实际特征。在此假设，所述电旋转角(已经为该电旋转角查明了该实际特征)是参考旋转角
59.在第六步骤v6中，确定所述在校正信息所包含的干扰波校正指示的相位。因为所述干扰波校正指示与参考旋转角相关并且在步骤v5中已经根据实际特征与参考特征的比较识别出了所述参考旋转角所以这一点毫无问题地是可能的。而后在确定所述干扰波校正指示的相位之后，根据所述具有所确定的相位的干扰波校正指示来查明用于所述电
机7的操控信号。由此所述干扰波sw得到补偿，从而减小在所述电机7的运行中的振动。
60.通过所查明的操控信号来操控、尤其调节所述电机7。对所述电机7的操控借助于操控信号来进行。优选所述用于调节电机7的方法包括借助于所查明的操控信号对电机进行的操控。