本發(fā)明涉及用于至少發(fā)電地能夠運(yùn)行的帶有有源的橋式整流器的電機(jī)的方法以及用于施行該方法的器件。

背景技術(shù)：

傳統(tǒng)地，在乘用車中能夠采用帶有無源的橋式整流器的在爪形極結(jié)構(gòu)方式中的發(fā)電機(jī)。這樣的發(fā)電機(jī)的功率經(jīng)過激勵(lì)場(chǎng)設(shè)定，并且此激勵(lì)場(chǎng)再者通過激勵(lì)電流設(shè)定。通過調(diào)節(jié)所述激勵(lì)場(chǎng)，通過所述發(fā)電機(jī)經(jīng)過所述橋式整流器所提供的輸出電壓能夠不依賴于電網(wǎng)負(fù)荷、轉(zhuǎn)速和溫度而保持恒定。

如果在下文簡(jiǎn)化地討論發(fā)電機(jī)，則它在這里也能夠指的是發(fā)電地以及機(jī)動(dòng)地能夠運(yùn)行的電機(jī)，例如是所謂的起動(dòng)發(fā)電機(jī)。本發(fā)明不僅適用于在爪形極結(jié)構(gòu)方式中的發(fā)電機(jī)，而且適用于所有的至少發(fā)電地能夠運(yùn)行的電機(jī)。在乘用車中，在六、八或十脈沖的實(shí)施方案中使用對(duì)應(yīng)于通常所構(gòu)造的三相、四相或五相的發(fā)電機(jī)的通常的橋式整流器。但是，本發(fā)明也適用于用于其它的相數(shù)的橋式整流器。

在經(jīng)聯(lián)接的電網(wǎng)中的負(fù)荷跳躍（例如由于耗件的接通或斷開）導(dǎo)致在發(fā)電機(jī)處的負(fù)荷跳躍。但是因?yàn)樗霭l(fā)電機(jī)的輸出功率由于激勵(lì)場(chǎng)的感應(yīng)率而不能夠任意快速地改變，則發(fā)電機(jī)電流首先保持恒定，這在負(fù)荷卸除（英語Load Dump）時(shí)能夠?qū)е螺敵鲭妷旱娘@著升高。所述激勵(lì)場(chǎng)的消減能夠要求占用幾百毫秒。

只要電池組存在于車載電網(wǎng)中，則此電池組能夠一般接收過剩的發(fā)電機(jī)功率并且由此阻礙過剩的電壓升高。但是，如果不存在電池組，則所述輸出電壓很快速地升高并且能夠損壞車載電網(wǎng)組件和/或所述發(fā)電機(jī)。

在帶有無源的橋式整流器的發(fā)電機(jī)中，避免這點(diǎn)，辦法是：作為整流器二極管使用齊納二極管。所述齊納二極管把所述輸出電壓箝制到其擊穿電壓以上并且因此能夠接收過剩的電流并且轉(zhuǎn)化為熱量。以這種方式，保證了發(fā)電機(jī)的保險(xiǎn)的運(yùn)行。

取代二極管，在橋式整流器中也能夠使用能夠接通和能夠斷開的、能夠控制的電流閥，尤其MOSFET，相應(yīng)的橋式整流器然后被稱為有源的橋式整流器。優(yōu)點(diǎn)是其在經(jīng)接通的狀態(tài)中的較小的損耗功率和由尤其在部分負(fù)荷運(yùn)行中的更好的效率。

所述電流閥的控制能夠中央地或分散地進(jìn)行。把中央的控制理解為，共同的控制單元監(jiān)控所有的交變電流相并且控制所有的電流閥和作為任選方案也控制發(fā)電機(jī)的激勵(lì)場(chǎng)。把分散的控制理解為，各一個(gè)控制單元監(jiān)控發(fā)電機(jī)相，并且依賴于該相電壓僅控制被配設(shè)給相應(yīng)的相的電流閥，也即僅控制所述橋式整流器的相應(yīng)的半橋的電流閥。典型地不進(jìn)行在單個(gè)的分散的控制單元之間的通信。

可行方案（在負(fù)荷卸載時(shí)阻礙在車載電網(wǎng)中的電壓峰值）在有源的橋式整流器中在于，在所有的半橋中接通所述上部的和所述下部的整流器分支的電流閥（也即所有的高邊-電流閥或所有的低邊-電流閥）。以這種方式，電機(jī)在內(nèi)部被短路，但是并非所述經(jīng)連接的電網(wǎng)在內(nèi)部被短路，因?yàn)橄鄳?yīng)其它的整流器分支的電流閥未被接通。

所闡釋的措施在下文也稱為相短路。相短路按照在這里所使用的慣用語因而通過接通（導(dǎo)電地接通）相應(yīng)的整流器分支的所有的電流閥來進(jìn)行并且相應(yīng)地通過這些電流閥的斷開被再次撤除。在此，所述半導(dǎo)體閥通過在該半導(dǎo)體閥的門接頭處提供相應(yīng)的控制電壓被接通（操控），從而半導(dǎo)體閥的漏源段導(dǎo)電或低歐姆。相應(yīng)地，斷開所述半導(dǎo)體閥，辦法是：結(jié)束所述控制電壓的提供并且所述漏源段由此不導(dǎo)電或是高歐姆。在相短路外，存在慣常的整流器運(yùn)行。

相短路能夠例如此時(shí)進(jìn)行：當(dāng)在橋式整流器的直流電壓接頭（通常用B+和B-指代）之間的或在導(dǎo)引電壓的直流電壓接頭和接地端之間的電壓超過上閾值時(shí)。所述相短路能夠再次被撤除，當(dāng)此電壓此后低于下閾值時(shí)。同樣，能夠使用時(shí)間控制。

如果激勵(lì)場(chǎng)在時(shí)刻（在該時(shí)刻處，撤除了相短路）處尚未足夠地消減，則在橋式整流器的直流電壓接頭之間的電壓在撤除所述相短路后重新升高并且再次超過所述上閾值。在完全或足夠消減激勵(lì)場(chǎng)以前，因此多次地進(jìn)行和撤除相短路。正如所提到的那樣，所述激勵(lì)場(chǎng)的消減能夠要求占用幾百毫秒，所述相短路的所述進(jìn)行和撤除的切換階段相應(yīng)與此典型地僅計(jì)為幾毫秒。在激勵(lì)場(chǎng)消減以前，因此經(jīng)過顯著的時(shí)間段（該時(shí)間段在下文也稱為解除激勵(lì)時(shí)間段）在相短路和慣常的整流之間往復(fù)切換。在這里，導(dǎo)致顯著的損耗功率，尤其在相短路期間。這點(diǎn)能夠?qū)е滤鏊鶇⑴c的電流閥的顯著的負(fù)荷和提前的失效。

因此值得期望的是，在所述解除激勵(lì)時(shí)間段期間減小相應(yīng)的電流閥的負(fù)荷。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

在此背景前，建議了帶有獨(dú)立權(quán)利要求的特征的用于利用有源的橋式整流器運(yùn)行至少在發(fā)電地能夠運(yùn)行的電機(jī)的方法以及用于施行該方法的器件。構(gòu)造方案是從屬權(quán)利要求的主題以及下面的說明書的主題。

發(fā)明優(yōu)勢(shì)

本發(fā)明以用于操控至少能夠發(fā)電地運(yùn)行的多相的電機(jī)的方法為出發(fā)點(diǎn)，該電機(jī)的相接頭在有源的橋式整流器中分別經(jīng)過能夠接通和能夠斷開的、能夠操控的第一電流閥聯(lián)接至第一直流電壓接頭和經(jīng)過第二電流閥聯(lián)接至第二直流電壓接頭，其中，所述方法包括：在所述電機(jī)的發(fā)電運(yùn)行中，在出現(xiàn)負(fù)荷卸載后，多次地經(jīng)過所述第一電流閥進(jìn)行和撤除所述相接頭的相短路。如所述，所述相短路的進(jìn)行和撤除通過操控所述相應(yīng)的能夠接通和能夠斷開的、能夠操控的電流閥來進(jìn)行。負(fù)荷卸載尤其

通過評(píng)估在直流電壓接頭之間所施加的電壓來識(shí)別。如果此電壓例如位于上閾值以上，則存在負(fù)荷卸載。

根據(jù)本發(fā)明設(shè)置的是，求取表征所述電機(jī)的固有頻率的參量，并且基于表征所述電機(jī)的固有頻率的參量利用切換頻率來操控所述第一電流閥以用于進(jìn)行和撤除相短路。這點(diǎn)能夠（正如在下文闡釋的那樣）尤其通過閾值的相應(yīng)的設(shè)定，必要時(shí)當(dāng)然也在額外或唯獨(dú)使用時(shí)間控制的情況下進(jìn)行。

表征所述電機(jī)的固有頻率的參量能夠是經(jīng)計(jì)算的固有頻率值，例如這樣的固有頻率值：從所述電機(jī)的轉(zhuǎn)子的瞬時(shí)的轉(zhuǎn)速或其回轉(zhuǎn)持續(xù)時(shí)間或極對(duì)數(shù)中推導(dǎo)該固有頻率值。它當(dāng)然也能夠指的是從電流信號(hào)或電壓信號(hào)中所求取的值，正如在下文所闡釋的那樣。但是，所述電機(jī)的固有頻率也通過所述固有頻率的周期持續(xù)時(shí)間來表征，所述周期持續(xù)時(shí)間同樣能夠從所述電機(jī)的轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速或其回轉(zhuǎn)持續(xù)時(shí)間和極對(duì)數(shù)中求取。因?yàn)樵趫?zhí)行所述方法的時(shí)刻存在的所述電機(jī)的轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速（連同極對(duì)數(shù)，正如下文闡釋的那樣）也已經(jīng)表征所述固有頻率，則相應(yīng)地所求取的轉(zhuǎn)速值或所推導(dǎo)的參量已經(jīng)指的是表征所述固有頻率的參量。從在執(zhí)行所述方法的時(shí)刻處的所述電機(jī)的所求取的轉(zhuǎn)速中，能夠連同所述極對(duì)數(shù)確定所述固有頻率或其周期持續(xù)時(shí)間。

本發(fā)明原則上建議的是，與電機(jī)的固有頻率協(xié)調(diào)地或同步地進(jìn)行所述相短路的進(jìn)行和撤除。正如下文也闡釋的那樣，為了設(shè)定所述根據(jù)本發(fā)明的方法的優(yōu)點(diǎn)，所述切換頻率不必準(zhǔn)確對(duì)應(yīng)于所述固有頻率。例如足夠的是，

所述切換頻率位于這樣的頻率范圍中：該頻率范圍的下極限計(jì)為固有頻率的整數(shù)倍數(shù)減去預(yù)先給定的公差值，并且該頻率范圍的上極限計(jì)為固有頻率的整數(shù)倍數(shù)加上所述預(yù)先給定的公差值。具體的數(shù)量值在下文被闡釋。也還能夠在這樣的時(shí)間范圍中存在所述切換頻率的周期持續(xù)時(shí)間，該時(shí)間范圍的下極限計(jì)為所述固有頻率的周期持續(xù)時(shí)間的整數(shù)倍數(shù)減去公差值，并且該時(shí)間范圍的上極限計(jì)為所述固有頻率的周期持續(xù)時(shí)間的整數(shù)倍數(shù)加上該公差值。相應(yīng)的公差值實(shí)現(xiàn)了更簡(jiǎn)單的和在花費(fèi)上更有利的調(diào)節(jié)。

相應(yīng)的方法有利地包括：所述第一電流閥基于接通條件被接通以用于進(jìn)行所述相短路并且基于斷開條件被斷開以用于撤除所述相短路，其中，接通條件和/或斷開條件基于表征所述電機(jī)的固有頻率的參量被預(yù)先給定。

所述接通條件能夠至少包括：在第一直流電壓接頭和第二直流電壓接頭之間的輸出電壓已經(jīng)超過了上閾值，其中，所述上閾值（至少）依賴于表征所述電機(jī)的固有頻率的參量被設(shè)定，也即提高或減小。

相應(yīng)地，所述斷開條件能夠至少包括：在第一直流電壓接頭和第二直流電壓接頭之間的輸出電壓已經(jīng)低于下閾值，其中，所述下閾值（至少）依賴于表征所述電機(jī)的固有頻率的參量被設(shè)定，也即提高或減小。經(jīng)過閾值進(jìn)行的協(xié)調(diào)能夠例如基于已知的機(jī)器參數(shù)來進(jìn)行，正如下文借助于示例所闡釋的那樣。

采用：在所采用的橋式整流器的正的直流電壓接頭B+處的容量C_B+在短路階段期間經(jīng)過恒定的電流I_V卸載，從而在電容器C_B+處的電壓恒定地按照方程1下降：

（1）

推導(dǎo)得到了值D_u：

（2）。

此外，通過電機(jī)的轉(zhuǎn)子的在這里以1/s說明但是基于其它的時(shí)間基礎(chǔ)也能夠指代的轉(zhuǎn)速n或該轉(zhuǎn)速的倒數(shù)值也即回轉(zhuǎn)持續(xù)時(shí)間T以及極對(duì)數(shù)P，經(jīng)過以下所述給定了所述發(fā)電機(jī)的電的固有頻率f_E或其周期持續(xù)時(shí)間T_E：

（3）。

此時(shí)，應(yīng)該同步用于所述電的回轉(zhuǎn)頻率的時(shí)間和在正的直流電壓接頭B+處的電壓的下降的時(shí)間。如果把來自方程3中的T_E放到方程2中，則得到：

（4）。

值D_u在該情況中在第一近似中對(duì)應(yīng)于在電壓（對(duì)于該電壓，激活了短路）和電壓（對(duì)于該電壓，再次解除了短路）之間的差。例如，通過電壓值的改變（在其中，解除了所述短路），也即下閾值的改變，因而能夠造成所述被期望的狀態(tài)。

按照本發(fā)明的一個(gè)有利的實(shí)施方式，所述設(shè)定因而額外于已經(jīng)提到的與表征所述電機(jī)的固有頻率的參量的相關(guān)性，也依賴于與第一和/或第二直流電壓接頭相連的電容式的元件的放電電流和該元件的容量。能夠同樣考慮另外的參量。

作為備選方案，也能夠直接采用時(shí)間控制或混合的方法。這點(diǎn)意味著，所述接通條件至少能夠包括：到達(dá)了預(yù)先給定的接通時(shí)刻，和/或所述斷開條件至少能夠包括：到達(dá)了預(yù)先給定的斷開時(shí)刻。相應(yīng)的時(shí)刻能夠尤其基于機(jī)器頻率得到預(yù)先給定。

在本申請(qǐng)的框架中，把能夠接通和能夠斷開的、能夠操控的電流閥理解為一種半導(dǎo)體開關(guān)，該半導(dǎo)體開關(guān)如此久地提供低歐姆的或?qū)щ姷倪B接，只要在為此所設(shè)置的接頭處施加有操控電壓。尤其，這樣的能夠接通和能夠斷開的、能夠操控的電流閥指的是半導(dǎo)體開關(guān)，例如MOSFET和/或IGBT，該半導(dǎo)體開關(guān)經(jīng)過其門接頭被操控并且經(jīng)過所述漏源段提供低歐姆的或?qū)щ姷倪B接。并非本發(fā)明的主題的僅能夠接通的能夠操控的電流閥例如是晶閘管。二極管同樣是電流閥，但不能夠被操控。

本發(fā)明基于的固設(shè)是：時(shí)間段的持續(xù)時(shí)間（在該時(shí)間段期間，在相短路和慣常的整流器運(yùn)行之間往復(fù)切換）通過所述激勵(lì)場(chǎng)的消減或所述發(fā)電機(jī)的激勵(lì)電流的消減被預(yù)先給定，并且能夠通過在激勵(lì)場(chǎng)或激勵(lì)電流中的振動(dòng)的構(gòu)造或加強(qiáng)被顯著地降低。所述振動(dòng)的構(gòu)造或加強(qiáng)尤其有效，當(dāng)所述第一電流閥的接通和/或斷開的切換頻率與通過所述電流閥的先前闡釋的操控進(jìn)行的這種頻率至少部分地同步時(shí)，正如在下文所闡釋的那樣。本發(fā)明因而利用所使用的系統(tǒng)的固有振動(dòng)，以便縮短相應(yīng)的時(shí)間段和由此減小所參與的電流閥的負(fù)荷。所述電流閥的負(fù)荷也這樣被顯著減?。杭淳哂袚p失的切換過程在這樣的時(shí)刻進(jìn)行：在該時(shí)刻處，瞬時(shí)地施加了低的相電流。

通過根據(jù)本發(fā)明的措施（其實(shí)現(xiàn)了相應(yīng)的時(shí)間段的顯著的縮短以及在低的相電流的時(shí)刻的切換過程顯著的縮短），由此允許在所參與的電流閥中的所述損耗功率的減小和最后允許所述相應(yīng)的系統(tǒng)的穩(wěn)健性的提高。

盡管在這里主要參照負(fù)荷卸載（從尤其在無電池組的運(yùn)行中的負(fù)荷關(guān)斷中得到該負(fù)荷卸載），所述根據(jù)本發(fā)明的方法原則上也適用于這樣的情況：在該情況中，從例如在所述橋式整流器的正的直流電壓接頭處的線纜拆除（Kabelabriss）中得到相應(yīng)的負(fù)荷卸載。在第一情況中，也即在沒有電池組的運(yùn)行中的負(fù)荷斷開的情況中，所述發(fā)電機(jī)對(duì)于高達(dá)一秒的過渡時(shí)間提供了比該電網(wǎng)能夠承接的更多的電流。正如開文提到的那樣，導(dǎo)致過壓，該過壓能夠尤其損壞經(jīng)連接的控制器。但是，所述電網(wǎng)必須必要時(shí)被繼續(xù)供應(yīng)，因?yàn)樵跊]有電池組的運(yùn)行中，沒有電池組供應(yīng)作為過渡解決方案可行。在線纜拆除的情況中，發(fā)電機(jī)同樣繼續(xù)提供電流，但是不再連接能夠被危害的耗件。如果存在電池組，則耗件能夠以過渡方式由此電池組供應(yīng)。當(dāng)然，在這里在沒有另外的對(duì)策的情況中，發(fā)電機(jī)繼續(xù)提供電流，這能夠?qū)е吕缭谡闹绷麟妷航宇^處的電壓的升高并且導(dǎo)致所述發(fā)電機(jī)的功率電子裝置的破壞。

正如也在所附的圖4中所示，所述時(shí)間段（在其期間，在慣常的整流和相短路之間往復(fù)切換）的持續(xù)時(shí)間依賴于激勵(lì)電流的走勢(shì)，該走勢(shì)在無載運(yùn)轉(zhuǎn)中在第一近似中遵循指數(shù)衰減。正如同樣從圖4中可見，所述衰減曲線的持續(xù)時(shí)間或直到這樣的衰減曲線到達(dá)零值或足夠近似零值的持續(xù)時(shí)間，首要地取決于該相應(yīng)的電流的初始值。

如果采用激勵(lì)繞組例如作為帶有2 Ω電阻和400 mH電感的線圈（其電流經(jīng)過二極管消除），能夠示出的是，在使用峰值短路（Sto?kurzschluss）時(shí)，能夠構(gòu)造從定子到轉(zhuǎn)子的振動(dòng)，該振動(dòng)能夠顯著減小時(shí)刻（在該時(shí)刻，所述激勵(lì)電流首先到達(dá)零值（0 A））并且由此較早地能夠過渡到慣常的整流中。在不帶有振動(dòng)時(shí)，首次在大約400 ms時(shí)到達(dá)此值，在經(jīng)疊加的振動(dòng)時(shí)，在大約80 ms后已經(jīng)到達(dá)此值。當(dāng)所述經(jīng)疊加的振動(dòng)的幅度越高時(shí)，越早到達(dá)該時(shí)刻。所述幅度再者依賴于：多么好地滿足了在下文中被闡釋的共振條件。

要指出的是，在所參與的電流閥中的高的損耗功率不通過在所述激勵(lì)線圈中所存儲(chǔ)的能量出現(xiàn)，而是其實(shí)通過連續(xù)的電流產(chǎn)生出現(xiàn)，只要所述激勵(lì)電流不完全消退。

在正常情況下被存儲(chǔ)在激勵(lì)線圈中的能量E在所闡釋的示例中對(duì)于6 A和400 mH例如計(jì)為3 A² x 400 mH = 3.6 J。在負(fù)荷卸載時(shí)在所參與的電流閥中的所出現(xiàn)的能量反而以倍數(shù)更高。如果采用帶有100 A的輸出電流的發(fā)電機(jī)并且相對(duì)于36 V箝制該輸出電流，則在1 ms的時(shí)間段后已經(jīng)達(dá)到了所提到的3.6 J。

正如也在下文闡釋的圖2中可見并且在那里詳細(xì)地討論的那樣，在有源的整流的時(shí)間段中導(dǎo)致在發(fā)電機(jī)的理論上的輸出電流中的減小，而在相短路期間，可見所述相電流的升高。所述激勵(lì)電流以與相電流相同的頻率和相同的相位進(jìn)行振動(dòng)。在這里，它指的是帶有固有頻率f_E =（n x P）（參見方程3）的強(qiáng)迫的固有振動(dòng)，其中，n以每秒回轉(zhuǎn)說明了發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速，并且P說明了極對(duì)數(shù)。對(duì)于

以每分鐘回轉(zhuǎn)（rpm）的發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速，得到了固有頻率為f_E =（n x P） / 60。

為了在所參與的電流閥中盡可能小地保持損耗功率，所述切換過程必須在這樣的時(shí)刻進(jìn)行：在該時(shí)刻中，所述相電流較低?；谙喽搪返倪M(jìn)行和撤除所得到的整流器的輸出電壓中的振動(dòng)（也即在所述整流器的正的直流電壓接頭之間施加的振動(dòng)）的頻率f_B+，通過被連接在所述直流電壓接頭處的容量C_B+、從所述容量取走的放電電流I_E和用于所述相短路的進(jìn)行和撤除的所存放的切換閾值U_s的差壓（在本申請(qǐng)的框架中利用上閾值和下閾值來指代）被確定，這能夠以f_B+ = f（C_B+，l_E，U_s）來表達(dá)。

因?yàn)樵谥绷麟妷航宇^處所連接的容量以及從所述容量取走的電流在運(yùn)行中不能夠被改變，則在本申請(qǐng)的框架中還建議的是，所述切換閾值相對(duì)于相短路的激活和解除激活、也即上閾值和/或下閾值相應(yīng)地改變，從而在整流器的輸出電壓中的振動(dòng)的頻率f_B+匹配于所述固有振動(dòng)f_E的頻率，其中，正如下文所闡釋的那樣，應(yīng)該滿足條件f_E = f_B+ 或 f_E ≈f_B+ 或 xf_E =f_B+ 或 xf_E ≈f_B+（x說明例如1至5的整數(shù)）。作為對(duì)此的備選方案，也能夠使用混合的方法，在該方法中，相短路的持續(xù)時(shí)間或其切換頻率受時(shí)間控制地進(jìn)行。

正如在下文所闡釋的圖3中所示的那樣，通過時(shí)間正確的、也即所述相短路的基本上相同步的激活和解除激活，能夠?qū)崿F(xiàn)相同取向的電流的強(qiáng)烈的下降。經(jīng)此能夠確保的是，時(shí)間段（在該時(shí)間段期間，在慣常的整流和相短路之間往復(fù)地切換）在很短的時(shí)間后、例如在大約4 ms后已經(jīng)能夠結(jié)束。到達(dá)這樣的時(shí)刻，當(dāng)所有的

相電流累加到值零時(shí)。在該時(shí)刻，所述發(fā)電機(jī)已經(jīng)完全地解除激勵(lì)。但是，基于傳統(tǒng)所采用的算法，再次進(jìn)行相短路，并且所述發(fā)電機(jī)的殘留剩磁相對(duì)于0 V的反向電壓再次產(chǎn)生了在0 V以上的相電流。

在有源的整流器運(yùn)行期間，借助于所述相電壓走勢(shì)，隨時(shí)能夠一同遵循基礎(chǔ)的轉(zhuǎn)速并且實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的所期望的切換頻率的計(jì)算。只要借助于所述在正的直流電壓接頭B+處的電壓識(shí)別到存在負(fù)荷卸載，則把在整流器相之間的切換頻率匹配到所期望的切換頻率。如果此時(shí)在相應(yīng)的負(fù)荷卸載運(yùn)行期間識(shí)別到：所述相電流或激勵(lì)電流在一個(gè)時(shí)刻（合計(jì)）到達(dá)0 A，則能夠省去相短路的繼續(xù)的激活，因?yàn)樗鲭姍C(jī)從此時(shí)刻起足夠地解除激勵(lì)。

有利地，因而在本發(fā)明的框架中，能夠測(cè)量或從所述電機(jī)的轉(zhuǎn)速中確定表征所述電機(jī)的固有頻率的參量（所述相短路的進(jìn)行和撤除的切換頻率至少部分地與其頻率同步）。

所述根據(jù)本發(fā)明的方法（正如所提到的那樣）證實(shí)作為尤其有利，因?yàn)椴恍枰獪?zhǔn)確地遵循共振條件f_E = f_B+，因?yàn)樗诋?dāng)前的情況中指的是強(qiáng)迫的振動(dòng)。如已經(jīng)所闡釋的那樣，已經(jīng)此時(shí)得到了根據(jù)本發(fā)明的方法的優(yōu)點(diǎn)：當(dāng)滿足了條件f_E ≈ f_B+ 或 xf_E = f_B+ 或 xf_E≈f_B+時(shí)。換而言之，所述根據(jù)本發(fā)明的至少部分的同步能夠如此進(jìn)行：所述電機(jī)的固有頻率大約位于所述切換頻率或該切換頻率的倍數(shù)的頻率范圍中。切換頻率（或倍數(shù)）因而不必正好通過固有頻率達(dá)成或者反過來，正如上文已經(jīng)提到的那樣。同樣，在相短路和有源的整流之間的轉(zhuǎn)接或反向轉(zhuǎn)接僅相對(duì)于所述固有頻率信號(hào)的每個(gè)第二、第三、第四等最小值實(shí)現(xiàn)了固有振動(dòng)的根據(jù)本發(fā)明被識(shí)別作為有利的提高。因此，在本發(fā)明的框架中，“同步”并非必須指代兩個(gè)所提到的頻率的等同。同步能夠其實(shí)也如此進(jìn)行，即所述固有頻率加上或減去任選的公差值而等于相短路的切換頻率或這中的整數(shù)倍數(shù)。

還換而言之，有利地設(shè)置的是，所述電機(jī)的固有頻率計(jì)為f_E，所述第一電流閥的切換頻率計(jì)為（f_E x m） ± （k x f_E），其中，m是從1至5的整數(shù)，并且k位于從0至0.4的范圍中。在值大于1時(shí)，值m表現(xiàn)為所提到的整數(shù)倍數(shù)，并且值m表現(xiàn)為限定所述任選的公差值的值。

根據(jù)本發(fā)明的計(jì)算單元，例如機(jī)動(dòng)車的控制器，尤其在編程技術(shù)上被設(shè)置用于，執(zhí)行按本發(fā)明的方法。

所述方法以軟件形式的實(shí)施也是有利的，這是因?yàn)檫@一點(diǎn)產(chǎn)生特別小的成本，特別是當(dāng)執(zhí)行中的控制器還被用于其它的任務(wù)以及因此總歸是存在的時(shí)。用于提供計(jì)算機(jī)程序的合適的數(shù)據(jù)載體尤其是軟盤、硬盤、閃存、EEPROM、CD-ROM、DVD等。也能夠經(jīng)由計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)（因特網(wǎng)、以太網(wǎng)等）對(duì)程序進(jìn)行下載。

從說明書以及所附的附圖中得出本發(fā)明的其它優(yōu)點(diǎn)和構(gòu)造方案。

附圖說明

圖1以經(jīng)簡(jiǎn)化的示意圖示出了一種帶有發(fā)電機(jī)和有源的橋式整流器的裝置，

圖2示出了用于闡釋按本發(fā)明的一種實(shí)施形式的方法的基礎(chǔ)的信號(hào)走向變化，

圖3示出了用于闡釋按本發(fā)明的一種實(shí)施形式的方法的信號(hào)走勢(shì)，

圖4示出了用于闡釋按本發(fā)明的一種實(shí)施形式的方法的信號(hào)走勢(shì)，

圖5以圖表為形式表明了按照本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的方法的作用原理，

圖6以圖表為形式表明了按照本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的方法，

圖7在示意圖中示出了用于闡釋按本發(fā)明的一種實(shí)施形式的方法的一個(gè)信號(hào)走勢(shì)。

具體實(shí)施方式

在所述附圖中，以相同的附圖標(biāo)記說明并且并非重復(fù)地闡釋彼此相應(yīng)的元件。

在圖1中示意地表明了一種帶有發(fā)電機(jī)1和有源的橋式整流器2的裝置，正如該裝置可以是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的基礎(chǔ)那樣。

發(fā)電機(jī)1包括五相地和在五角星連接（Drudenfu?schaltung）中構(gòu)造的定子11和轉(zhuǎn)子12。利用常見的配電符號(hào)展示了但是并非單獨(dú)地指代了定子11的單個(gè)的定子繞阻和轉(zhuǎn)子12的轉(zhuǎn)子繞組。

發(fā)電機(jī)1利用五個(gè)相接頭U至Y分別關(guān)于能夠接通和能夠斷開的、能夠控制的電流閥（在這里以UL至YL和UH至YH指代）聯(lián)接至第一直流電壓接頭B-或第二直流電壓接頭B+。所述直流電壓接頭B-能夠典型地接地。

根據(jù)本發(fā)明的方法在下文借助于相短路在下部的整流器分支（“低邊”）的電流閥UL至YL中的進(jìn)行來說明，但是也能夠利用在上部的整流器分支（“高邊”）中的電流閥UH至YH來執(zhí)行。相應(yīng)所參與的電流閥在本申請(qǐng)的框架中被稱為“第一”電流閥；這些電流閥至少能夠接通和能夠斷開以及能夠控制和例如構(gòu)造為MOSFET。能夠接通和能夠斷開的、能夠控制的電流閥UL至YL以及UH至YH在該圖中被簡(jiǎn)化地作為帶有并聯(lián)的齊納二極管的開關(guān)示出。所述齊納二極管在此象征著從特定的漏源電壓起的MOSFET的典型的擊穿特性，以及在MOSFET中存在的反向二極管。所述電流閥UL至YL和UH至YH（正如一般常見的那樣）布置在相應(yīng)于所述相接頭數(shù)量的多個(gè)半橋中。所述電流閥UL至YL和UH至YH分別通過分散的控制設(shè)備21至25能夠控制，正如在這里利用虛線的操控箭頭表明的那樣。

此外，所述電流閥UH至YH和/或電流閥UL至YL典型地包含合適的附加布線，以便例如實(shí)現(xiàn)把電壓箝制到例如30 V上。

發(fā)電機(jī)調(diào)節(jié)器13評(píng)估在所述直流電壓接頭B+和B-之間施加的電壓并且例如經(jīng)過轉(zhuǎn)子12的激勵(lì)繞組的脈沖寬度調(diào)制的通電來調(diào)節(jié)所述發(fā)電機(jī)1的輸出功率。

在圖2中，相對(duì)于在共同的橫坐標(biāo)上的以ms的時(shí)間，繪出了在相應(yīng)縱坐標(biāo)上的以A或V的電流走勢(shì)和電壓走勢(shì)。在圖2中所示的電流走勢(shì)和電壓走勢(shì)在并非根據(jù)本發(fā)明運(yùn)行的裝置中在五相的發(fā)電機(jī)（該發(fā)電機(jī)帶有為該發(fā)電機(jī)配設(shè)的有源的橋式整流器）中出現(xiàn)，該裝置在其余情況中能夠?qū)?yīng)于在圖1中所示的裝置。所述電流走勢(shì)和電壓走勢(shì)以圖表210、220、230、240、250 和 260為形式被表明。

在圖表210中，利用201指代在所述橋式整流器的直流電壓接頭之間施加的電壓。在圖表210中，還以走勢(shì)202為形式表明了被供饋到聯(lián)接至所述有源的橋式整流器的電網(wǎng)中的電流。

在大約73.4至73.8ms的時(shí)間段中，所述有源的橋式整流器位于慣常的整流器運(yùn)行中。在73.8ms的時(shí)刻，在所示的示例中，出現(xiàn)負(fù)荷卸載，例如由于耗件的斷開。在有源的橋式整流器的直流電壓接頭之間所施加的電壓201經(jīng)此快速地升高。如果在所述有源的橋式整流器的直流電壓接頭之間所施加的電壓201超過了（未示出的）上閾值，則進(jìn)行多次所闡釋的措施，例如接通所述下部的整流器分支的電流閥。

所述發(fā)電機(jī)的相應(yīng)的相經(jīng)此被短路，從而在所述有源的橋式整流器的直流電壓接頭之間所施加的電壓201不繼續(xù)升高。正如可見那樣，在所述有源的橋式整流器的直流電壓接頭之間所施加的電壓201在短暫的保持在一個(gè)水平上后再次下降并且在大約74.4ms的時(shí)刻到達(dá)最小值。如果通過在所述有源的橋式整流器的直流電壓接頭之間所施加的電壓201低于（同樣未示出的）下閾值，則所述整流器再次過渡到慣常的整流器運(yùn)行中。

如果所述發(fā)電機(jī)尚未足夠解除激勵(lì)，則在所示的示例中在大約74.6ms中在所述有源的橋式整流器的直流電壓接頭之間所施加的電壓201再度升高、超過所述上閾值并且再度導(dǎo)致相短路。相短路的經(jīng)重復(fù)的進(jìn)行和撤除如此久地進(jìn)行，直到所述電流足夠地消退。

在圖2的圖表220中，表明并且利用203指代由發(fā)電機(jī)和有源的橋式整流器形成的相應(yīng)的裝置的相電壓之一的走勢(shì)。所述發(fā)電機(jī)在所示的示例中（正如所提到的那樣）構(gòu)造為五相的發(fā)電機(jī)，從而在單個(gè)的相電壓疊加時(shí)得到了在圖表230中所示的總走勢(shì)204。正如可見的那樣，所述相電壓204的最大值在負(fù)荷卸載現(xiàn)象前在大約73.8ms處由于所述激勵(lì)電流的調(diào)節(jié)而計(jì)為大約15 V。在所述負(fù)荷卸載現(xiàn)象后在大約73.8ms處，基于對(duì)于圖1所說明的電壓箝制而導(dǎo)致此相電壓204相應(yīng)升高到將近30 V。在時(shí)間段（在其中，所述發(fā)電機(jī)相被短路）中，全部的相電壓下降到0V。

在圖表240中以走勢(shì)205為形式表明了在相應(yīng)的電機(jī)中或有源的橋式整流器中的相電流?？梢姷氖?，尤其在有源的整流的相（從在圖表230中表明的相電壓204中可見）中，所述相電流205的和由此以及所述發(fā)電機(jī)的理論的輸出電流的包絡(luò)線降低并且在短路階段期間進(jìn)行所述相電流的升高。

在圖表250中，通過電機(jī)或由相應(yīng)的電機(jī)和有源的橋式整流器形成的裝置表明了在理論上所輸出的電流，當(dāng)所述有源的橋式整流器連續(xù)地在慣常的整流器運(yùn)行中運(yùn)行時(shí)，會(huì)設(shè)定該電流。所述圖表260以走勢(shì)207為形式表明了激勵(lì)電流，也即流動(dòng)通過電機(jī)的轉(zhuǎn)子的電流。

在圖3中表明了電流走勢(shì)和電壓走勢(shì)，其從由按照本發(fā)明的一個(gè)尤其優(yōu)選的實(shí)施方式的發(fā)電機(jī)和有源的橋式整流器形成的相應(yīng)的裝置的操控中得到。圖表、走勢(shì)等（其對(duì)應(yīng)于在先前所示的圖2中的圖表、走勢(shì)等）利用以100增加的附圖標(biāo)記表明。省去展示正如在圖2的圖表220中的單個(gè)的相電壓203和正如在圖2的圖表260中的激勵(lì)電流207，剩余的圖表310、330、340 和 350的所述裝置和在這些圖表中所示的電流走勢(shì)和電壓走勢(shì)301、302、304、305 和 306相應(yīng)于圖2中的那些。在圖3中的時(shí)間標(biāo)度偏離于圖2的時(shí)間標(biāo)度。

如果（正如按照?qǐng)D3從大約6.0ms的情況那樣）相短路的進(jìn)行和撤除同步于所述發(fā)電機(jī)的理論上的輸出電流（該輸出電流在圖表350中以走勢(shì)306的形式被表明）進(jìn)行，并且由此與所述電機(jī)的固有頻率協(xié)調(diào)，則在所示的示例中已經(jīng)在時(shí)刻大約9ms處導(dǎo)致的是，所述相電流（正如在圖表340中以走勢(shì)305的形式被表明）累加至值0 A。通過相短路的相同步的進(jìn)行和撤除（在總觀中尤其參見圖表330和350），更強(qiáng)地激勵(lì)現(xiàn)存的固有振動(dòng)和由此在激勵(lì)電流中的經(jīng)總和的相電流中到達(dá)零點(diǎn)。

如已經(jīng)所闡釋的那樣，顯然，并不需要必須進(jìn)行所述相短路的相同步的進(jìn)行和撤除。也能夠設(shè)置的是，所述相短路的進(jìn)行和撤除的頻率對(duì)應(yīng)于所述激勵(lì)電流的頻率的倍數(shù)或設(shè)定了僅近似的同步。

在圖7中再次示意地表明了按照?qǐng)D3的圖表310的電壓走勢(shì)。因此，此處已經(jīng)提示了最后的闡釋。

在圖4中示意示出了用于闡釋按本發(fā)明的一種實(shí)施方式的方法的信號(hào)走勢(shì)。在這里，相對(duì)于在橫坐標(biāo)上的以s為單位的時(shí)間，在縱坐標(biāo)上以A為單位繪出了不帶有經(jīng)構(gòu)造的振動(dòng)的激勵(lì)電流401和帶有相應(yīng)經(jīng)提高的振動(dòng)的激勵(lì)電流402。利用403指代這樣的時(shí)刻：在該時(shí)刻，走勢(shì)402首次到達(dá)值0 A。該時(shí)刻明顯位于（并非單獨(dú)所示的）這樣的時(shí)刻前：在該時(shí)刻，激勵(lì)電流401到達(dá)了零值。先前已經(jīng)闡釋了另外的具體情況。

在圖5中以示意的圖表為形式表明了按照本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的方法的作用原理。

如所述，相短路的激活（框501）導(dǎo)致在所述相中的直流份額，該直流份額（框502）變壓器式地傳輸?shù)剿鲭姍C(jī)的轉(zhuǎn)子上（例如參見圖1中的轉(zhuǎn)子12）。在低激勵(lì)電流的時(shí)刻，相電流也很低（框503），從而相短路（框504）的解除激活優(yōu)選地應(yīng)該在此時(shí)刻進(jìn)行，以便減小在所述有源的橋式整流器（框505）的電流閥中的損耗功率。如果相短路由此在合算的時(shí)刻被撤除，則此優(yōu)選地至少部分地與激勵(lì)電流的或電機(jī)的固有振動(dòng)同步，或者當(dāng)預(yù)先給定的閾值被所述整流器的輸出電壓超過時(shí)，再次進(jìn)行（框501），從而再次到達(dá)起點(diǎn)。

圖6以圖表為形式表明了按照本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的方法。

在所述方法中，正如利用框601表明的那樣，借助于與轉(zhuǎn)速相關(guān)聯(lián)的相電壓走勢(shì)或者例如借助于轉(zhuǎn)速和角位置，實(shí)現(xiàn)連續(xù)計(jì)算電機(jī)的固有頻率或其周期持續(xù)時(shí)間。

正如利用框602表明的那樣，連續(xù)地或周期地檢查的是，是否在有源的橋式整流器的直流電壓接頭之間的輸出電壓超過上閾值。如果否（-），則所述方法循環(huán)地以利用所闡釋的框601和602所表明的步驟延續(xù)。如果是（+），正如利用框603表明的那樣，進(jìn)行相短路。

正如利用框604表明的那樣，在一個(gè)周期持續(xù)時(shí)間（或倍數(shù)，如所述那樣）經(jīng)流逝之后，啟動(dòng)時(shí)間測(cè)量器并且解除相短路，該周期持續(xù)時(shí)間在按照框601的步驟中被確定。這點(diǎn)利用框605表明。所述相短路也此時(shí)解除：即當(dāng)在有源的橋式整流器的直流電壓接頭之間的輸出電壓尚未低于預(yù)先給定的下閾值時(shí)。

正如利用框606表明的那樣，此時(shí)檢查：是否所述相電壓或激勵(lì)電流（也即再者，一般而言流動(dòng)通過所述電機(jī)的轉(zhuǎn)子的電流）已經(jīng)低于預(yù)先給定的最小值。如果否（-），則進(jìn)一步利用交替的相短路/整流器運(yùn)行來繼續(xù)運(yùn)行，也即，正如利用框607表明的那樣，當(dāng)在有源的橋式整流器的直流電壓接頭之間的輸出電壓超過了經(jīng)提到的上閾值時(shí)，再次進(jìn)行相短路，再次啟動(dòng)按照框604的時(shí)間測(cè)量并且所述方法如所述那樣繼續(xù)進(jìn)行直到利用框606所表明的檢查步驟。如果是（+），則激勵(lì)電流或相電流足夠地消退，從而進(jìn)一步能夠保持在慣常的整流中，也即不帶有另外的相短路，正如利用框608所表明的那樣。所述方法能夠然后利用相應(yīng)于框601的步驟來延續(xù)。

如已經(jīng)提到的那樣，在圖7中再次示意地表明了按照?qǐng)D3的圖表310的電壓走勢(shì)。在圖3中利用301所指代的電壓走勢(shì)在圖7中利用701指代，其中，同樣在這里，在圖表710中相對(duì)于在縱坐標(biāo)上的以V的電壓繪出了在橫坐標(biāo)上的以ms的時(shí)間。作為附加方案，在這里，利用705指代所述橋式整流器的輸出電壓的上閾值。

如果橋式整流器的輸出電壓、也即電壓走勢(shì)701到達(dá)了上閾值705（正如多次闡釋的那樣），則進(jìn)行相短路。在所示的示例中，所述相短路在預(yù)先給定的時(shí)間段流逝后再次被撤除。所述根據(jù)本發(fā)明的方法設(shè)置的是，此時(shí)間至少部分地與所述電機(jī)的固有頻率或相應(yīng)的信號(hào)、例如流動(dòng)通過所述電機(jī)的轉(zhuǎn)子的電流的走勢(shì)進(jìn)行同步，從而在圖7中利用706指代的時(shí)間段帶有必要時(shí)存在的可能的偏差地對(duì)應(yīng)于這種流動(dòng)通過所述電機(jī)的轉(zhuǎn)子的電流的一個(gè)周期持續(xù)時(shí)間（或這中的倍數(shù)）。以這種方式，激勵(lì)所述固有振動(dòng)。