CN101971482B - 将控制设备接入到无旋转编码器运行的异步电机上 - Google Patents

Abstract

本发明的任务在于，在无高电流和无转矩脉冲的情况下将变频器接通到或接入到无编码器运行的、旋转的异步电机上。不应使机器系统和控制系统超载。所述方法应能够不依赖于剩磁工作。作为使用逆变器或变频器的控制设备提出一种方法，以便向以机械转速旋转的异步电机(5)馈电。所述异步电机由控制设备调节。由异步电机(5)的定子绕组的被测量的电流以及旋转的定子电压矢量(u _S)求得定子电流矢量(i _S)。根据电机模型(100)由定子电流矢量(i _S)、定子电压矢量(u _S)和定子电阻(R_S)计算定子磁通变化矢量。计算定子电流矢量(i _S)和定子磁通变化矢量之间的角度差(γ)。将角度差(γ)调节到+90°或-90°的目标值上，其中，调节器的输出信号对应于定子电压矢量的待施加的旋转场频率(ω)。通过电流调节器(51)调节定子电压矢量的振幅，在输入端上将由电流目标值和对应于定子电流的振幅的参量构成的差作为调节差(51a)提供给电流调节器。

Description

将控制设备接入到无旋转编码器运行的异步电机上

技术领域

本发明的方法用于将逆变器或者变频器(作为控制设备)接入或者接通到静止的或旋转的异步电机上。一般而言，控制设备与机器不同步。所述方法用于异步电机，其中，转速不反馈至逆变器或者变频器(无编码器的运行)，从而在接入时刻或接通时刻不存在关于异步电机的当前机械转速(作为实际转速)的任何信息。

背景技术

控制设备必须接入到转动的或者静止的异步电机(ASM或DSM)上并且与其同步。

在无编码器运行的异步电机中，机械转速或同步的旋转场频率的识别过程在文献中称作“捕获运行(Fangbetrieb)”，参见例如Witt&Sohn，变频器的调节，IGW风机。可以在避免电流峰值和转矩峰值的情况下实现这种接入的所属电路具有技术名称“捕获电路(Fangschaltung)”。

捕获电路在例如由于驱动装置的较大惯性而无法避免变频器接入到仍然滚动的驱动装置上的应用中是必需的。在风机技术范围内还存在其他的应用领域，其中，在接入时刻驱动装置的当前转速可能是未知的并且出于经济原因也是不可测量的。

变频器接入到旋转的异步电机上可能由于剩磁、转差和所施加的电压导致大电流和转矩脉冲，所述大电流和转矩脉冲应当避免。

在若干专利文献中公开了用于在具有静止的或旋转的转子的情况中起动异步电机的方法。在此介绍一些。在DE 38 20 125 C2(1988年)中提出了一种用于起动一个逆变器馈电的、无编码器的异步电动机的方法，所述方法能够在机器中不存在剩余磁通的情况下捕获转动的驱动装置。所述方法基于ASM在转子磁场坐标系中的等效电路图，其中，由端电流的测量重建转差频率。由所计算或者所估计的转差频率和所施加的定子频率为控制电压求得同步的旋转频率。在此，形成转矩的电流分量的时间变化作为动态校正值加到电动机频率上。所述方法以驱动装置的同步旋转频率收敛并且能够以此方式实现同步转速的识别。

在DE 195 32 477 A1中所描述的用于起动无编码器的异步电机的方法使用所形成的转矩的置零(Nullung)，所述方法既在ASM中存在剩余磁通的情况下起作用也在ASM中不存在剩余磁通的情况下起作用。在所述方法中，测量定子电流相量并且估计或者确定由电压生成的定子磁通相量。由这些参量计算出在电动机上所产生的力矩并且借助于调节器将所述力矩调节至零。激励使系统遭受一个电流脉冲，由此导致，在机器可能旋转时形成力矩，所述力矩可由调节系统按照期望进行调节。

以上所述两种方法的本质特征在于，由所施加的电压和所测量的电流计算出转矩，借助调节将所述转矩调节至零。与这种方案不同，在DE 19503 658 A1中提出了一种方法，所述方法利用转子磁通的剩磁和在定子绕组中感应出的电压。在不存在剩余转子磁通时同样可以使用这种方法，其方式是，借助电压脉冲进行激励。

由感应电压相量的旋转场频率——其由在不同时刻测量到的电压相量的角度差求得——导出转子的机械旋转场频率的估计值。

在EP 469 177 A1中描述了一种方法，所述方法同样在充分利用剩磁效应的情况下确定异步电机的转速。在此，必须通过用于电压测量的附加电路装置进行由转子剩磁感应出的端电压的分析处理，因为在测量过程期间不通过变频器施加电压并且阻断末级。

DE 35 43 941 A1的方法以类似的方式利用系统的剩磁。根据所测量的感应电压生成相位和频率相同的方波信号，所述方波信号用于识别机械转速或同步的旋转场频率。

在DE 35 43 983 A1中提出了一种方法，所述方法适合于将变频器接通到仍然转动的、未激励的电机上。所述方法涉及搜索方法(Suchverfahren)，其中，以恒定的目标电流I_S遍历旋转频率范围。根据在此所施加的电压的变化(dU/dt)来匹配搜索速度以及对于较大的电压变化降低搜索速度。根据磁通在同步工作点范围内的增大来识别机械转速。所述搜索方法的缺点是机械转速识别的时间需求和由于磁化产生的所施加的转矩。

DE 199 19 752 C1解释了一种方法，所述方法不同于以上方法，其省去了转矩、转子磁通或者力矩电流或磁化电流的计算。此外，所述方法不要求转子的剩磁。在所述方法中，定子电流相量的目标值直接由定子磁通相量确定，其中，电流相量的方向选择为基本上平行于磁通相量的方向。所述方法能够使用在很多情形中存在的电流调节器结构(面向现场的控制)并且可以具有最小耗费。其仅以用于计算定子磁通相量的扩展为前提，所述定子磁通相量借助于所施加的电压和所测量的电流确定。

发明内容

本发明的任务在于，在无高电流和无转矩脉冲的情况下将控制设备接入到异步电机上，并且不使机器系统和控制系统超载。所述方法应能够不依赖于剩磁工作并且用于无编码器运行的异步电机。

提出一种根据权利要求1所述的方法和一种根据权利要求20所述的装置以及根据权利要求24所述的另一种方法。

在此所提出的发明能够将作为逆变器或变频器的控制设备接入到转动的或静止的——无编码器的——异步电机上，而为此不需要计算转矩、转子磁通或定子磁通、机械转差或机器的磁化电流。缺少的编码器(无编码器的)涉及不存在的转速编码器或相应的传感器。

控制设备(或其控制装置)求得同步的旋转场频率并且与旋转的或静止的异步电机同步。在接入期间避免不必要的电流峰值和转矩峰值。

所述方法不以剩磁或剩余转子磁通为前提，并且既在具有剩余转子磁通的驱动中起作用也在不具有剩余转子磁通的驱动中起作用。不需要附加硬件，例如用于检测控制设备的端电压的附加硬件。仍然可以有利地使用机器的剩磁(权利要求13)。

由根据本发明所使用的小的(少的)所施加的(待施加的)电流决定地，在异步电机的机械轴上不建立值得一提的转矩。通过根据本发明的方法，既不值得一提地加速异步电机，也不制动异步电机，也不使异步电机遭受突然的转矩脉冲。现在可以通过电流调节器避免不期望的电流峰值的出现(权利要求6)。

以下应首先解释作为所要求保护的方法的基础的物理效应。所述方法使用一个机器模型(权利要求1，特征(b))，例如图1中所示的异步电机的等效电路图。捕获方法的目的是识别同步的旋转场频率以及将控制设备接入到异步电机上。对于同步工作点而言不存在转差(s基本上是零)。转子电流空间相量i _R由于缺少转差在同步点处长度为零，参见图2。因此定子电流空间相量或定子电流矢量i _S在所述工作点处等于磁化电流相量i _μ。

对于定子电流矢量在同步工作点中有：

i _μ＝i _S                     (1)

可以在知道定子电阻和在必要时知道变频器或逆变器误差的情况下由所施加的定子电压矢量和所测量的定子电流矢量计算出定子磁通变化矢量(权利要求1、20，特征(a))：

${\underset{\‾}{U}}_S=R_S{\underset{\‾}{i}}_S+\frac{d}{\mathrm{dt}}{\underset{\‾}{\mathrm{\Ψ}}}_S---\left(2\right)$

对于同步工作点，定子电流矢量相对于定子磁通变化矢量具有90°角。定子磁通变化矢量和定子电流矢量相互垂直。

$\mathrm{\γ}=\∠({\underset{\‾}{i}}_S,\frac{d}{\mathrm{dt}}{\underset{\‾}{\mathrm{\Ψ}}}_S)$

                           (3)

与同步点不同，角度γ在正的旋转场方向下对于电动机运行而言小于90°而对于发电机运行而言大于90°。

因此，本发明设有一个调节器(权利要求1，特征(c)和(d))，所述调节器在正的旋转场方向下将角度γ调节到90°。与角度调节并行地或者与角度调节一起，定子电流矢量的振幅被调节到电流目标值，以避免过电流和电流峰值(权利要求1，特征(e)，权利要求6)。

定子旋转场频率在本发明的示例中是状态参量，其在方法开始时可借助作为频率的起始值进行初始化，实际上应当如此(权利要求19、22、23)。

作为初始化值(第一频率)，根据应用提供不同的频率。例如可以使用异步电机的最后已知的(机械的)实际频率或者一个恒定的起始值。也可以——根据异步电机的剩磁——使用频率ω的预控制。

角度信号作为用于角度差的调节器的输出可以由预控制影响(权利要求13、14和15)。在此，优选地，补充地使用机器的剩磁，所述机器以机械的旋转频率旋转并且与所施加的定子电压矢量的频率相差转差频率。对于预控制，可以在具有剩磁的机器中求得转差频率并且随后将所述转差频率接入到用于角度差的调节器的输出信号上。

例如可以根据定子磁通变化矢量在时间上变化的取向求得具有转差频率的旋转分量。

所述预控制确定——至少部分确定——角度调节器的输出信号(权利要求14)。优选地，所述预控制不仅仅是一个起始值，而是持续施加的影响(权利要求15)。

可以通过所述方式显著缩短直到实现实际的机械转速和作为逆变器或变频器的控制设备的所施加或待施加的频率之间的同步的时间。

附图说明

根据实施例解释和补充本发明，其中指出，以下示图涉及本发明的优选示例的描述。

图1是异步电机的可能的等效电路图100。

图2示出同步点(s＝0)的电流空间相量、电压空间相量和磁通变化空间相量的相量图。

图3示出作为变频器10的控制设备的结构，具有馈电网、整流器、逆变器、2相或3相电流检测装置、异步电机5和其他组件。

图4是具有用于捕获电路的调节器50的第一角差调节的示图。

图5是具有调节器51和用于控制设备的脉冲形成单元的电流调节。

图6是d、q系统中的电流调节以及用于控制设备的脉冲形成单元。

图7是用于解释剩磁分析的矢量图。

图7a是用于图8中的预控制的剩磁分析的功能52。

图7b是图7a中的功能的示图。

图8是具有图7、7a和7b的剩磁影响和图4中的调节器50的替代角差调节的示图。

具体实施方式

图3以原理性方式示出用于实现根据本发明的方法的示例的装置。

其中，由整流器2将电网电压1整流成直流电压U_d，所述直流电压U_d作为中间电路电压提供给逆变器或变频器3。所述逆变器或变频器3是用于异步电机的功率控制设备。异步电机5(DAM或ASM)与逆变器的输出端连接。用于DAM 5的控制设备10包含调节装置7，所述调节装置7由电流测量装置4馈给。

通过一个控制电路控制变频器或逆变器3的功率半导体开关，所述控制电路由调节器控制。检测三个电动机相电流中的至少两个(编码器4以及耦合装置6)并且将其提供给调节系统7。在调节系统内，由所检测的电动机电流确定定子电流矢量。定子电压矢量可以测量技术地通过逆变器3的输出端上的电压的测量求得或者由所检测的中间电路电压U_d和逆变器的开关状态重建。为此，可以测量技术地检测或估计中间电路电压。

在图4中示出示例性的调节系统7。

由定子电压矢量u _S和定子电流矢量i_S以及定子电阻R_S根据方程(2)计算出定子磁通变化矢量dΨ_S/dt。随后，由定子电流矢量和定子磁通变化矢量之间的角度差求得角度γ(gamma)。

在一个例如积分的角度调节器50中，取决于旋转方向地将所述角度在当前旋转场频率的旋转方向为正时调节到90°的角度目标值并且在当前旋转场频率的旋转方向为负时调节到-90°的角度目标值。

在从90°到-90°和从-90°到90°的过渡点中(即在旋转场频率接近于零时)可以使用迟滞(Hysterese)。

在此，为了最优化运行特性，可以在考虑当前定子频率的情况下自适应地匹配(积分的)角度调节器50的增益。角度调节器的输出是待施加的定子旋转场频率ω(omega)。

与角度调节器50并行地(或与角度调节器50一起)，通过电流调节器51将定子电流矢量i _S的振幅调节到给定的目标值。在此，调节器51在输入端上接收由目标值和实际值形成的调差51a。目标值例如可被恒定地调整到DAM 5的磁化电流的一部分或者所控制的机器的标称电流的一部分，或者位于作为控制设备的变频器的标称电流的5％至20％之间。

可以通过已知的方式实现电流调节器51，例如实现为根据图5的简单的PI调节器或者根据图6的并行的d、q PI调节器结构。在后一种情况中需注意，横向电流调节器60的横向电流目标值应选择为零，并且纵向电流应调节到一个大于零的目标值——优选在变频器10的标称电流的5％和20％之间。两个调节器设置用于变频器10中的逆变器3的脉冲形成单元70。

此外，在直至达到同步点的捕获期间变换到面向现场的坐标系系统可能是有缺陷的，因为转子磁通的正确位置在捕获期间是未知的。但这对捕获方法不起作用，因此在此示例中应忽略。

在另一示例中，在捕获期间的时间间隔中由横向电流调节器60生成的横向电压可以用作另外的校正信号，所述横向电压正比于感应电压。

电流调节器确保既在退磁的异步电机中也在具有剩磁的异步电机中进行电流振幅的主动调节，并且防止不期望的电流峰值或过电流。电流调节器51在其输出端上产生用于定子电压矢量的长度的调节值，所述长度通过脉冲图形70调节。

角度和电流调节器的输出(待施加的定子旋转场频率以及定子电压矢量的长度)过渡到脉冲形成单元70，所述脉冲形成单元70在知道中间电路电压的情况下求得用于末级的开关的控制信号。

可以根据现有技术实现脉冲形成，例如通过双开关调制、空间相量调制或正弦-三角调制。为了使性能最优化，在计算控制系数时考虑逆变器误差特性曲线。

在本发明的示例中，定子旋转场频率是状态参量，所述状态参量可以在方法开始时借助作为频率的起始值进行初始化，实际上应当如此。

作为初始化值，根据应用提供不同的频率。例如可以使用异步电机的最后已知的(机械的)实际频率或者一个恒定的起始值。

在针对图4的另一个示例中，使用根据机器5的剩磁的频率ω的预控制。图8示出此示例。

为了改进一个例如滚动的机器的捕获，可以使用预控制。这在图4的输出调节器50的起始值和所接通或所接入的机器的机械旋转频率之间的偏差较大时证实是特别有益的。

异步电机5的剩磁的物理原因可追溯到转子中元磁体的取向。在异步电机的正常运行期间由磁化电流施加一个场，所述场此外导致转子中元磁体的取向。所述取向在变频器关断之后也可保持在一个限定的范围内。由此产生剩余场强，所述剩余场强被称作剩磁(restliche Remanenz或者Restremanenz)，所述剩余场强在旋转的异步电机中导致低的感应电压(由转子向外)。

如果使捕获特性遵循尽可能低的电流，则不可以确保转子的已取向的元磁体的完全再定向，即磁场不可以被再磁化。由此，剩磁仍然具有影响并且产生在模型的系统中作为感应电压出现的电压。它在那里作为干扰参量。

在对于捕获电路而言典型的低目标电流下，在捕获期间，通过剩磁引起的场不被再磁化，从而出现以机械的旋转场频率旋转的电压分量，所述电压分量对于电流调节器而言表现为干扰参量。

由于电流调节器的高度动态性，所述干扰参量可在定子电流矢量的恒定振幅时在很大程度上被补偿。但所述干扰参量或者导致电流调节器的输出电压的旋转或者导致角度差γ的变化。

根据图7的d-q相量图说明所述物理效应。电压分量U₁(或者作为瞬时值u₁)表示无由剩磁引起的干扰参量的定子电压矢量。由剩磁引起的干扰以电压分量U_ind补偿。

在此，分量U_ind以机器的转差频率旋转并且形成旋转分量。它的频率——在所述范围内——与转差频率成正比。其可被调节器用作实际的机械旋转运动的标志或标记。因为磁通变化矢量直接由定子的欧姆电阻R_S上近似于恒定的电压降和由变化的定子电压矢量u _S形成，所以所述变化矢量也具有作为旋转分量的旋转的分量。

在此作为功能单元52分析图7a的情形，其中，感应电压U _ind比电压分量U₁小得多，从而电压矢量不旋转，但是角度差的波动可用于求得角度调节器50的经改进的起始值，如图8通过预控制ω_add所说明的那样。

根据旋转的分量求得的转差频率可以作为附加的频率ω_add连接到角度差调节器的输出端上。确定所述转差频率所使用的算法以下称为用于预控制的功能。

所述具有ω_add的预控制可以用作起始值，但其也可用于整个控制，其中，预控制负责调节偏差的一部分，而调节器50仅仍须补偿剩余偏差。为此，图8是在角度调节器的输出端上补充有预控制的图4的电路，所述预控制受旋转分量影响并且由功能单元52检测并且作为ω_add影响所调节的角度的输出量，尤其是在此被相加地添加。

在一个特别的实施方式中可以使用一个持续时间，在所述持续时间内首先不接通预控制，以便在若干毫秒之后、例如多于10ms至20ms之后接通预控制。由此可以避免电流调节器的正常的暂态过程与通过预控制的暂态过程混合。建议捕获方法的接通的开始作为阻断时间的持续过程的开始。

应根据图7b来解释图7a的功能52，其表示逻辑设计图，借助所述逻辑设计图可以确定角度差的波动，所述波动用于图8中的预控制。

基于感应电压的振幅比定子电压u _i的主分量小得多。应求得旋转方向和频率。

为此，首先定义角度范围角度差应在电流调节器50的瞬态振荡之后停留在所述角度范围内。在示例中，所述角度范围可选择在90°周围，即绝对大小为60°，或者90°±30°，如在图7b中所示。如果现在角度差超出所定义的范围，则其离开所绘出的平面(1)或(2)中的一个或另一个。检测进入/离开平面(1)或平面(2)的时刻t₁。同样以时刻t₁记录磁通变化矢量的纵向分量d_t1和横向分量q_t1。同样记录所进入/所离开的区域(1)或区域(2)。借助这些可以由过程控制记录的值可以得出实现感应分量U _ind的至少一个完整旋转的频率。

对于图7a而言，这些符号化的定义作为输入参量t₁(时刻)、d_t1(纵向分量)、q_t1(横向分量)和所进入/所离开的区域(1)或(2)给出。这些值除所定义的角度范围外也进入功能52，并且——在感应分量U _ind的至少一个完整旋转之后——得出待添加的频率值，所述频率值在图8的预控制中在(用于角度差的)调节器50后面添加到、尤其是加到调节器50的输出值ω上。

根据进入/离开相应的区域(1)或(2)时的纵向分量和横向分量得出旋转方向。

附图图例

图1：异步电机的等效电路图

图2：同步点(s＝0)的电流空间相量、电压空间相量和磁通变化空间矢量的相量图

图3：变频器的原理性结构，包括1：馈电网，2：整流器，3：逆变器，4：2相或3相电流检测装置，5：异步电机，6：测量信号预处理装置和必要时的转换装置，7：调节装置。

图4：角度差调节

图5：具有脉冲形成的电流调节

图6：d、q系统中的电流调节以及脉冲形成。

Claims (24)

1.用于将一作为逆变器或变频器的控制设备接入到一无编码器运行的异步电机（5）上的方法，所述异步电机具有定子绕组，所述异步电机以一机械转速旋转，其中，通过所述控制设备调节所述异步电机，

所述方法具有以下步骤：

(a)由所述异步电机（5）的定子绕组的被测量的电流以及一定子电压矢量（u _S）求得一定子电流矢量（i _S）；

(b)根据一电机模型（100）由所述定子电流矢量（i _S）、所述定子电压矢量（u _S）和一定子电阻（R_S）计算一定子磁通变化矢量（dΨ _S/dt）；

(c)计算所述定子电流矢量（i _S）和定子磁通变化矢量（dΨ _S/dt）之间的角度差（γ）；

(d)将所计算的角度差（γ）调节到一+90°或-90°的目标值上，其中，一从属的调节器（50）的输出信号对应于所述定子电压矢量的一待施加的旋转场频率；

(e)通过一电流调节器（51）调节所述定子电压矢量的振幅，所述电流调节器在输入端上获得由一电流目标值和一对应于所述定子电流的振幅的参量构成的差作为调节差（51a）。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，根据一定子旋转场频率的旋转方向将作为角度差调节器（50）的所述从属的调节器的目标值预先给定为90°或-90°。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，向用于角度差调节的所述从属的调节器（50）预先给定由所测量的或者由所估计的电流、电压和磁通或者它们的导数组成的输入参量，并且求得用于所述定子旋转场频率或定子电压频率的值。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中，借助所述电机模型（100）或者通过估计由定子电流矢量和定子电压矢量形成一定子磁通变化矢量。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其中，通过所述电机模型或估计来形成所述定子电流矢量和定子电感上的电压降或所述磁通的一变化矢量之间的角度差，并且将所述角度差用作用于所述旋转场频率的受控制或受调节的变化的值。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其中，所述电流调节器（51）以面向现场的形式构造和工作，并且在所述角度差的调节中使用所述电流调节器的q调节器的调整值作为校正信号以进行接入。

7.根据以上权利要求中任一项所述的方法，其中，在电机和控制设备（10）的不同频率下将所述控制设备（10）接入到所述异步电机（5）上。

8.根据权利要求1或7所述的方法，其中，所述异步电机（5）以一机械转速旋转，所述机械转速对于所述控制设备（10）而言是未知的。

9.根据权利要求1所述的方法，其中，由所述异步电机（5）的定子绕组的被测量的电流以及所施加的定子电压矢量（u _S）并且在考虑逆变器误差或者逆变器误差特性曲线的情况下求得所述定子电流矢量（i _S）。

10.根据权利要求1所述的方法，其中，根据所述电机模型（100）并且在考虑以下方程的情况下计算所述定子磁通变化矢量：

${\underset{\‾}{U}}_S=R_S{\underset{\‾}{i}}_S+\frac{d}{\mathrm{dt}}{\underset{\‾}{\mathrm{\Ψ}}}_S.$

11.根据权利要求1所述的方法，其中，调节所述角度差（8）的无符号的大小。

12.根据权利要求1或11所述的方法，其中，以经变换的或者未经变换的形式进行所述角度差的调节（50）。

13.根据以上权利要求中任一项所述的方法，其中，由用于所述角度差的调节器（50）使用所述异步电机（5）的剩磁，其方式是，检测一作为旋转分量的电压（U_ind）的频率，所述频率对应于所述异步电机（5）的实际的转差频率。

14.根据以上权利要求中任一项所述的方法，其中，进行用于所述角度差的调节器（50）的预控制，其方式是，感应电压（U_ind）的频率至少在开始时至少参与确定所述调节器（50）的输出信号。

15.根据权利要求14所述的方法，其中，所述感应电压（U_ind）具有转差频率并且持续地参与确定用于所述角度差的调节器（50）的输出信号。

16.根据以上权利要求中任一项所述的方法，其中，所述接入是将所述控制设备接通到所述异步电机上。

17.根据权利要求1所述的方法，其中，所述异步电机的机械转速基本上是零，并且在定子旋转场频率为零的区域中实现具有迟滞的转换。

18.根据权利要求1所述的方法，预先给定或者施加定子电压（u _S）的以一第一速度转动的矢量，用于由所述定子绕组的被测量的电流以及所述定子电压矢量（u _S）求得所述定子电流矢量（i _S）。

19.根据权利要求1所述的方法，其中，施加所述定子电压矢量（u _S），作为所述定子电压（u _S）的以一第一速度转动的矢量。

20.用于将一作为逆变器或变频器的控制设备接入到或接通到一可无旋转编码器运行的异步电机（5）上的装置，所述异步电机能够以一机械转速旋转，其中，所述异步电机可由所述控制设备调节，

所述装置具有

(a)一用于由所述异步电机（5）的定子绕组的被测量的电流以及一以一频率转动的定子电压矢量（u _S）求得一定子电流矢量（i _S）的装置；

(b)一具有一电机模型（100）的装置，用于由所述定子电流矢量（i _S）、所述定子电压矢量（u _S）和一定子电阻（R_S）计算一定子磁通变化矢量（dΨ _S/dt）；

(c)一用于计算所述定子电流矢量（iS）和所述定子磁通变化矢量（dΨ _S/dt）之间的一角度差（γ）的装置；

(d)一第一调节器（50），以便将所计算的角度差（γ）调节到一+90°或-90°的目标值上，其中，所述第一调节器（50）的输出信号对应于所述异步电机的定子的电压矢量的一待施加的旋转场频率；

(e)一电流调节器（51），用于调节所述定子电压矢量的振幅，其中，由一电流目标值和一信号构成的差可在输入端上作为调节差（51a）提供给所述电流调节器，所述信号对应于所述定子电流的振幅。

21.根据权利要求20所述的装置，其中，所述定子电压矢量是一被施加的矢量，至少在开始时是。

22.根据权利要求20所述的装置，其中，所述定子电压矢量被施加或者在开始时被预先给定。

23.根据权利要求20所述的装置，其中，根据特征（a）的所述定子电压矢量被以一作为频率的起始值初始化，以便被施加。

24.用于将一控制设备（10）作为逆变器或变频器接入到或接通到一无编码器运行的异步电机（5）上的方法，所述异步电机以一机械转速旋转，其中，通过所述控制设备调节所述异步电机，

所述方法具有以下步骤：

(a)由所述异步电机（5）的定子绕组的被测量的电流求得一定子电流矢量（i _S），以及求得所施加的定子电压矢量（u _S）；

(b)根据一电机模型（100）由所述定子电流矢量（i _S）、所述定子电压矢量（u _S）和一定子电阻（R_S）计算一定子磁通变化矢量（dΨ _S/dt）；

(c)计算所述定子电流矢量（i _S）和定子磁通变化矢量（dΨ _S/dt）之间的角度差（γ）；

(d)将所计算的角度差（γ）调节到一90°或-90°的目标值上，其中，所述调节的输出信号对应于所述定子的电压矢量的一待施加的旋转场频率；

(e)通过一电流调节器（51）调节所述定子电压矢量的振幅，作为调节差（51a）在输入端上向所述电流调节器提供由一电流目标值和一对应于所述定子电流的振幅的参量构成的差。