DE102004050999A1

DE102004050999A1 - EC-Motor und Verfahren zum Betreiben eines solchen

Info

Publication number: DE102004050999A1
Application number: DE102004050999A
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Hill
Original assignee: LuK Lamellen und Kupplungsbau Beteiligungs KG; LuK Lamellen und Kupplungsbau GmbH
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2003-10-30
Filing date: 2004-10-20
Publication date: 2005-06-02
Also published as: FR2861922A1; US20050093498A1; FR2861922B1; US7279859B2

Abstract

Bei einem Verfahren zum Betreiben eines EC-Motors werden mit Hilfe einer Lagemesseinrichtung Lagemesssignale erfasst und anhand der Lagemesssignale werden Kommutierungszeitpunkte ermittelt, an denen die Bestromung des EC-Motors kommutiert wird. Es wird mindestens ein Korrekturwert für wenigstens einen in den Lagemesssignalen enthaltenen Lagemessfehler ermittelt und gespeichert. Zur Kompensation des wenigstens einen Lagemessfehlers wird der Korrekturwert bei der Bestimmung der Kommutierungszeitpunkte berücksichtigt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines EC-Motors, wobei mit Hilfe einer Lagemesseinrichtung Lagemesssignale erfasst werden, wobei anhand der Lagemesssignale Kommutierungszeitpunkte ermittelt werden und wobei die Bestromung des EC-Motors zu den Kommutierungszeitpunkten kommutiert wird. Außerdem betrifft die Erfindung einen EC-Motor, mit einem eine mehrphasige Wicklung aufweisenden Stator, einem relativ dazu bewegbaren, permanentmagnetische Pole aufweisenden Läufer, und mit einer Lagemesseinrichtung zur Erfassung der Lage der Pole relativ zu den Phasen der Wicklung, wobei die Lagemesseinrichtung mindestens einen Messsignalausgang aufweist, der zur elektronischen Kommutierung des EC-Motors mit mindestens einem Messsignaleingang einer Ansteuereinrichtung verbunden ist, wobei die Ansteuereinrichtung Steuersignalausgänge aufweist, die zur Steuerung der Bestromung der Wicklungsphasen über eine Endstufe mit der Wicklung verbunden sind.
Ein derartiger EC-Motor mit einem dreiphasigen Stator und einem als Rotor ausgebildeten Läufer ist aus der Praxis bekannt. Er weist eine Lagemesseinrichtung zur Erfassung der Lage der Läufer-Pole relativ zu den Phasen der Wicklung auf, die für jede Phase jeweils einen mit dem Stator fest verbundenen Hallsensor hat, der bei einer Relativbewegung zwischen Stator und Rotor jeweils von dem Magnetfeld des sich gerade an ihm vorbeibewegenden Rotor-Pols durchflutet wird. Die Rotor-Pole dienen dabei als Geber, der in den einzelnen Hallsensoren jeweils ein Magnetfeld und damit eine Hallspannung erzeugt, die als Lagemesssignal nutzbar ist. Die Messsignalausgänge der Hallsensoren sind mit einer Ansteuereinrichtung verbunden, die über eine Endstufe die einzelnen Phasen der Wicklung derart bestromt, dass sich zwischen dem Stator und dem Rotor ein magnetisches Wanderfeld ausbildet, das den Rotor antreibt. Damit bei einem solchen elektronisch kommutierten Elektromotor ein möglichst gleichmäßiger Lauf und ein hohes Drehmoment erreicht wird, müssen die zur Kommutierung des Elektromotors verwendeten Messsignale die Lage der Magnetpole relativ zu der betreffenden Phase möglichst genau wiedergeben.
Bei der Fertigung des EC-Motors wird zunächst der eigentliche, aus dem Stator und dem Rotor bestehende Elektromotor hergestellt und montiert und danach werden die Positionssensoren an dem Stator positioniert und mit der Ansteuereinrichtung elektrisch verbunden. Vor allem, wenn der Motor und die Hallsensoren bei unterschiedlichen Herstellern bezogen werden, können bei der Positionierung der Hallsensoren an dem Stator Positionierungsfehler auftreten, die dazu führen, dass das Messsignal einzelner, mehrerer oder sämtlicher Hallsensoren von der tatsächlichen Lage, die der Rotor relativ zu der dem Hallsensor zugeordneten Phase aufweist, abweicht. Um derartige Positionierungsfehler zu reduzieren, wurde bisher am Ende der Fertigungslinie eine nachträgliche mechanische Justierung der Hallsensoren vorgenommen. Diese erfordert jedoch einen nicht unerheblichen zusätzlichen Fertigungsaufwand. Ungünstig ist außerdem, dass der EC-Motor so konstruiert sein muss, dass die Hallsensoren am Ende der Fertigungslinien noch relativ zu dem Stator bewegbar sind.

Es besteht deshalb die Aufgabe einen EC-Motor der eingangs genannten Art zu schaffen, der einfach und kostengünstig herstellbar ist. Außerdem soll der EC-Motor eine sehr präzise Kommutierung seiner Wicklungsströme ermöglichen. Des Weiteren besteht die Aufgabe, ein Verfahren zum Betreiben eines solchen EC-Motors anzugeben.

Diese Aufgabe wird bezüglich des Verfahrens dadurch gelöst, dass mindestens ein Korrekturwert für wenigstens einen in den Lagemesssignalen enthaltenen Lagemessfehler ermittelt und gespeichert wird, und dass der Korrekturwert zur Kompensation des wenigstens einen Lagemessfehlers bei der Bestimmung der Kommutierungszeitpunkte berücksichtigt wird.

In vorteilhafter Weise ist es dadurch möglich, in den Messsignalen der Lagemesseinrichtung enthaltene Lagemessfehler auf einfache Weise elektronisch zu kompensieren, so dass eine aufwändige mechanische Justierung der Lagemesseinrichtung entfallen kann. Dennoch ermöglicht es das Verfahren, den EC-Motor mit großer Genauigkeit zu kommutieren. Die Korrekturwerte können beispielsweise bei der Fertigung des EC-Motors ermittelt und in einem nicht flüchtigen Halbleiterspeicher abgelegt werden. Beim späteren Betrieb des EC-Motors können die Korrekturwerte dann auf einfache Weise aus dem Halbleiterspeicher ausgelesen und zur Kompensation der Messsignale bzw. der daraus unter Berücksichtigung der Relativgeschwindigkeit zwischen Läufer und Stator ermittelten Kommutierungszeitpunkte verwendet werden.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird für jede Phase der Wicklung des EC-Motors jeweils ein eigener Korrekturwert ermittelt, wobei dieser Korrekturwert jeweils zur Kompensation eines der betreffenden Phase zugeordneten Lagemessfehlers bei der Bestimmung der Kommutierungszeitpunkte dieser Phase berücksichtigt wird. Dadurch ist es möglich, Lagemessfehler die durch Fehlpositionierungen und/oder Toleranzen von den einzelnen Phasen zugeordneten Sensorelementen verursacht sind, nach Sensorelementen getrennt zu kompensieren. Somit wird eine noch größere Messgenauigkeit erreicht.

Gegebenenfalls ist es sogar möglich, dass für jeden Pol des Läufers des EC-Motors jeweils ein eigener Korrekturwert ermittelt wird, und dass dieser Korrekturwert jeweils zur Kompensation eines dem betreffenden Pol zugeordneten Lagemessfehlers bei der Bestimmung der Kommutierungszeitpunkte der Phasen berücksichtigt wird. Somit können auch Lagemessfehler, die durch Unsymmetrien im Läufer auftreten, berücksichtigt werden. Derartige Unsymmetrien können zum Beispiel durch Toleranzen im Magnetwerkstoff und/oder in den Abmessungen der Permanentmagnete und/oder durch eine Fehlpositionierung einzelner oder mehrerer Pole des Läufers verursacht sein.

Eine noch größere Messgenauigkeit der Lagemessung kann dadurch erreicht werden, dass für jeden Pol jeweils eine der Anzahl der Pole entsprechende Anzahl Korrekturwerte ermittelt wird, und dass diese Korrekturwerte zur Kompensation von Lagemessfehlern bei der Bestimmung der Kommutierungszeitpunkte der Phasen berücksichtigt werden.

Bei einer besonders vorteilhaften Ausführungsform des Verfahrens wird der Läufer bei stromloser Wicklung relativ zu dem Stator bewegt, wobei während der Relativbewegung Induktionsspannungs-Messsignale für die von den Polen in den Phasen induzierten elektrischen Spannungen gemessen werden, wobei während der Relativbewegung mit Hilfe der Positionssensoren Messsignale erfasst werden, und wobei die Korrekturwerte durch Vergleichen der Positionssensor-Messsignale mit den als Referenzsignale dienenden Induktionsspannungs-Messsignalen ermittelt werden. Die Messsignale werden also direkt mit den von den magnetischen Polen in den einzelnen Phasen induzierten elektrischen Spannungen verglichen, wodurch die Korrekturwerte mit großer Genauigkeit bestimmt werden können. Da die Induktionsspannungs-Messsignale bei stromloser Wicklung erfasst werden, werden Störungen durch von den Wicklungsströmen in der Wicklungsphasen induzierte Spannungen vermieden. Auch dadurch wird eine große Präzision bei der Korrekturwertermittlung ermöglicht.

Bei einer bevorzugten Ausgestaltung des Verfahrens wird bei einem Messzyklus der Läufer bei stromloser Wicklung relativ zu dem Stator bewegt, wobei während der Relativbewegung mindestens ein Induktionsspannungs-Messsignal für die von den Polen in mindestens einer Phase induzierte elektrische Spannung gemessen wird, wobei während der Relativbewegung mit Hilfe der Lagemesseinrichtung zumindest ein Lagemesssignal erfasst wird, und wo bei der wenigstens eine Korrekturwert durch Vergleichen des zumindest einen Lagemesssignals mit dem als Referenzsignal dienenden mindestens einen Induktionsspannungs-Messsignal ermittelt und gespeichert wird. Die Wicklung des EC-Motors erfüllt also eine Doppelfunktion und dient außer zum Erzeugen des magnetischen Dreh- oder Wanderfels während des normalen Betriebs des EC-Motors auch zum Ermitteln eines Referenzsignals für die Messung der Lage des Läufers relativ zu dem Stator während des Mess- bzw. Kalibrierzyklus.

Vorteilhaft ist, wenn der Läufer durch Bestromen der Wicklung auf eine vorgegebene Geschwindigkeit relativ zu dem Stator beschleunigt wird, wenn danach die Bestromung des EC-Motors unterbrochen und der Messzyklus durchgeführt wird. Dadurch ist es sogar möglich, dass die Korrekturwerte während des Betriebs des EC-Motors an dessen Einbauort erfasst und beispielsweise in einem EEPROM zur späteren Verwendung zwischengespeichert werden. Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren können die Positionssensoren also auch noch während des Betriebs des EC-Motors kalibriert werden, so dass auch durch Alterung, Erschütterungen und/oder die Einbaulage des EC-Motors bedingte Veränderungen der Messsignale ausgeglichen werden können.

Zweckmäßigerweise werden die in den Phasen induzierten elektrischen Spannungen gegen das Potential des Sternpunkts der Wicklung gemessen. Dadurch wird eine störungsfrei Messung der Spannungen ermöglicht. Mess-Ungenauigkeiten, die bei der Messung einer zwischen den Phasen anliegenden verketten Spannungen auftreten können, werden vermieden.

Bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung werden für mindestens eine Phase der Wicklung erste Zeitmesswerte für die Zeitpunkte erfasst, an denen das dieser Phase zugeordnete Induktionsspannungs-Messsignal seine Nulldurchgänge aufweist, wobei den Nulldurchgängen Messpunkte in dem Lagemesssignal der Phase zugeordnet werden, wobei für die Zeitpunkte, an de nen diese Messpunkte auftreten, zweite Zeitmesswerte erfasst werden, und wobei einander zugeordnete erste und zweite Zeitmesswerte zur Bestimmung mindestens eines Korrekturwerts jeweils miteinander verglichen werden. Dabei wird zweckmäßigerweise die Differenz zwischen den jeweils einander zugeordneten ersten und zweiten Zeitmesswerten gemessen und unter Berücksichtigung der Relativgeschwindigkeit zwischen Läufer und Stator bzw. der Drehzahl des Läufers in einen Korrekturwinkel umgerechnet, welcher der Abweichung der von dem Messsignal angezeigten Position von der tatsächlichen Position des Läufers entspricht. Die ersten und zweiten Zeitmesswerte können mit Hilfe eines Zählers, an dessen Eingang ein Taktsignal anliegt, auf einfache Weise ermittelt werden, indem der Zählerstand an den Nulldurchgängen jeweils ausgelesen wird. Bei der Kompensation der Lagemessfehler wird der Korrekturwinkel unter Berücksichtigung der jeweiligen Relativgeschwindigkeit zwischen Läufer und Stator in eine Zeitdifferenz umgerechnet, welche die Kommutierungszeitpunkte beeinflusst.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden die Induktionsspannungs-Messsignale jeweils mit einer ersten, positiven Schwellspannung und einer zweiten, negativen Schwellspannung verglichen, wobei die Schwellspannungen derart gewählt werden, dass die Induktionsspannungs-Messsignale an den Stellen, an denen sie die Schwellspannungen durchlaufen, eine größere Steigung aufweisen als im Bereich ihrer Nulldurchgänge, wobei für die Zeitpunkte, an denen die Induktionsspannungs-Messsignale die Schwellspannungen durchlaufen, Zeitmesswerte erfasst werden, und wobei aus diesen Zeitmesswerten der Zeitmesswert für den Nulldurchgang vorzugsweise durch Interpolation bestimmt wird. Dabei wird durch die beim Durchgang durch die Schwellspannungen im Vergleich zum Nulldurchgang des Messsignals größere Steigung des Messsignals eine sehr genaue und störungsarme Detektion der Nulldurchgangs-Zeitpunkte ermöglicht. Die im Bereich der Nulldurchgänge reduzierte Steigung kann bei einem an dem Stator angeordneten Sensorelement, welches das Magnetfeld der Magnetpole detektiert, durch eine Magnetfeldab schwächung in den zwischen den Polen befindlichen Pollücken verursacht sein. Die Schwellspannungen sind vorzugsweise symmetrisch zur Nulllinie angeordnet.

Zweckmäßigerweise werden nacheinander mehrere Korrekturwerte ermittelt, wobei aus diesen Korrekturwerten ein Mittelwert gebildet und gespeichert wird, und wobei mit diesem Mittelwert als neuem Korrekturwert der mindestens eine Lagemessfehler kompensiert wird. Durch diese Maßnahme werden in den ermittelten Korrekturwerten enthaltene Streuungen abgeschwächt. Gegebenenfalls ist es sogar möglich, dass die einzelnen Korrekturwerte, über die der Mittelwert gebildet wurde, nach der Mittelwertbildung mit dem Mittelwert verglichen werden, wobei für den Fall, dass ein Korrekturwert signifikant von dem Mittelwert abweichen sollte, dieser Korrekturwert herausgefiltert wird, um danach mit den verbleibenden Korrekturwerten einen neuen Mittelwert zu bestimmen, der den zuvor ermittelten Mittelwert ersetzt.

Bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung weist die Lagemesseinrichtung einen mit mindestens einem Sensorelement zusammenwirkenden Geber auf, der ein Muster hat, das bei der Relativbewegung zwischen Stator und Läufer mit dem mindestens einen Sensorelement abgetastet wird, wobei das Muster entlang einer bei der Relativbewegung zurückgelegten Wegstrecke periodisch wiederkehrende, im wesentlichen übereinstimmende Abschnitte und einen sich von diesen Abschnitten unterscheidenden Referenzabschnitt aufweist, wobei zumindest für den Referenzabschnitt ein erster Korrekturwert ermittelt wird, wobei danach der Läufer durch Bestromen der Wicklung relativ zu dem Stator bewegt wird, wobei danach eine Plausibilitätsprüfung durchgeführt wird, bei der die Bestromung ausgesetzt und für den Referenzabschnitt ein zweiter Korrekturwert ermittelt wird, und wobei die ersten und zweiten Korrekturwerte miteinander verglichen werden und bei einer Abweichung der Korrekturwerte ein Kommutierungsfehler detektiert wird. Somit können Kommutie rungsfehler, die z.B. dadurch verursacht sein können, dass beim Zählen von in den Lagemesssignalen enthaltenen Impulsen ein Fehler aufgetreten ist, während des Betriebs des EC-Motors aufgedeckt werden. Nach dem Aufdecken eines solchen Kommutierungsfehlers kann ggf. eine Referenzfahrt zu einer Stelle bekannter Position durchgeführt werden, um die Positionserfassung neu zu initialisieren. Die Plausibilitätsprüfung erhöht die Positioniersicherheit und ermöglicht es, die Anzahl der ansonsten erforderlichen Referenzfahrten erheblich zu reduzieren.

Die vorstehend genannte Aufgabe wird bezüglich eines EC-Motors der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass die Ansteuereinrichtung einen Korrekturwertspeicher aufweist, in dem mindestens ein Korrekturwert zur Kompensation wenigstens eines in den Messsignalen der Lagemesseinrichtung enthaltenen Lagemessfehlers abgelegt ist, und dass die Ansteuereinrichtung eine Kompensationseinrichtung aufweist, die zur Kompensation des wenigstens einen Lagemessfehlers mit dem mindestens einen Messsignaleingang, dem Korrekturwertspeicher und den Steuersignalausgängen verbunden ist.

In vorteilhafter Weise kann durch die Kompensationseinrichtung bei der Fertigung des EC-Motors eine aufwändige mechanische Justierung der Lagemesseinrichtung entfallen. Dennoch werden die Wicklungsströme des EC-Motors mit großer Genauigkeit kommutiert. Die Kompensationseinrichtung kann einen Mikrocontroller aufweisen. Derartige Mikrocontroller zum Steuern der Kommutierung sind für EC-Motoren kostengünstig im Handel verfügbar.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen EC-Motors weist die Lagemesseinrichtung für jede Phase jeweils ein Sensorelement auf, wobei in dem Korrekturwertspeicher für jede Phase jeweils ein Speicherplatz für einen der Phase zugeordneten Korrekturwert vorgesehen ist, und wobei die Kompensationseinrichtung zum Zuordnen der einzelnen Speicherplätze zu den Phasen eine Korrekturwert-Zuordnungseinrichtung aufweist. Lagemessfehler, die durch Fehlpositionierungen und/oder Toleranzen der den einzelnen Phasen zugeordneten Sensorelemente verursacht sind, können dadurch nach Sensorelementen getrennt kompensiert werden. Somit wird eine noch größere Präzision bei der Kommutierung der Wicklungsströme erreicht.

Bei einer zweckmäßigen Ausgestaltung der Erfindung ist in dem Korrekturwertspeicher für jeden Pol des Läufers jeweils ein Speicherplatz für einen dem betreffenden Pol zugeordneten Korrekturwert vorgesehen, wobei die Kompensationseinrichtung zum Zuordnen der einzelnen Speicherplätze zu den Polen eine Korrekturwert-Zuordnungseinrichtung aufweist. Dadurch ist es möglich, Lagemessfehler, die durch eine Fehlstellung einzelner Pole des Läufers auftreten, bei der Kommutierung zu berücksichtigen.

Eine noch genauere Kommutierung kann dadurch erreicht werden, dass in dem Korrekturwertspeicher für jede Phase jeweils eine der Anzahl der Pole des Läufers entsprechende Anzahl Speicherplätze für den Polen jeweils zugeordnete Korrekturwerte vorgesehen ist, und dass die Korrekturwert-Zuordnungseinrichtung zum Zuordnen der einzelnen Speicherplätze zu den Phasen und Polen ausgebildet ist.

Die vorstehend genannte Aufgabe wird bezüglich eines EC-Motors der eingangs genannten Art, dessen Lagemesseinrichtung einen mit einem Sensorelement zusammenwirkenden, ein Muster aufweisenden Geber hat, und bei dem das Sensorelement und der Geber derart angeordnet sind, dass das Muster bei der Relativbewegung zwischen Stator und Läufer mit dem Sensorelement abgetastet wird, auch dadurch gelöst, dass das Muster wenigstens zwei Arten von unterschiedlichen Musterabschnitten aufweist, dass diese Musterabschnitt-Arten jeweils einer Phase der Wicklung zugeordnet sind, dass die Musterabschnitt-Arten derart auf das Sensorelement abgestimmt sind, dass sie bei der Relativbewegung in einem Messsignal des Sensorelements unterschiedliche Messsignalabschnitte bewirken, und dass die Ansteuereinrichtung zur Zuordnung der unterschiedlichen Messsignalabschnitte zu den einzelnen Phasen der Wicklung eine Messsignalabschnitt-Zuordnungseinrichtung aufweist.

In vorteilhafter Weise können dadurch mit nur einem einzigen Sensorelement Lagemesswerte für mehrere Phasen der Wicklung erfasst werden. Der EC-Motor ermöglicht dadurch einen einfachen Aufbau. Da nur noch eineinziges Sensorelement für alle Phasen benötigt wird, reduziert sich außerdem bei der Fertigung des EC-Motors der Justageaufwand für die Lagemesseinrichtung entsprechend. Der EC-Motor ist daher kostengünstig herstellbar.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung besteht der Geber aus einem elektrisch leitfähigen Werkstoff und das Sensorelement ist als Wirbelstromsensor mit einer Erregerspule und einer Empfängerspule ausgebildet. Ein derartiges Sensorelement ermöglicht auch in einer Umgebung, in der Verschmutzungen auftreten können, eine sichere Lageerfassung des Läufers relativ zu dem Stator und somit eine zuverlässige Kommutierung und Positionierung des EC-Motors.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist das Muster durch eine Verzahnung des Gebers gebildet, die durch Zahnlücken voneinander beabstandete Zähne hat, wobei Musterabschnitte, die unterschiedlichen Phasen zugeordnet sind, unterschiedliche, mit dem Sensorelement detektierbare Abmessungen ihrer Zähne und/oder Zahnlücken aufweisen. Die einzelnen Musterabschnitte sind dabei durch unterschiedlich geformte Verzahnungsabschnitte gebildet. Diese sind aufgrund ihrer unterschiedlichen Geometrie leicht voneinander unterscheidbar, so dass bei der Montage des Gebers an dem Läufer oder dem Stator die korrekte Positionierung des Gebers an dem Läufer oder Stator gegebenenfalls auch optisch überprüft werden kann.

Vorteilhaft ist, wenn die Zähne der Verzahnung in Musterabschnitten, die unterschiedlichen Phasen zugeordnet sind, eine unterschiedliche Höhe ihrer Zähne aufweisen, und wenn die Messsignalabschnitt-Zuordnungseinrichtung derart ausgebildet ist, dass die Zuordnung der Musterabschnitte in Abhängigkeit von dem Signalpegel des Messsignals erfolgt. Bei den die größere Höhe aufweisenden Zähnen ergibt sich dann ein geringerer Abstand zu dem Sensorelement und somit ein größerer Signalpegel als bei den Zähnen, die eine geringere Höhe aufweisen.

Bei einer anderen vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung weist die Verzahnung in Musterabschnitten, die unterschiedlichen Phasen zugeordnet sind, in Bewegungsrichtung der Relativbewegung ein unterschiedliches Verhältnis von Zahnbreite zu Zahnlückenbreite auf, wobei die Messsignalabschnitt-Zuordnungseinrichtung derart ausgebildet ist, dass die Zuordnung der Musterabschnitte in Abhängigkeit von dem Tastverhältnis des Messsignals erfolgt. Das Sensorelement braucht dann nur zwei Signalpegel unterscheiden zu können, wodurch eine hohe Störsicherheit bei der Messsignalgewinnung erreicht wird.

Bei einer zweckmäßigen Ausgestaltung der Erfindung ist einer der Musterabschnitte als Referenzabschnitt ausgebildet, derart, dass er bei einer Relativbewegung zwischen Stator und Läufer in dem Messsignal des Sensorelements einen Messsignalabschnitt hervorruft, der sich von den Messsignalabschnitten der übrigen Musterabschnitte des Musters unterscheidet. Die Lage des dem Referenzabschnitt zugeordneten Messsignalabschnitts kann dann in dem Messsignal auf einfache Weise identifiziert und zur Überprüfung der ordnungsgemäßen Kommutierung des EC-Motors mit einer von der Ansteuereinrichtung für den Referenzabschnitt vorausberechneten Lage verglichen werden.

Nachfolgend sind Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt:
1 eine graphische Darstellung, welche den Drehzahlverlauf eines EC-Motors und den Verlauf der Phasenspannungen an dessen Wicklung zeigt, wobei auf der Abszisse die Zeit t und auf der Ordinate die Drehzahl n bzw. die Spannung U aufgetragen sind,
2 eine graphische Darstellung der bei einer Relativbewegung zwischen dem Stator und dem Läufer des EC-Motors von den Magnetpolen des Läufers in der Wicklung des Stators induzierten elektrischen Spannung, wobei auf der Abszisse die Zeit t und auf der Ordinate die induzierte Spannung U aufgetragen sind,
3 eine graphische Darstellung bei einer Relativbewegung zwischen dem Stator und dem Läufer des EC-Motors von den Magnetpolen des Läufers in der Wicklung des Stators induzierten elektrischen Spannung und der Lagemesssignale einer Lagemesseinrichtung zur Erfassung der Lage der Pole relativ zu den Wicklungssträngen,
4 einen Längsschnitt durch ein erstes Ausführungsbeispiel eines EC-Motors,
5 einen Längsschnitt durch ein zweites Ausführungsbeispiel eines EC-Motors,
6 eine Aufsicht auf die Lagemesseinrichtung des in 5 gezeigten EC-Motors und
7 eine Aufsicht auf ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Lagemesseinrichtung.
Ein in 4 und 5 im Ganzen mit 1 bezeichneter EC-Motor weist einen Stator 2 und einen relativ dazu verdrehbar gelagerten, als Rotor ausgebildeten Läufer 3 auf. Der Stator 2 hat eine mehrphasige Wicklung 4, die Nuten eines weichmagnetischen Kerns 5 (geblechter Statorkörper) durchsetzt. Der Läufer 3 weist an seinem Umfang mehrere in Bewegungsrichtung der Relativbewegung zueinander versetzte permanentmagnetische Pole 6 auf, die über einen etwa zylindrischen weichmagnetischen Träger mit einer Welle 7 verbunden sind. Diese ist mittels Wälzlagern verdrehbar an dem Stator 2 gelagert. Zwischen dem weichmagnetischen Kern 5 des Stators 2 und den Polen 6 ist ein Luftspalt 8 gebildet, der von einem Magnetfeld durchsetzt wird.
Zur Erfassung der Lage der Pole 6 relativ zu den Phasen der Wicklung 4 weist der EC-Motor 1 eine Lagemesseinrichtung auf, die ein mit dem Stator 2 fest verbundenes Sensorelement 9 und einen damit zusammenwirkenden, mit dem Läufer 3 fest verbundenen Geber 10 aus einem elektrisch leitfähigen Werkstoff hat. Der Geber 10 weist ein durch eine Verzahnung 11 gebildetes Muster auf, das bei der Relativbewegung zwischen Stator 2 und Läufer 3 mit dem Sensorelement 9 abgetastet wird. Bei dem Ausführungsbeispiel nach 4 ist die Verzahnung 11 an der Stirnseite und bei den Ausführungsbeispielen nach 5 bis 7 am Umfang des Gebers 10 angeordnet.
Das Sensorelement 9 ist als Wirbelstromsensor ausgebildet, der eine von einem Wechselstrom gespeiste Erregerspule und einer Empfängerspule aufweist. Die Erregerspule induziert in dem Geber 10 Wirbelströme, die von der Lage des Gebers 10 relativ zu der Erregerspule abhängig sind und das elektromagnetische Feld der Erregerspule schwächen. Die Schwächung des elektromagnetischen Felds wird mit Hilfe der Empfängerspule in Form einer Wechselspannung detektiert. Aus dieser wird mit Hilfe einer elektronischen Schaltung für jede Phase jeweils ein digitales Lagemesssignal 12a, 12b, 12c erzeugt. Erwähnt werden soll noch, dass anstelle eines Wirbelstromsensors auch ein anderer La gesensor verwendet werden kann, insbesondere ein Hallsensor, ein magneto-resistiver Sensor oder ein optischer Sensor.
Die Lagemesseinrichtung hat für jede Phase jeweils einen Messsignalausgang, an dem das entsprechende Lagemesssignal 12a, 12b, 12c anliegt. Die Messsignalausgänge sind zur elektronischen Kommutierung des EC-Motors 1 jeweils mit einem ihnen zugeordneten Messsignaleingang einer in der Zeichnung nicht näher dargestellten Ansteuereinrichtung verbunden. Diese ist zur Bestromung der Wicklungsphasen über eine Endstufe mit der Wicklung 4 verbunden.
Die Ansteuereinrichtung weist einen Korrekturwertspeicher auf, in dem Korrekturwerte zur Kompensation von in den Messsignalen der Lagemesseinrichtung enthaltenen Lagemessfehlern abgelegt sind. Außerdem hat die Ansteuereinrichtung eine Kompensationseinrichtung, welche den Einfluss der Lagemessfehler auf die Zeitpunkte, an denen die Wicklungsströme kommutiert werden, mit Hilfe der in dem Korrekturwertspeicher abgelegten Korrekturwerte kompensiert. Die Kompensationseinrichtung weist einen Mikrocontroller auf und ist mit den Messsignaleingängen, dem Korrekturwertspeicher und den Steuersignalausgängen verbunden.
Zur Bestimmung der Korrekturwerte wird der Läufer 3 zunächst mit den noch unkorrigierten Lagemesssignalen 12a, 12b, 12c der Sensorelemente 9 auf eine vorgegebene Enddrehzahl beschleunigt. Dabei werden in an sich bekannter Weise anhand der Lagemesssignale 12a, 12b, 12c in dem Mikrocontroller Kommutierungszeitpunkte vorberechnet, entsprechend denen die Wicklungsströme kommutiert werden. In 1 ist der Verlauf 13 der über die Endstufe an die einzelnen Phasen der Wicklung 4 angelegten elektrischen Spannung graphisch dargestellt.
In 1 ist außerdem der Drehzahlverlauf 14 des Läufers 3 graphisch wiedergegeben. Deutlich ist erkennbar, dass die Drehzahl nach dem Beginn der Bestromung der Wicklung 4 zunächst etwa rampenförmig ansteigt. Aufgrund der in den Lagemesssignalen 12a, 12b, 12c enthaltenen Lagemessfehler treten fehlerhafte Kommutierungszeitpunkte auf, die zu Drehmomentschwankungen und einem ungleichmäßigen, von einer geraden Linie abweichenden Drehzahlanstieg führen.
Nachdem der Läufer 3 die vorgegebene Drehzahl erreicht hat, wird die Bestromung der Wicklung 4 unterbrochen. Während der Unterbrechung dreht sich der Läufer 3 aufgrund der in ihm gespeicherten kinetischen Energie weiter, wobei jedoch die Drehzahl durch Reibungsverluste langsam abnimmt. Während sich der Läufer 3 bei stromloser Wicklung 4 dreht, wird in den einzelnen Phasen der Wicklung jeweils von den Polen des Läufers 3 eine elektrische Spannung induziert. Diese Spannungen werden mit Hilfe einer Spannungsmesseinrichtung gegen den Sternpunkt der Wicklung 4 gemessen. In 2 ist ein entsprechendes Induktionsspannungs-Messsignal 15 für eine Phase der Wicklung 4 graphisch dargestellt.
Das Induktionsspannungs-Messsignal 15 weist zwischen zueinander benachbarten Magnetpolen des Läufers 3 jeweils einen Nulldurchgang und etwa mittig zu den Magnetpolen jeweils betragsmäßig ein Maximum auf. Dabei wechseln positive und negative Maxima einander ab. Insgesamt ist der Verlauf der gegeninduzierten Spannung etwa symmetrisch zur Nulllinie.
Ausgehend von einem Maximum zu dem jeweils darauffolgenden Nulldurchgang fällt der Betrag der elektrischen Spannung zunächst relativ steil und danach im Bereich des Nulldurchgangs flacher ab. Die Abflachungen im Bereich der Nulldurchgänge sind durch in der Praxis unvermeidliche Magnetfeldab schwächungen zwischen zueinander benachbarten Magnetpolen des Läufers 3 bedingt.
In 2 ist erkennbar, dass die Induktionsspannungs-Messsignale der einzelnen Phasen jeweils mit einer ersten, positiven Schwellspannung 16a und einer zweiten, negativen Schwellspannung 16b verglichen werden. Die Schwellspannungen 16a, 16b sind derart gewählt, dass die Induktionsspannungs-Messsignale 15 an den Stellen, an denen sie die Schwellspannungen 16a, 16b durchlaufen, eine größere Steigung aufweisen als im Bereich ihrer Nulldurchgänge. Für die Zeitpunkte, an denen die Spannungsmesssignale 15 die Schwellspannungen 16a, 16b durchlaufen, werden mit Hilfe eines mit einem Taktgenerator verbundenen Zählers Zeitmesswerte t1+, t2+, t3+, t1–, t2–, t3– erfasst. Wenn die Spannungsmesssignale 15 die Schwellspannungen 16a, 16b durchlaufen, wird jeweils ein Interrupt ausgelöst, bei dem der Zählerstand des dem betreffenden Spannungsmesssignal 15 zugeordneten Zählers ausgelesen und als Zweitmesswert t1+, t2+, t3+, t1–, t2–, t3– zwischengespeichert wird. Aus jeweils einem der positiven Schwellspannung 16a zugeordneten Zeitmesswert t1+, t2+, t3+ und jeweils einem zeitlich dicht dazu benachbarten, der negativen Schwellspannung 16a zugeordneten Zeitmesswert t1–, t2–, t3– wird durch Mittelwertbildung der Zeitpunkt des Nulldurchgangs bestimmt. Diese Mittelwerte werden als erste Zeitmesswerte in einem ersten Datenspeicher abgelegt.
Während sich der Läufer 3 bei stromloser Wicklung 4 dreht, werden außerdem mit Hilfe der Lagemesseinrichtung die Lagemesssignale 12a, 12b, 12c für die Lage der Pole relativ zu den Phasen der Wicklung 4 erfasst. Die Lagemesssignale 12a, 12b, 12c weisen pro Polpaar jeweils eine aufsteigende und eine abfallende Flanke auf. Die Zeitpunkte, an denen diese Flanken auftreten, werden gemessen und als zweite Zeitmesswerte in einem zweiten Datenspeicher abgelegt. Danach werden für jede Phase Zeitmessfehler · t₁, · t₂, · t3, · t₄ ermittelt, indem jeweils zwei zeitlich dicht zueinander benachbarte erste und zweite Zeitmesswerte einander zugeordnet werden und aus diesen Zeitmesswerten jeweils die Differenz gebildet wird.
Für jedes Lagemesssignal 12a, 12b, 12c wird auf diese Weise pro Umdrehung des EC-Motors 1 jeweils eine der Anzahl der Polpaare entsprechende Anzahl Zeitmessfehler · t₁, · t₂, · t3, · t₄ erfasst und in einem dritten Datenspeicher abgespeichert.
Danach werden nacheinander mehrere weitere Messzyklen 17 durchgeführt. Wie in 1 erkennbar ist, wird zu Beginn eines jeden Messzyklus 17 jeweils die Wicklung 4 bestromt, bis der Läufer 3 wieder die Enddrehzahl erreicht hat. Danach wird die Bestromung jeweils erneut unterbrochen. Während dieser Unterbrechung werden in der oben beschrieben Weise weitere Zeitmessfehler · t₁, · t₂, · t3, · t₄ erfasst und in dafür vorgesehenen zusätzlichen Speicherplätzen des dritten Datenspeichers abgelegt.
Nachdem auf diese Weise über mehrere Messzyklen 17 Zeitmessfehler gespeichert wurden, wird aus den jeweils den einzelnen Phasen zugeordneten Zeitmessfehlern · t₁, · t₂, · t3, · t₄ für jede Phase der Wicklung 4 jeweils ein Mittelwert gebildet. Aus den Mittelwerten wird unter Berücksichtigung der Drehzahl, die der EC-Motor 1 während der Erfassung der den Zeitmessfehlern zu Grunde liegenden Zeitmesswerte hatte, jeweils ein dem Mittelwert entsprechender Korrekturwinkel berechnet und als Korrekturwert in einem Korrekturwertspeicher abgelegt.
Danach wird die Wicklung 4 erneut bestromt und mit Hilfe der Lagemesseinrichtung werden Lagemesssignale erfasst. Mit diesen Lagemesssignalen und den gespeicherten Korrekturwerten werden unter Berücksichtigung der jeweiligen Drehzahl des EC-Motors 1 die Kommutierungszeitpunkte ermittelt und die Bestromung der Wicklung 4 wird entsprechend kommutiert. Dabei werden die als Winkel vorliegenden Korrekturwerte mit Hilfe des Mikrocontrollers in drehzahlabhängige Korrekturzeiten umgerechnet, mit denen die Zeitmessfehler kompensiert werden.
Bei dem Ausführungsbeispiel nach 4 weist das Muster des Gebers 10 eine der Phasenzahl des EC-Motors 1 entsprechende Anzahl von unterschiedlichen Musterabschnitten auf, die sich durch eine in Axialrichtung der Welle 7 unter schiedliche Länge der Zähne der Verzahnung 11 voneinander unterscheiden und jeweils einer Phase der Wicklung zugeordnet sind. Bei einer Relativbewegung zwischen dem mit dem Geber 10 verbundenen Läufer 3 und dem mit dem Sensorelement 9 verbundenen Stator 2 bewirken die unterschiedlich breiten Zähne der Verzahnung 11 in dem Messsignal des Sensorelements 9 unterschiedliche, voneinander unterscheidbare Signalpegel. Die die unterschiedlichen Signalpegel aufweisenden Messsignalabschnitte des Messsignals werden zur Bildung der einzelnen Lagemesssignale 12a, 12b, 12c mit Hilfe einer Messsignalabschnitt-Zuordnungseinrichtung jeweils einer Phase zugeordnet. Dadurch ist es möglich, aus dem Messsignal des Sensorelements 9 eine der Anzahl der Phasen entsprechende Anzahl Lagemesssignale 12a, 12b, 12c zu erzeugen.
Bei dem in 6 gezeigten Ausführungsbeispiel weist das Muster des Gebers 10 eine der Phasenzahl des EC-Motors 1 entsprechende Anzahl von unterschiedlichen Musterabschnitten auf, die sich durch eine radial zur Welle 7 unterschiedliche Höhe der Zähne der Verzahnung 11 voneinander unterscheiden und jeweils einer Phase der Wicklung zugeordnet sind. In Axialrichtung der Welle 7 weisen die Zähne die gleiche Länge auf. Auch die Breite der Zähne in Umfangsrichtung des Gebers 10 ist bei allen Zähnen gleich. Bei einer Relativbewegung zwischen dem mit dem Geber 10 verbundenen Läufer 3 und dem mit dem Sensorelement 9 verbundenen Stator 2 bewirken die unterschiedlich hohen Zähne in dem Messsignal des Sensorelements 9 unterschiedliche, voneinander unterscheidbare Signalpegel. Auch bei diesem Ausführungsbeispiel werden die die unterschiedlichen Signalpegel aufweisenden Messsignalabschnitte des Messsignals zur Bildung der einzelnen Lagemesssignale 12a, 12b, 12c mit Hilfe einer Messsignalabschnitt-Zuordnungseinrichtung jeweils einer Phase zugeordnet.
Bei dem Ausführungsbeispiel nach 7 weisen die den einzelnen Phasen zugeordneten Musterabschnitte in Umfangsrichtung des Gebers 10 ein unterschiedliches Verhältnis von Zahnbreite zu Zahnlückenbreite auf. Dabei ist die Breite der Musterabschnitte über den Umfang des Gebers 10 konstant, d.h. Musterabschnitte, die breite Zähne aufweisen, haben schmale Zahnlücken und umgekehrt. Axial und radial zur Welle 7 haben die Zähne jeweils die gleichen Abmessungen. Die Messsignalabschnitt-Zuordnungseinrichtung ist derart ausgebildet ist, dass die Zuordnung der Musterabschnitte in Abhängigkeit von dem Verhältnis der Länge des jeweiligen Zahns zur Länge der jeweils dazu benachbarten Zahnlücke (Tastverhältnis) des Messsignals erfolgt.

1: EC-Motor
2: Stator
3: Läufer
4: Wicklung
5: Kern
6: Pol
7: Welle
8: Luftspalt
9: Sensorelement
10: Geber
11: Verzahnung
12a, 12b, 12c: Lagemesssignal
13: Spannungsverlauf
14: Drehzahlverlauf
15: Induktionsspannungs-Messsignal
16a, 16b: Schwellspannung
17: Messzyklus
t1+, t2+, t3+: erster Zeitmesswert
t1–, t2–, t3–: zweiter Zeitmesswert
· t₁, · t2, · t3, · t₄: Zeitmessfehler

Claims

Verfahren zum Betreiben eines EC-Motors (1), wobei mit Hilfe einer Lagemesseinrichtung Lagemesssignale (12a, 12b, 12c) erfasst werden, wobei anhand der Lagemesssignale (12a, 12b, 12c) Kommutierungszeitpunkte ermittelt werden und wobei die Bestromung des EC-Motors (1) zu den Kommutierungszeitpunkten kommutiert wird, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Korrekturwert für wenigstens einen in den Lagemesssignalen (12a, 12b, 12c) enthaltenen Lagemessfehler ermittelt und gespeichert wird, und dass der Korrekturwert zur Kompensation des wenigstens einen Lagemessfehlers bei der Bestimmung der Kommutierungszeitpunkte berücksichtigt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass für jede Phase der Wicklung (4) des EC-Motors (1) jeweils ein eigener Korrekturwert ermittelt wird, und dass dieser Korrekturwert jeweils zur Kompensation eines der betreffenden Phase zugeordneten Lagemessfehlers bei der Bestimmung der Kommutierungszeitpunkte dieser Phase berücksichtigt wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass für jeden Pol (6) des Läufers des EC-Motors (1) jeweils ein eigener Korrekturwert ermittelt wird, und dass dieser Korrekturwert jeweils zur Kompensation eines dem betreffenden Pol (6) zugeordneten Lagemessfehlers bei der Bestimmung der Kommutierungszeitpunkte der Phasen berücksichtigt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass für jede Phase jeweils eine der Anzahl der Pole (6) entsprechende Anzahl Korrekturwerte ermittelt wird, und dass diese Korrekturwerte zur Kompensation von Lagemessfehlern bei der Bestimmung der Kommutierungszeitpunkte der Phasen berücksichtigt werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem Messzyklus der Läufer (3) bei stromloser Wicklung (4) relativ zu dem Stator (2) bewegt wird, dass während der Relativbewegung mindestens ein Induktionsspannungs-Messsignal (15) für die von den Polen (6) in mindestens einer Phase induzierte elektrische Spannung gemessen wird, dass während der Relativbewegung mit Hilfe der Lagemesseinrichtung zumindest ein Lagemesssignal (12a, 12b, 12c) erfasst wird, und dass der wenigstens eine Korrekturwert durch Vergleichen des zumindest einen Lagemesssignals (12a, 12b, 12c) mit dem als Referenzsignal dienenden mindestens einen Induktionsspannungs-Messsignal (15) ermittelt und gespeichert wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Läufer (3) durch Bestromen der Wicklung (4) auf eine vorgegebene Geschwindigkeit relativ zu dem Stator (2) beschleunigt wird, dass danach die Bestromung des EC-Motors (1) unterbrochen und der Messzyklus durchgeführt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die in den Phasen induzierten elektrischen Spannungen gegen das Potential des Sternpunkts der Wicklung (4) gemessen werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass für mindestens eine Phase der Wicklung (4) erste Zeitmesswerte (t1+, t1–, t2+, t2–, t3+, t3–) für die Zeitpunkte erfasst werden, an denen das dieser Phase zugeordnete Induktionsspannungs-Messsignal (15) seine Nulldurchgänge aufweist, dass den Nulldurchgängen Messpunkte in dem Lagemesssignal der Phase zugeordnet werden, dass für die Zeitpunkte, an denen diese Messpunkte auftreten, zweite Zeitmesswerte erfasst werden, und dass einander zugeordnete erste Zeitmesswerte (t1+, t1–, t2+, t2–, t3+, t3–) und zweite Zeitmesswerte zur Bestimmung mindestens eines Korrekturwerts jeweils miteinander verglichen werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Induktionsspannungs-Messsignale (15) jeweils mit einer ersten, positiven Schwellspannung (16a) und einer zweiten, negativen Schwellspannung (16b) verglichen werden, dass die Schwellspannungen (16a, 16b) derart gewählt werden, dass die Induktionsspannungs-Messsignale (15) an den Stellen, an denen sie die Schwellspannungen (16a, 16b) durchlaufen, eine größere Steigung aufweisen als im Bereich ihrer Nulldurchgänge, dass für die Zeitpunkte, an denen die Induktionsspannungs-Messsignale (15) die Schwellspannungen (16a, 16b) durchlaufen, Zeitmesswerte erfasst werden, und dass aus diesen Zeitmesswerten der Zeitmesswert für den Nulldurchgang vorzugsweise durch Interpolation bestimmt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass nacheinander mehrere Korrekturwerte ermittelt werden, dass aus diesen Korrekturwerten ein Mittelwert gebildet und gespeichert wird, und dass mit diesem Mittelwert als neuem Korrekturwert der mindestens eine Lagemessfehler kompensiert wird.
Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagemesseinrichtung einen mit mindestens einem Sensorelement (9) zusammenwirkenden Geber (10) aufweist, der ein Muster hat, das bei der Relativbewegung zwischen Stator (2) und Läufer (3) mit dem mindestens einen Sensorelement (9) abgetastet wird, dass das Muster entlang einer bei der Relativbewegung zurückgelegten Wegstrecke periodisch wiederkehrende, im wesentlichen übereinstimmende Abschnitte und einen sich von diesen Abschnitten unterscheidenden Referenzabschnitt aufweist, dass zumindest für den Referenzabschnitt ein erster Korrekturwert ermittelt wird, dass danach der Läufer (3) durch Bestromen der Wicklung (4) relativ zu dem Stator (2) bewegt wird, dass danach eine Plausibilitätsprüfung durchgeführt wird, bei der die Bestromung ausgesetzt und für den Referenzabschnitt ein zweiter Korrekturwert ermittelt wird, und dass die ersten und zweiten Korrekturwerte miteinander verglichen werden und bei einer Abweichung der Korrekturwerte ein Kommutierungsfehler detektiert wird.
EC-Motor (1), mit einem eine mehrphasige Wicklung (4) aufweisenden Stator (2), einem relativ dazu bewegbaren, permanentmagnetische Pole (6) aufweisenden Läufer (3), und mit einer Lagemesseinrichtung zur Erfassung der Lage der Pole (6) relativ zu den Phasen der Wicklung (4), wobei die Lagemesseinrichtung mindestens einen Messsignalausgang aufweist, der zur elektronischen Kommutierung des EC-Motors (1) mit mindestens einem Messsignaleingang einer Ansteuereinrichtung verbunden ist, wobei die Ansteuereinrichtung Steuersignalausgänge aufweist, die zur Steuerung der Bestromung der Wicklungsphasen über eine Endstufe mit der Wicklung (4) verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Ansteuereinrichtung einen Korrekturwertspeicher aufweist, in dem mindestens ein Korrekturwert zur Kompensation wenigstens eines in den Messsignalen (12a, 12b, 12c) der Lagemesseinrichtung enthaltenen Lagemessfehlers abgelegt ist, und dass die Ansteuereinrichtung eine Kompensationseinrichtung aufweist, die zur Kompensation des wenigstens einen Lagemessfehlers mit dem mindestens einen Messsignaleingang, dem Korrekturwertspeicher und den Steuersignalausgängen verbunden ist.
EC-Motor (1) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagemesseinrichtung für jede Phase jeweils ein Sensorelement (9) aufweist, dass in dem Korrekturwertspeicher für jede Phase jeweils ein Speicherplatz für einen der Phase zugeordneten Korrekturwert vorgesehen ist, und dass die Kompensationseinrichtung zum Zuordnen der einzelnen Speicherplätze zu den Phasen eine Korrekturwert-Zuordnungseinrichtung aufweist.
EC-Motor (1) nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Korrekturwertspeicher für jeden Pol (6) des Läufers (3) jeweils ein Speicherplatz für einen dem betreffenden Pol (6) zugeordneten Korrekturwert vorgesehen ist, und dass die Kompensationseinrichtung zum Zuordnen der einzelnen Speicherplätze zu den Polen (6) eine Korrekturwert-Zuordnungseinrichtung aufweist.
EC-Motor (1) nach Anspruch 13 und 14, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Korrekturwertspeicher für jede Phase jeweils eine der Anzahl der Pole (6) des Läufers (3) entsprechende Anzahl Speicherplätze für den Polen jeweils zugeordnete Korrekturwerte vorgesehen ist, und dass die Korrekturwert-Zuordnungseinrichtung zum Zuordnen der einzelnen Speicherplätze zu den Phasen und Polen (6) ausgebildet ist.
EC-Motor (1) nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Kompensationseinrichtung eine Spannungsmesseinrichtung zum Messen der bei einer Relativbewegung zwischen dem Stator (2) und dem Läufer (3) in den Phasen der Wicklung (4) von den magnetischen Polen (6) induzierten elektrischen Spannung aufweist, dass die Spannungsmesseinrichtung Messeingänge aufweist, die mit elektrischen Anschlüssen der Phasen und vorzugsweise dem Sternpunkt der Wicklung (4) verbunden sind, und dass die Kompensationseinrichtung eine Vergleichseinrichtung aufweist, die zum Vergleichen der induzierten elektrischen Spannungen mit den Lagemesssignalen der Lagemesseinrichtung mit mindestens einem Messsignalausgang der Spannungsmesseinrichtung und dem mindestens einen Messsignalausgang der Lagemesseinrichtung verbunden ist.
EC-Motor (1) nach dem Oberbegriff von Anspruch 12, insbesondere nach einem der Ansprüche 12 bis 16, wobei die Lagemesseinrichtung einen mit einem Sensorelement (9) zusammenwirkenden, ein Muster aufweisenden Ge ber (10) hat, wobei das Sensorelement (9) und der Geber (10) derart angeordnet sind, dass das Muster bei der Relativbewegung zwischen Stator (2) und Läufer (3) mit dem Sensorelement (9) abgetastet wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Muster wenigstens zwei Arten von unterschiedlichen Musterabschnitten aufweist, dass diese Musterabschnitt-Arten jeweils einer Phase der Wicklung (4) zugeordnet sind, dass die Musterabschnitt-Arten derart auf das Sensorelement (9) abgestimmt sind, dass sie bei der Relativbewegung in einem Messsignal des Sensorelements (9) unterschiedliche Messsignalabschnitte bewirken, und dass die Ansteuereinrichtung zur Zuordnung der unterschiedlichen Messsignalabschnitte zu den einzelnen Phasen der Wicklung (4) eine Messsignalabschnitt-Zuordnungseinrichtung aufweist.
EC-Motor (1) nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Geber (10) aus einem elektrisch leitfähigen Werkstoff besteht und dass das Sensorelement (9) ein Wirbelstromsensor mit einer Erregerspule und einer Empfängerspule ist.
EC-Motor (1) nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, dass das Muster durch eine Verzahnung (11) des Gebers (10) gebildet ist, die durch Zahnlücken voneinander beabstandete Zähne hat, und dass Musterabschnitte, die unterschiedlichen Phasen zugeordnet sind, unterschiedliche, mit dem Sensorelement (9) detektierbare Abmessungen ihrer Zähne und/oder Zahnlücken aufweisen.
EC-Motor (1) nach einem der Ansprüche 17 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Zähne radial zu einer Rotationsachse des Läufers (3) angeordnet sind.
EC-Motor (1) nach einem der Ansprüche 17 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Zähne parallel zur Rotationsachse des Läufers (3) angeordnet sind.
EC-Motor (1) nach einem der Ansprüche 17 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Zähne der Verzahnung (11) in Musterabschnitten, die unterschiedlichen Phasen zugeordnet sind, eine unterschiedliche Höhe ihrer Zähne aufweisen, und dass die Messsignalabschnitt-Zuordnungseinrichtung derart ausgebildet ist, dass die Zuordnung der Musterabschnitte in Abhängigkeit von dem Signalpegel des Messsignals erfolgt.
EC-Motor (1) nach einem der Ansprüche 17 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Zähne der Verzahnung (11) in Musterabschnitten, die unterschiedlichen Phasen zugeordnet sind, quer zur Bewegungsrichtung der Relativbewegung eine unterschiedliche Länge ihrer Zähne aufweisen, und dass die Messsignalabschnitt-Zuordnungseinrichtung derart ausgebildet ist, dass die Zuordnung der Musterabschnitte in Abhängigkeit von dem Signalpegel des Messsignals erfolgt.
EC-Motor (1) nach einem der Ansprüche 17 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass die Verzahnung (11) in Musterabschnitten, die unterschiedlichen Phasen zugeordnet sind, in Bewegungsrichtung der Relativbewegung ein unterschiedliches Verhältnis von Zahnbreite zu Zahnlückenbreite aufweisen, und dass die Messsignalabschnitt-Zuordnungseinrichtung derart ausgebildet ist, dass die Zuordnung der Musterabschnitte in Abhängigkeit von dem Tastverhältnis des Messsignals erfolgt.
EC-Motor (1) nach einem der Ansprüche 17 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass einer der Musterabschnitte als Referenzabschnitt ausgebildet ist, derart, dass er bei einer Relativbewegung zwischen Stator (2) und Läufer (3) in dem Messsignal des Sensorelements einen Messsignalabschnitt hervorruft, der sich von den Messsignalabschnitten der übrigen Musterabschnitte des Musters unterscheidet.