DE102005017073A1

DE102005017073A1 - Steuerverfahren für magnetisch bedingte Geräusche von rotierenden Wechselstrommaschinen

Info

Publication number: DE102005017073A1
Application number: DE102005017073A
Authority: DE
Inventors: Soichi Kariya Yoshinaga; Kenichi Kariya Wakabayashi
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2004-04-14
Filing date: 2005-04-13
Publication date: 2005-11-24
Anticipated expiration: 2025-04-14
Also published as: JP4239886B2; FR2869171B1; DE102005017073B4; FR2869171A1; US20050231142A1; JP2005304238A; US7049783B2

Abstract

Es wird ein Verfahren zur deutlichen Reduzierung eines magnetisch bedingten Geräusches einer rotierenden Wechselstrommaschine, verglichen mit der Vergangenheit, vorgeschlagen, welches aufweist: Überlagern einer Frequenz n - 1ter Ordnung in inverser Drehung bzw. Phase und einer Stromschwingung m + 1ter Ordnung zur Verringerung des Magnetgeräusches in gleicher Drehung bzw. Phase in einem mehrphasigen Wechselstrom bezüglich einer Grundfrequenzkomponente des mehrphasigen Wechselstromes, der an einen Anker der rotierenden Wechselstrommaschine mit mehreren Phasen angelegt wird, um Schwingungskomponenten n-ter Ordnung, m-ter Ordnung und n + m-ter Ordnung der Grundfrequenzkomponente unter magnetischen Vibrationskräften in Radialrichtung zu verringern, welche in der Radialrichtung in einem Kern der rotierenden Wechselstrommaschine erzeugt werden.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
Die vorliegenden Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung eines magnetisch bedingten Geräusches einer rotierenden Wechselstrommaschine.

In den vergangenen Jahren haben Elektrofahrzeuge, Hybridfahrzeuge, Brennstoffzellenfahrzeuge, etc. das praktische Niveau oder das Entwicklungsniveau erreicht. Bei diesen Fahrzeugen bilden rotierende Wechselstrommaschinen mit großer Ausgangsleistung zunehmend die Haupteinheiten zur Erzeugung der Antriebsleistung bzw. Antriebskraft, doch leiden derartige rotierende Wechselstrommaschinen mit hoher Ausgangsleistung unter dem Problem, daß sie ein lautes magnetisch bedingtes Geräusch bzw. Magnetgeräusch erzeugen. Als eine Maßnahme zur Verringerung dieses magnetisch bedingten Geräusches schlägt die ungeprüfte japanische Patentveröffentlichung (Kokai) Nr.11-341864 vor, Stromfrequenzen bzw. Stromwellenformen (current waveforms) basierend auf Informationen über die Kraftschwankungen zu erzeugen, um die magnetische Vibrationskraft zu eliminieren, um dadurch das magnetisch bedingte Geräusch zu verringern.

Das Prinzip der Technologie zur Verminderung des magnetisch bedingten Geräusches durch Überlagerung von Strom aus der ungeprüften japanischen Patentveröffentlichung Nr. 11-341864, welche vorstehend erwähnt wurde, ist einfach zu verstehen, jedoch ist unklar, welche Stromfrequenzen tatsächlich überlagert werden müssen, um das magnetisch bedingte Geräusch der Eigenfrequenz die in der rotierenden Wechselstrommaschine vorherrscht, zu verringern. Deshalb besteht die Möglichkeit, daß das magnetisch bedingte Geräusch durch die Überlagerung des Stromes sogar verstärkt wird, oder daß nahezu kein Verringerungseffekt des magnetisch bedingten Geräusches erzielt werden kann.

Es ist nämlich für den Fachmann ohne weiteres denkbar, den Strom auf irgendeine Art zu verändern, um das magnetisch bedingte Geräusch, das der durch den Strom erzeugten elektromagnetischen Kraft entspricht, zu verändern, jedoch hätte er die Stromfrequenzen nicht bedacht, die vorzusehen sind, um das magnetisch bedingte Geräusch, und insbesondere dessen Frequenzen, zu verringern, so daß es schwer gewesen wäre, das magnetisch bedingte Geräusch bzw. Magnetgeräusch wirklich mit guter Genauigkeit zu reduzieren. Dieses Problem wird in Bezug auf die Verringerung beispielsweise des magnetisch bedingten Geräusches einer rotierenden Wechselstrommaschine zur Erzeugung eines Antriebsdrehmoments, bei welcher sich der Fahrzustand bzw. Antriebszustand ohne Unterbrechung verändert, weiter erschwert.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Steuerverfahren für das magnetisch bedingte Geräusch einer rotierenden Wechselstrommaschine, mit welchem effektiv beispielsweise das magnetisch bedingten Geräusches verringert werden kann, sowie eine rotierende Wechselstrommaschine bereitzustellen, welche das Magnetgeräusch frei steuern kann.

Um die vorstehende Aufgabe zu lösen ist, gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung, ein Steuerverfahren für magnetisch bedingte Geräusche einer rotierenden Wechselstrommaschine vorgesehen, welches, wenn man einer Grundfrequenzkomponente eines mehrphasigen Wechselstroms, der an einen Anker einer mehrphasigen rotierenden Wechselstrommaschine angelegt wird, eine Ordnung „1" zuweist, das Addieren einer harmonischen Stromschwingung bzw. Stromoberwelle n1-ter Ordnung (wobei n1 eine natürliche Zahl ist) (n1-th order radial direction vibration control use harmonic current) zur Radialrichtungs-Vibrationssteuerung, welche die selbe Phasenfolge wie die Grundfrequenzkomponente hat, und einer harmonischen Stromschwingung n2-ter Ordnung (wobei n2 eine natürliche Zahl ist) zur Radialrichtungs-Vibrationssteuerung, die eine gegenüber der Grundfrequenzkomponente inverse Phasenfolge hat, zum mehrphasigen Wechselstrom vorsieht, um unter der Radialrichtungs-Vibration, die aus einer Vibration besteht, die radial um eine Achse einer Welle der rotierenden Wechselstrommaschine auf Grund von Vibrationskräften erzeugt wird, welche durch die rotierende Wechselstrommaschine oder durch Eingänge in die rotierende Wechselstrommaschine von außen erzeugt werden, harmonische Radialrichtungs-Vibrationskomponenten (n1+n2)-ter Ordnung, (n1–1)-ter Ordnung und (n2+1)-ter Ordnung im Vergleich zu einem Fall zu ändern, bei welchem die harmonischen Stromschwingungen zur Steuerung der Radialrichtungsvibrationen, nicht addiert werden. Dadurch wird es erstmalig möglich, magnetisch bedingte Geräusche von rotierenden Wechselstrommaschinen, die unterschiedliche Größen und einen beliebigen Ausgangszustand haben, effektiv zu verringern.

Es sei angemerkt, daß „die selbe Phasenfolge" eine Folge der Zuführung von Phasenströmen meint, bei welcher die Richtungen der rotierenden Magnetfelder, welche durch die harmonischen Stromschwingungen zur Radialrichtungs-Vibrationssteuerung gebildet werden, gleich sind, während „die inverse Phasenfolge" eine Zuführungsfolge von Phasenströmen meint, bei welcher die Richtungen der rotierenden Magnetfelder, welche durch die harmonischen Stromschwingungen zur Radialrichtungs-Vibrationssteuerung, gebildet werden, entgegengesetzt sind.

Eine offene Steuerung kann unter Verwendung von Werten, die vorher als die Phasen oder Amplituden der harmonischen Stromschwingungen zur Vibrationssteuerung in radiale Richtung, bestimmt wurden, durchgeführt werden, oder eine Rückkopplungssteuerung bzw. Regelung (feedback control) kann durchgeführt werden, damit die Differenzen zwischen den erfaßten Werten der harmonischen Stromschwingungen zur Radialrichtungs-Vibrationssteuerung, und den Sollwerten bzw. Zielwerten der harmonischen Stromschwingungen zur Radialrichtungs-Vibrationssteuerung, gegen „0" (Null) geht. Es sei angemerkt, daß die vorher bestimmten Werte entsprechend dem Fahrzustand basierend auf vorab gespeicherten Kennfeldern der Stromgrundfrequenzamplitude bzw- Stromgrundwellenamplitude oder der Drehzahl, sowie der Phase oder Amplitude verändert werden können.

Gemäß der vorliegenden Erfindung kann nämlich, durch die Überlagerung einer harmonischen Stromschwingung n1-ter Ordnung (wobei n eine natürliche Zahl ist) zur Radialrichtungs-Vibrationssteuerung, welche die selbe Phasenfolge wie die Grundfrequenzkomponente des Statorstroms der rotierenden Wechselstrommaschine hat, welche im Motorbetrieb oder Stromerzeugungsbetrieb bzw. Generatorbetrieb läuft, ein magnetisch bedingtes Geräusch bzw. Magnetgeräusch n1–1-ter Ordnung verringert oder erhöht werden, während durch die Überlagerung einer harmonischen Stromschwingung n2-ter Ordnung (wobei n eine natürliche Zahl ist) zur Radialrichtungs-Vibrationssteuerung, welche eine zur Grundfrequenzkomponente des Statorstroms inverse Phasenfolge hat, das Magnetgeräusch n2+1-ter Ordnung erhöht oder verringert werden kann. Darüber hinaus kann, durch die Überlagerung von harmonischen Stromschwingungen n1-ter Ordnung und n2-ter Ordnung zur Radialrichtungs-Vibrationssteuerung, das magnetisch bedingte Geräusch n1+n2-ter Ordnung erhöht oder verringert werden. Aufgrund dieser Maßnahme kann eine extrem ruhig laufende rotierende Wechselstrommaschine geschaffen werden, und eine rotierende Wechselstrommaschine die das gewünschte magnetisch bedingte Geräusch hat kann geschaffen werden. Beispielsweise kann in einem Hybridfahrzeug, wenn der Motor gestoppt und das Fahrzeug durch die rotierende Wechselstrommaschine angetrieben wird, ein Rotationsgeräusch erzeugt werden, um das selbe Beschleunigungsgefühl zu erzielen, das mit dem Motor erreicht werden würde. Darüber hinaus kann, wenn eine Abnormalität im Fahrzeug oder der rotierenden Wechselstrommaschine auftritt und sich der Fahrzustand bzw. die Antriebsbedingungen verändert bzw. verändern, das magnetisch bedingte Geräusch dementsprechend verändert werden, um den Fahrer zu informieren. Ferner wird es für den Fahrer auch möglich, den Wert bzw. Pegel oder die Frequenz des magnetisch bedingten Geräusches vorab einzustellen, um mit seinen oder ihren Vorlieben übereinzustimmen.

Dies wird nachfolgend detaillierter beschrieben. Magnetisch bedingte Geräusche werden durch Vibrationen (auch als „magnetische Vibrationen" bezeichnet) verursacht, die durch die magnetische Kraft („magnetische Vibrationskraft") eines Kerns einer rotierenden Wechselstrommaschine gebildet werden. Diese magnetische Vibration wird zu einer kombinierten Schwingung oder Vibration einer umfangsgerichteten Vibration und einer radialgerichteten Vibration. Die umfangsgerichtete Vibration des Kerns verursacht eine Drehmomentwelligkeit (torque ripple), jedoch ist, da der Statorkern oder der Rotorkern eine im Wesentlichen zylindrische oder säulenartige Form haben, selbst wenn diese Kerne periodisch in Umfangsrichtung schwingen, die Vibration der Luft in der Nachbarschaft der Kerne auf Grund dieser Vibrationen, das bedeutet der Lärm, gering. Im Gegensatz dazu verursacht die Vibration in die Radialrichtung des Kerns die Vibration in Radialrichtung eines äußeren Umfangs oder eines inneren Umfangs des Statorkerns oder des Rotorkerns, doch der Außenumfang oder der Innenumfang liegt neben der Luft, so daß die Vibration in Radialrichtung des Statorkerns oder des Rotorkerns eine Vibration des Außenumfangs oder des Innenumfangs in Radialrichtung und einen großen Lärm verursacht. Das bedeutet, die Drehmomentwelligkeit wird durch die Verringerung der Komponente der magnetischen Vibrationskraft in Umfangsrichtung verringert, und das magnetisch bedingte Geräusch wird durch die Verringerung der Komponente der magnetischen Vibrationskraft in Radialrichtung verringert.

Bei der vorliegenden Erfindung werden, um Schwingungskomponenten vorbestimmter Ordnung der Radialrichtungskomponenten der magetischen Vibrationskraft (auch als „magetische Radialrichtungs-Vibrationskraft" bezeichnet), welche gewöhnlich durch die magnetomotorische Kraft des Rotors und den Statorstrom (Grundfrequenzkomponente) erzeugt werden, auf Sollwerte bzw. Zielwerte zu verändern oder zu verringern, eine harmonische Stromschwingung n1-ter Ordnung (wobei n1 eine natürliche Zahl ist) zur Radialrichtungs-Vibrationssteuerung, welche die gleiche Phasenfolge wie die der Grundfrequenzkomponente hat, und eine harmonische Stromschwingung n2-ter Ordnung (wobei n2 eine natürliche Zahl ist) zur Radialrichtungs-Vibrationssteuerung, welche eine zur Grundfrequenzkomponente inverse Phasenfolge hat, zum Mehrphasenwechselstrom addiert, um magnetische Vibrationskräfte vorherbestimmter Ordnung zu addieren, die Phasen und Amplituden haben, welche die Sollamplitude aus der Summe der Vektoren mit den Schwingungskomponenten ergeben (vorzugsweise klein sind). Auf Grund dessen können die Schwingungskomponenten (n1+n2)-ter Ordnung, (n1–1)-ter Ordnung und (n2+1)-ter Ordnung der Vibrationen in Radialrichtung erzeugt werden, so daß diese Schwingungskomponenten in Radialrichtung verändert werden können.

Mit diesem Verfahren kann insbesondere, da die harmonischen Stromschwingungen zur Vibrationssteuerung in der Vibrationen in Radialrichtung mit der invertierten Phasenfolge und der gleichen Phasenfolge verwendet werden, der exzellente Effekt erzielt werden, daß eine Mehrzahl von harmonischen Schwingungskomponenten in Radialrichtung gesteuert werden kann, während die Bearbeitungslast durch die Verringerung der Grade bzw. Ordnungen der harmonischen Stromschwingungen zur Radialrichtungs-Vibrationssteuerung verringert werden kann. Beachte, daß für die Phasen und Amplituden der harmonischen Stromschwingungen zur Radialrichtungs-Vibrationssteuerung geeignete Werte, die vorab experimentell gefunden wurden und Werte, die basierend auf später erklärten Gleichungen berechnet wurden, verwendet werden sollten.

Vorzugsweise enthält das Verfahren ferner den Schritt: Addieren von harmonischen Stromschwingungen zur Radialrichtungs-Vibrationssteuerung, wobei die harmonischen Stromschwingungen vorherbestimmte Phasen und Amplituden der Grundfrequenzkomponente des Mehrphasenwechselstromes haben, um die harmonischen Schwingungskomponenten in Radialrichtung stärker zu verringern, als in einem Fall, in welchem die harmonischen Stromschwingungen zur Radialrichtungs- Vibrationssteuerung nicht addiert werden. Auf Grund dessen können magnetisch bedingte Geräusche gut und zuverlässig verringert werden.

Vorzugsweise ist die rotierende Wechselstrommaschine eine dreiphasige rotierende Wechselstrommaschine; der Grad bzw. die Ordnung der harmonischen Stromschwingung zur Radialrichtungs-Vibrationssteuerung mit der zur Grundfrequenzkomponente inversen Phasenfolge ist 6k1-1-ter Ordnung (wobei k1 eine natürliche Zahl ist); und die Ordnung der harmonischen Stromschwingung zur Radialrichtungs-Vibrationssteuerung mit der gleichen Phasenfolge wie die Grundfrequenzkomponente ist 6k2+1-ter Ordnung (wobei k2 eine natürliche Zahl ist). Dadurch können beispielsweise die Radialrichtungs-Schwingungskomponenten 6k-ter Ordnung und die Radialrichtungs-Schwingungskomponenten 12k-ter Ordnung, die in einer dreiphasigen rotierenden Wechselstrommaschine vorherrschen, gut verringert werden.

Vorzugsweise ist die Ordnung der harmonischen Stromschwingung zur Radialrichtungs-Vibrationssteuerung mit der inversen Phasenfolge fünfter Ordnung, und die Ordnung der harmonischen Stromschwingung zur Radialrichtungs-Vibrationssteuerung mit der gleichen Phasenfolge ist siebter Ordnung. Dadurch können die Radialrichtungs-Schwingungskomponente sechster Ordnung und die Radialrichtungs-Schwingungskomponente 12ter Ordnung, welche beispielsweise in einer dreiphasigen rotierenden Wechselstrommaschine vorherrschend sind, gut verringert werden.

Vorzugsweise ist die Ordnung der harmonischen Stromschwingung zur Radialrichtungs-Vibrationssteuerung mit der inversen Phasenfolge 11ter Ordnung, und die Ordnung der harmonischen Stromschwingung zur Radialrichtungs-Vibrationssteuerung mir der selben Phasenfolge ist siebter Ordnung. Dadurch können die Radialrichtungs-Schwingungskomponente sechster Ordnung und die Radialrichtungs-Schwingungskomponente 12ter Ordnung gut verringert werden.

Vorzugsweise ist die Ordnung der harmonischen Stromschwingung zur Radialrichtungs-Vibrationssteuerung mit der inversen Phasenfolge fünfter Ordnung, und die Ordnung der harmonischen Stromschwingung zur Radialrichtungs-Vibrationssteuerung mir der selben Phasenfolge ist 13ter Ordnung. Dadurch können die Radialrichtungs-Schwingungskomponente sechster Ordnung und die Radialrichtungs-Schwingungskomponenten 12ter Ordnung gut verringert werden.

Vorzugsweise ist die Ordnung bzw. der Grad der harmonischen Stromschwingung zur Radialrichtungs-Vibrationssteuerung mit der inversen Phasenfolge 11ter Ordnung, und die Ordnung der harmonischen Stromschwingung zur Radialrichtungs-Vibrationssteuerung mit der selben Phasenfolge ist 13ter Ordnung. Dadurch können die Radialrichtungs-Schwingungskomponente 12ter Ordnung und die Radialrichtungs-Schwingungskomponente 24ter Ordnung gut verringert werden.

Vorzugsweise ist die Ordnung der harmonischen Stromschwingung zur Radialrichtungs-Vibrationssteuerung mit der inversen Phasenfolge fünfter Ordnung, und die Ordnung der harmonischen Stromschwingung zur Radialrichtungs-Vibrationssteuerung mit der selben Phasenfolge ist 19ter Ordnung. Dadurch können die Radialrichtungs-Schwingungskomponenten sechster Ordnung und die Radialrichtungs-Schwingungskomponenten 24ter Ordnung gut verringert werden.

Um die vorstehende Aufgabe zu erreichen bzw. zu lösen, ist gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung, ein Steuerverfahren für magnetisch bedingte Geräusche einer rotierenden Wechselstrommaschine vorgesehen, welches, wenn man einer Grundfrequenzkomponente eines mehrphasigen Wechselstroms, der an einen Anker einer mehrphasigen rotierenden Wechselstrommaschine angelegt wird, eine Ordnung „1" zuweist, das Addieren harmonischen Stromschwingungen mit der Ordnung n1, n2 und n3 (wobei n1, n2 und n3 voneinander verschiedene natürliche Zahlen sind) zur Radialrichtungs-Vibrationssteuerung zum Mehrphasenwechselstrom vorgesehen, wobei zumindest eine von diesen eine zur Grundfrequenzkomponente inverse Phasenfolge hat, um unter den Radialrichtungs-Vibrationen, die aus Vibrationen besteht, die radial um eine Achse einer Welle der rotierenden Wechselstrommaschine auf Grund von Vibrationskräften erzeugt werden, welche durch die rotierende Wechselstrommaschine oder durch Eingänge in die rotierende Wechselstrommaschine von außen erzeugt werden, in Radialrichtung schwingende Vibrationskomponenten, welche Ordnungen haben, die den Differenzen der Ordnungen zwischen den harmonischen Stromschwingungen zur Radialrichtungs-Vibrationssteuerung entsprechen und Schwingungskomponenten der Vibration in Radialrichtung, welche Differenzen von Ordnungen zwischen den Ordnungen der harmonischen Stromschwingungen zur Radialrichtungs-Vibrationssteuerung und „1" haben, zu verändern, verglichen mit einem Fall, bei dem die harmonischen Stromschwingungen zur Radialrichtungs-Vibrationssteuerung nicht addiert werden. Dadurch wird es erstmalig möglich, magnetisch bedingte Geräusche von rotierenden Wechselstrommaschinen, die unterschiedliche Größen und beliebige Ausgangszustände haben, effektiv zu verringern.

Es sei angemerkt, daß „die selbe Phasenfolge" auch hier eine Folge der Zuführung von Phasenströmen meint, bei welcher die Richtungen der rotierenden Magnetfelder, welche durch die harmonischen Stromschwingungen zur Radialrichtungs-Vibrationssteuerung gebildet werden, gleich sind, während „die inverse Phasenfolge" eine Folge der Zuführung von Phasenströmen meint, bei welcher die Richtungen der rotierenden Magnetfelder, welche durch die harmonischen Stromschwingungen zur Radialrichtungs-Vibrationssteuerung, gebildet werden, entgegengesetzt sind.

Eine Steuerung kann hierbei ebenfalls unter Verwendung von Werten, die vorher als die Phasen oder Amplituden der harmonischen Stromschwingungen zur Radialrichtungs-Vibrationssteuerung, bestimmt wurden, ausgeführt werden, oder eine Rückkopplungssteuerung kann ausgeführt werden, damit die Differenzen zwischen den erfaßten Werten der harmonischen Stromschwingungen zur Radialrichtungs-Vibrationssteuerung, und den Sollwerten bzw. Zielwerten der harmonischen Stromschwingungen zur Radialrichtungs-Vibrationssteuerung, gegen „0" (Null) gehen. Es sei angemerkt, daß die vorher bestimmten Werte in Übereinstimmung mit dem Fahrzustand basierend auf vorab gespeicherten Kennfeldern der Stromgrundfrequenzamplitude oder der Drehzahl, sowie der Phase oder Amplitude verändert werden können.

Bei diesem Aspekt der Erfindung werden, um Schwingungskomponenten vorherbestimmter Ordnung der Komponenten in Radialrichtung der magnetischen Vibrationskraft (auch als „magnetische Vibrationskraft in radiale Richtung" bezeichnet), die üblicherweise durch die magnetomotorische Rotorkraft und den Statorstrom (Grundfrequenzkomponente) gebildet werden, auf Sollwerte zu verringern, die harmonischen Stromschwingungen zur Radialrichtungs-Vibrationssteuerung in drei Ordnungen zur Grundfrequenzkomponente addiert, um magnetische Vibrationskräfte vorherbestimmter Ordnungen zu addieren, welche Phasen und Amplitunden haben, welche die Sollamplitude aus der Summe der Vektoren mit den harmonischen Schwingungskomponenten ergeben (vorzugsweise gering). Zumindest eine der drei harmonischen Stromschwingungen zur Radialrichtungs-Vibrationssteuerung hat die zur Grundfrequenzkomponente inverse Phasenfolge, während zumindest eine (andere) die gleiche Phasenfolge wie die Grundfrequenzkomponente hat. Dadurch ist es möglich mittels der drei harmonischen Stromschwingungen zur Radialrichtungs-Vibrationssteuerung und der Grundfrequenzkomponente viele harmonische Schwingungskomponenten der Radialrichtungs-Vibration zu verändern (vorzugsweise zu verringern).

Bei diesem Verfahren kann ebenfalls, insbesondere da harmonische Stromschwingungen bzw. Oberwellen zur Radialrichtungs-Vibrationssteuerung verwendet werden, welche die inverse Phasenfolge und die gleiche Phasenfolge haben, der exzellente Effekt erlangt werden, daß eine Mehrzahl der harmonischen Schwingungskomponenten der Vibration in Radialrichtung gesteuert werden können, während die Bearbeitungslast bzw. Prozessauslastung durch die Verringerung der Ordnungen der harmonischen Stromschwingung zur Radialrichtungs-Vibrationssteuerung verringert werden kann. Es sei angemerkt, daß für die Phasen und Amplituden der harmonischen Stromschwingungen zur Radialrichtungs-Vibrationssteuerung geeignete Werte, die vorab experimentell gefunden wurden und Werte, die basierend auf später erklärten Gleichungen berechnet wurden, verwendet werden sollten.

Vorzugsweise enthält das Verfahren ferner den Schritt: Addieren von harmonischen Stromschwingungen zur Radialrichtungs-Vibrationssteuerung, wobei die harmonischen Stromschwingungen vorherbestimmte Phasen und Amplituden der Grundfrequenzkomponente des Mehrphasenwechselstromes haben, um die harmonischen Schwingungskomponenten der Radialrichtungs-Vibration stärker zu verringern, als in einem Fall, in welchem die harmonischen Stromschwingungen zur Radialrichtungs-Vibrationssteuerung nicht addiert werden. Auf Grund dessen können magnetisch bedingte Geräusche gut und zuverlässig verringert werden.

Vorzugsweise ist die rotierende Wechselstrommaschine eine dreiphasige rotierende Wechselstrommaschine; die Ordnung der harmonischen Stromschwingung zur Radialrichtungs-Vibrationssteuerung mit der zur Grundfrequenzkomponente inversen Phasenfolge ist fünfter Ordnung; und die Ordnungen von zwei harmonischen Stromschwingungen zur Radialrichtungs-Vibrationssteuerung mit der gleichen Phasenfolge wie die Grundfrequenzkomponente sind 11-ter Ordnung und 13-Ordnung. Dadurch können harmonische Schwingungskomponenten der Vibration in Radialrichtung sechster, 12-ter, 18-ter und 24- Ordnung eingestellt werden.

Vorzugsweise enthält das Verfahren ferner den Schritt: Berechnen der Amplituden und Phasen der harmonischen Stromschwingungen zur Radialrichtungs-Vibrationssteuerung, welche zum Mehrphasenwechselstrom addiert werden sollen, basierend auf vorherbestimmten Kennfeldern oder Gleichungen, welche die Beziehung zwischen den harmonischen Schwingungskomponenten der Vibration in Radialrichtung und den harmonischen Stromschwingungen zur Radialrichtungs-Vibrationssteuerung zeigen, um Zielwerte der harmonischen Schwingungskomponenten der Vibration in Radialrichtung zu erhalten, und Addieren der berechneten Werte der harmonischen Stromschwingungen zur Radialrichtungs-Vibrationssteuerung zum Mehrphasenwechselstrom.

Bei diesem Aspekt der Erfindung werden nämlich, durch die Verwendung vorher bestimmter Beziehungen (Kennfelder oder Gleichungen) zwischen den harmonischen Schwingungskomponenten der Radialrichtungs-Vibration und den harmonischen Stromschwingungen zur Radialrichtungs-Vibrationssteuerung, welche vorab im System gespeichert wurden, die harmonsichen Stromschwingungen zur Radialrichtungs-Vibrationssteuerung zur Erzeugung der beabsichtigten harmonischen Schwingungskomponenten der Vibration in Radialrichtung, das bedeutet, die Zielwerte der harmonischen Schwingungskomponenten der Vibration in Radialrichtung berechnet, und die berechneten harmonischen Stromschwingungen zu Radialrichtungs-Vibrationssteuerung werden eingespeist, um dadurch die Zielwerte der harmonischen Schwingungskomponenten der Vibration in Radialrichtung zu erzeugen. Dadurch können die Zielwerte der harmonischen Schwingungskomponenten, das bedeutet, die benötigten harmonischen Schwingungskomponenten, frei erzeugt werden, unabhängig von einer Veränderung der Fahrsituation.

Vorzugsweise weist das Verfahren ferner den Schritt auf: Detektieren der an den Anker angelegten harmonischen Stromschwingungskomponenten, und Durchführen einer Rückkopplungssteuerung, so daß Abweichungen der Amplitude und Phasen zwischen den erfaßten Werten der harmonischen Stromschwingungskomponenten und den berechneten Werten der harmonischen Stromschwingungen zur Radialrichtungs-Vibrationssteuerung, welche zum Mehrphasenwechselstrom addiert werden sollen, zu „0" (Null) werden, um Zielwerte der harmonischen Radialrichtungs-Schwingungskomponenten zu erhalten. Dadurch können die gewünschten harmonischen Schwingungskomponenten der Vibration in Radialrichtung zuverlässig erzeugt werden.

Vorzugsweise weist das Verfahren ferner den Schritt auf: Detektieren der harmonischen Stromschwingungskomponenten oder diesen zugeordneten elektrischen Parametern, Berechnen der Amplituden und Phasen der harmonischen Stromschwingungen zur Radialrichtungs-Vibrationssteuerung entsprechend den Differenzen der Vibrationskomponenten in Radialrichtung oder den diesen zugeordneten elektrischen Parametern entsprechend der Abweichungen zwischen den erfaßten Werten der harmonischen Stromschwingungskomponenten oder den diesen zugeordneten elektrischen Parametern und den Zielwerten der harmonischen Radialrichtungs-Stromschwingungskomponenten oder den diesen zugehörigen elektrischen Parametern, basierend auf Kennfeldern oder Gleichungen, und Addieren der berechneten Werte der harmonischen Stromschwingungen zur Radialrichtungs-Vibrationssteuerung zum Mehrphasenwechselstrom. Dadurch können die gewünschten harmonischen Schwingungskomponenten in Radialrichtung zuverlässig erzeugt werden.

(Modifikationen)

1. Die Ordnungen der inversen Phasenfolgen und der gleichen Phasenfolgen der harmonischen Stromschwingungen zur Radialrichtungs-Vibrationssteuerung (das bedeutet, die Vielfachen der Frequenzen der harmonischen Stromschwingungen zur Radialrichtungs-Vibrationssteuerung bezüglich der Frequenz der Grundfrequenzkomponente) können natürlich Toleranzen bei der Produktion der Schaltungen zur Erzeugung harmonischer Stromschwingungen enthalten.
2. Als rotierenden Wechselstrommaschinen werden vorzugsweise unterschiedliche Arten von Synchronmaschinen verwendet. Die Arbeitsweise kann entweder der Motormodus oder der Leistungerzeugungsmodus sein. Ferner können die harmonischen Stromschwingungen zur Radialrichtungs-Vibrationssteuerung in allen Rotationsbereiche überlagert werden, oder die harmonischen Stromschwingungen zur Radialrichtungs-Vibrationssteuerung können nur bei Rotationsbereichen überlagert werden, bei denen magnetisch bedingte Geräusche ein Problem werden.
3. Eine vorherbestimmte einzelne Ordnung der Vibration in Radialrichtung kann durch Überlagerung mit einer harmonischen Stromschwingung zur Radialrichtungs-Vibrationssteuerung mit einer vorher bestimmten einzelnen Ordnung verringert werden, oder Vibrationen in Radialrichtungmit einer Mehrzahl von Ordnungen können durch Überlagerung mit harmonischen Stromschwingungen zur Radialrichtungs-Vibrationssteuerung mit einer Mehrzahl von Ordnungen verringert werden.
4. Die Veränderung, insbesondere Verringerung des magnetisch bedingten Geräusches, wie vorstehend beschrieben, kann wahlweise entweder während einer bestimmten Zeitdauer ausgeführt werden, in welcher Ruhe im Fahrzeug, das die rotierende Wechselstrommaschine verwendet, benötigt wird, beispielsweise wenn das Fahrzeug unter Verwendung des Motors angehalten wird, beim Verzögern mit geringem Motorgeräusch, oder während eines regenerativen Bremsens.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Diese und andere Aufgaben und Merkmale der vorliegenden Erfindung werden anhand der nachfolgenden Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen, welche unter Bezugnahme auf die angefügten Zeichnungen gegeben wird, deutlicher, dabei zeigt:
1 eine schematische Darstellung, die einen Phasenwert einer magnetischen Schaltung einer dreiphasigen rotierenden Wechselstrommaschine zeigt;
2 ein äquivalentes Schaubild der magnetischen Schaltung aus 1;
3 ein Blockschaltbild einer Motorsteuerschaltung unter Verwendung eines Verfahrens zu Veränderung des magnetisch bedingten Geräusches gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
4 ein Blockschaltbild einer Motorsteuerschaltung unter Verwendung eines Verfahrens zu Veränderung des magnetisch bedingten Geräusches gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
5 ein Blockschaltbild einer Motorsteuerschaltung unter Verwendung eines Verfahrens zu Veränderung des magnetisch bedingten Geräusches gemäß wiederum einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
6 ein Blockschaltbild einer Motorsteuerschaltung unter Verwendung eines Verfahrens zu Veränderung des magnetisch bedingten Geräusches gemäß wiederum einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
7 ein Blockschaltbild einer Motorsteuerschaltung unter Verwendung eines Verfahrens zu Veränderung des magnetisch bedingten Geräusches gemäß abermals einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
8 eine schematische Querschnittansicht in der radialen Schnittebene einer dreiphasigen Synchronmaschine, in einer Versuchsanordnung;
9 eine graphische Darstellung der Frequenzen der Vibrationskräfte in Radialrichtung, welche in einem Experiment unter Verwendung der dreiphasigen Synchronmaschine gemäß 8 erhalten worden sind;
10 eine Darstellung der Spektren der experimentell erhaltenen Vibrationskräfte in Radialrichtung;
11 Gleichung 1 zur Definition eines magnetischen Flusses;
12 Gleichung 2 zur Definition einer magnetischen Energie;
13 Gleichung 3 zur Definition einer magnetischen Vibrationskraft;
14 Gleichung 4 zur Definition einer magnetomotorischen Rotorkraft und eines Statorstroms der Phase U;
15 Gleichung 5 zur Definition einer magnetomotorischen Rotorkraft und eines Statorstroms der Phase V;
16 Gleichung 6 zur Definition einer magnetomotorischen Rotorkraft und eines Statorstroms der Phase W;
17 Gleichung 7 zur Definition einer U-Phasen-Vibrationskraft;
18 Gleichung 8 zur Definition einer V-Phasen-Vibrationskraft;
19 Gleichung 9 zur Definition einer W-Phasen-Vibrationskraft;
20 Gleichung 10 zur Definition eine Kombination von Drei-Phasen-Vibrationskräften;
21 Gleichung 11 zur Definition einer magnetomotorischen Rotorkraft und eines Statorstroms mit zwei Schwingungskomponenten der U-Phase;
22 Gleichung 12 zur Definition einer magnetomotorischen Rotorkraft und eines Statorstroms mit zwei Schwingungskomponenten der V-Phase;
23 Gleichung 13 zur Definition einer magnetomotorischen Rotorkraft und eines Statorstroms mit zwei Schwingungskomponenten der W-Phase;
24 Gleichung 14 zur Definition einer U-Phasen-Vibrationskraft, die mittels der Gleichung 11 berechnet wurde;
25 Gleichung 15 zur Definition einer V-Phasen-Vibrationskraft, die mittels der Gleichung 12 berechnet wurde;
26 Gleichung 16 zur Definition einer W-Phasen-Vibrationskraft, die mittels der Gleichung 13 berechnet wurde;
27 Gleichung 17, die durch das Setzen von j=3, k=5,l=7, m=5 und n=7 in der Gleichung 11 erhalten wurde;
28 Gleichung 18, die durch das Setzen von j=3, k=5, l=7, m=5 und n=7 in der Gleichung 12 erhalten wurde;
29 Gleichung 19, die durch das Setzen von j=3, k=5,1=7, m=5 und n=7 in der Gleichung 13 erhalten wurde;
30 Gleichung 20 zur Definition einer U-Phasen-Vibrationskraft, die mittels der Gleichung 17 berechnet wurde;
31 Gleichung 21 zur Definition einer V-Phasen-Vibrationskraft, die mittels der Gleichung 18 berechnet wurde;
32 Gleichung 22 zur Definition einer W-Phasen-Vibrationskraft, die mittels der Gleichung 19 berechnet wurde;
33 Gleichung 23, die durch die Kombination der drei Phasen Vibrationskräfte, welche durch die Gleichungen 17 bis 18 definiert werden, erhalten wird;
34 Gleichung 24 zur Aufhebung der Komponente der Vibrationskraft sechster Ordnung;
35 Gleichung 25 zur Aufhebung der Komponente der Vibrationskraft 12ter Ordnung;
BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSFORMEN
Nachfolgend werden bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Figuren erklärt.
(Erklärung des Funktionsprinzips)
Nachfolgend wird das Prinzip erklärt, wenn die vorliegende Erfindung auf eine dreiphasige rotierende Wechselstrommaschine angewandt wird.
1 zeigt eine schematische Darstellung, die einen Phasenwert einer magnetischen Schaltung einer dreiphasigen Wechselstrommaschine zeigt, während 2 ein äquivalentes Schaubild der magnetischen Schaltung aus 1 darstellt. In einer Synchronmaschine wird ein magnetischer Fluß ϕ durch einen magnetischen Pol des Rotors (der durch eine Spule oder einen Dauermagneten gebildet wird) erzeugt, eine magnetomotorische Rotorkraft Fmag bezeichnet die magnetomotorische Kraft des magnetischen Pols des Rotors in der magnetischen Schaltung, das bedeutet, eine magnetische Feldstärke bzw. Magnetfeldintensität, und eine magnetomotorische Statorkraft Fcoil bezeichnet die magnetomotorische Kraft, die durch den Statorstrom in der magnetischen Schaltung erzeugt wird, das bedeutet wiederum eine magnetische Feldstärke. Rg ist ein magnetischer Widerstand eines Spalts bzw. Luftspalts zwischen dem Stator und dem Rotor. Beachte, daß in den vorstehenden Figuren und nachfolgenden Gleichungen Icoil ein Statorstrom (Phasenstrom des Ankers), x eine Spaltbreite, S eine Fläche, die dem Spaltabschnitt gegenüberliegt, μ0 die Permeabilität der Luft und N eine Windungsanzahl einer jeden Phasenspule des Ankers ist.
Der magnetische Fluß wird durch Gleichung 1 definiert, die magnetische Energie wird durch Gleichung 2 definiert, die magnetische Vibrationskraft wird durch Gleichung 3 definiert, die magnetomotorische Rotorkraft und der Statorstrom der U-Phase werden durch Gleichung 4 definiert, die magnetomotorische Rotorkraft und der Statorstrom der V-Phase werden durch Gleichung 5 definiert und die magnetomotorische Rotorkraft und der Statorstrom der W-Phase werden durch Gleichung 46 definiert. Hierbei rotiert der in 1 schematisch dargestellte Rotor in einer herkömmlichen rotierenden elektrischen Maschine, daher ist die magnetomotorische Rotorkraft als Funktion einer Sinuskurve dargestellt. Die magnetische Vibrationskraft f ist als Summe eines Quadrats der magnetomotorischen Rotorkraft, des Quadrats der magentomotorischen Statorkraft und dem Produkt der magnetomotorischen Rotorkraft und der magentomotorischen Statorkraft definiert. Hierbei enthält die magnetomotorischen Rotorkraft beispielsweise harmonische Schwingungskomponenten dritter, fünfter und siebter Ordnung, welche auf Grund des Einflusses der Rotorform etc. in der Grundfrequenzkomponente (Komponente erster Ordnung) erzeugt werden. Hier sei angenommen, daß der Statorstrom nur aus der Grundfrequenzkomponente besteht. Natürlich können sowohl die magnetomotorischen Rotorkraft als auch der Statorstrom andere als diese Schwingungskomponenten enthalten.
Die Gleichungen 1 bis 6 werden jeweils in den 11 bis 16 dargestellt.
Wenn die magnetischen Vibrationskräfte (auch einfach als „Vibrationskräfte" bezeichnet) der verschiedenen Phasen der Gleichung 4 bis Gleichung 6 und Gleichung 3 berechnet werden, erhält man die Gleichungen 7 bis 9. Die Gleichungen 7 bis 9 werden jeweils in den 17 bis 19 dargestellt.
Es sei bemerkt, daß F_i die Amplitude einer Komponente i-ter Ordnung der magnetomotorischen Rotorkraft, I_i die Amplitude der Komponente i-ter Ordnung des Statorstroms, θ der Rotationswinkel des Rotors ist, und daß α, β, γ, δ, s, t und u Phasenwinkel darstellen. Die in den Gleichungen 7 bis 9 durch eine durchgezogene Unterstreichung angezeigten Ausdrücke sind in jeder Phase sich in Phase befindende Ausdrücke, während die durch eine unterbrochene Unterstreichung angezeigten Ausdrücke Ausdrücke sind, die innerhalb der Phase um 120 Grad phasenverschoben sind. Ein magnetisches Geräusch wird durch die Vibrationskraft erzeugt, welche durch die Kombination der Vibrationskräfte dieser Phasen erhalten wird, dadurch wird, wenn die Gleichungen 7 bis 9 addiert werden, die Gleichung 10 erhalten.
Gleichung 10 wird in 20 dargestellt. Nachfolgend ist eine kurze Beschreibung der Ausdrücke der Gleichung 10 aufgelistet.

(1) Dieser Ausdruck ist eine DC-Komponente bzw. Gleichstromkomponente;
(2) Dieser Ausdruck ist eine Komponente sechster Ordnung, erzeugt durch eine harmonische Schwingung dritter Ordnung der magnetomotorischen Rotorkraft;
(3) Dieser Ausdruck ist eine Komponente sechster Ordnung, erzeugt durch harmonische Schwingungen erster und fünfter Ordnung der magnetomotorischen Rotorkraft;
(4) Dieser Ausdruck ist eine Komponente sechster Ordnung, erzeugt durch harmonische Schwingungen erster und siebter Ordnung der magnetomotorischen Rotorkraft;
(5) Dieser Ausdruck ist eine Komponente 12ter Ordnung, erzeugt durch harmonische Schwingungskomponenten fünfter und siebter Ordnung der magnetomotorischen Rotorkraft;
(6) Dieser Ausdruck ist eine Komponente sechster Ordnung, erzeugt durch eine magnetomotorische Rotorkraft fünfter Ordnung und einen Statorstrom erster Ordnung;
(7) Dieser Ausdruck ist eine Komponente sechster Ordnung, erzeugt durch eine magnetomotorische Rotorkraft siebter Ordnung und einen Statorstrom erster Ordnung.

In Gleichung 10 sind die in den Gleichungen 7 bis 9 durch duchgezogene Unterstreichungen angezeigten Ausdrücke phasengleich, so daß sie einander verstärken, während die in den Gleichungen 7 bis 9 durch die unterbrochene Unterstreichung angezeigten Ausdrücke sich auslöschen, da die Summe der drei Phasenvektoren „0" wird. Das bedeutet, die Komponenten sechster Ordnung, die durch (2), (3), (4), (6) und (7) in Gleichung 10 angezeigt werden, und die Komponente 12ter Ordnung die durch (5) angezeigt wird, sind einander verstärkende Ausdrücke und daher die Ursache der Magnetgeräusche der dreiphasigen Wechselstrommaschine. Wenn man eine feinere Untersuchung der Berechnung vornimmt, so erkennt man, daß die kombinierte Vibrationskraft der dreiphasigen Wechselstrommaschine ein ganzzahliges Vielfaches von 6 wird, und die harmonischen Schwingungskomponenten des magnetischen Geräusches eine Komponente 6k-ter Ordnung enthalten (wobei k eine natürliche Zahl ist).
Nachfolgend sei ein Fall betrachtet, bei welchem zwei harmonische Stromschwingungen dieser Grundfrequenzkomponente (Komponente erster Ordnung) des Statorstroms überlagert werden. Hierbei ist es sehr wichtig, daß die harmonische Stromschwingungskomponente m-ter Ordnung eine zu der Grundfrequenzkomponente inverse Phasenfolge hat, und daß die harmonische Stromschwingungskomponente n-ter Ordnung die gleich Phasenfolge wie die Grundfrequenzkomponente hat. Insbesondere sei angemerkt, daß, wenn die Phasenfolge der Grundfrequenzkomponente U, V und W ist, die Phasenfolge der harmonischen Stromschwingungskomponente m-ter Ordnung der U, X und V ist, und die Phasenfolge der harmonischen Stromschwingungskomponente n-ter Ordnung U, V und W ist.
Zur Verallgemeinerung sei angenommen, daß die magnetomotorische Rotorkraft die erste Ordnung, die j-te Ordnung, die k-te Ordnung und die l-te Ordnung umfasst. Die magnetomotorische Rotorkraft und der Statorstrom einer jeden Phase für diesen Fall werden durch die Gleichungen 11 bis 13 angezeigt, daher werden, wenn diese Gleichungen 11 bis 13 auf die gleiche Weise wie vorstehend beschrieben berechnet werden, die Gleichungen 14 bis 16 erhalten. Es sei bemerkt, daß F; die Amplitude einer Komponente i-ter Ordnung der magnetomotorische Rotorkraft, I_i die Amplitude der Komponente i-ter Ordnung des Statorstroms und θ der Rotationswinkel des Rotors ist, und daß α, β, γ, δ, s, t und u Phasenwinkel sind. j, k, m und n sind ganze Zahlen. Die Gleichungen 11 bis 16 werden jeweils in den 21 bis 6 dargestellt.
Die in den Gleichungen 14 bis 16 mittels durchgezogener Unterstreichung angezeigten Ausdrücke sind in jeder Phase phasengleich, und die mittels unterbrochener Unterstreichung angezeigten Ausdrücke sind um 120 Grad phasenversschoben.
Magnetisch bedingte Geräusche werden durch die Vibrationskraft gebildet, die durch die Kombination der Vibrationskräfte der verschiedenen Phasen erhalten wird. Die in den Gleichungen 14 bis 16 mittels durchgezogener Unterstreichung angezeigten Ausdrücke sind phasengleich, so daß sie einander verstärken, während die in den Gleichungen 14 bis 16 mittels unterbrochener Unterstreichung angezeigten Ausdrücke aufgehoben werden, da die Summe der Vektoren der drei Phasen „0" wird. Man erkennt also, daß die Vibrationskräfte m+1-ter Ordnung, n-1-ter Ordnung und m+n-ter Ordnung erzeugt werden können, wenn die harmonische Stromschwingungskomponente m-ter Ordnung mit der inversen Phasenfolge und die harmonische Stromschwingungskomponente n-ter Ordnung mit der gleichen Phasenfolge addiert werden.
Das bedeutet, die Vibrationskräfte m+1-ter Ordnung, n–1-ter Ordnung und m+n-ter Ordnung können frei durch die harmonische Stromschwingungskomponenten m-ter und n-ter Ordnung erzeugt werden. Dadurch können magnetisch bedingte Geräusche verstärkt oder verringert werden.
Nachfolgend wird, unter Verwendung der vorstehenden Ergebnisse der Analyse, ein Fall untersucht, bei welchem die harmonische Schwingungskomponente fünfter Ordnung in inverser Phasenfolge überlagert wird, und die harmonische Schwingungskomponente siebter Ordnung in der gleichen Phasenfolge überlagert wird, um magnetisch bedingte Geräusche sechster und 12ter Ordnung zu verringern, welche sich als Probleme in einer dreiphasigen rotierenden Wechselstrommaschine darstellen.
Durch das Setzen von j=3, k=5, l=7, m=5 und n=7 in den Gleichungen 11 bis 13, werden, unter Berücksichtigung der magnetomotorischen Rotorkräfte erster, dritter, fünfter und siebter Ordnung, und der Statorströme erster und fünfter Ordnung (inverse Phasensequenz) und siebter Ordnung (gleiche Phasensequenz), die magnetomotorischen Rotorkräfte und Statorströme der Phasen durch die Gleichungen 17, 18 und 19 angezeigt. Die Gleichungen 17 bis 19 werden jeweils in den 27 bis 29 dargestellt.
Aus diesen Gleichungen ist ersichtlich, daß durch Vorgehen auf die selbe Weise wie vorstehend angeführt, die Vibrationskräfte der verschiedenen Phasen in den Gleichungen 20 bis 22 angezeigt werden, und daß die Vibrationskraft, die durch die Kombination der Vibrationskräfte der verschiedenen Phasen erhalten wird, durch die Gleichung 23 angezeigt wird.
Die Gleichungen 20 bis 22 werden jeweils in den 30 bis 32 dargestellt. Es sei bemerkt, daß die in den Gleichungen 20 bis 22 mittels durchgezogener Unterstreichung angezeigten Ausdrücke phasengleich sind, so daß sie sich gegenseitig verstärken, während die in den Gleichungen 20 bis 22 mittels unterbrochener Unterstreichung angezeigten Ausdrücke einander auslöschen, da die Summe der drei Phasenvektoren „0" wird.
Gleichung 23 wird in 33 dargestellt. Nachfolgend ist eine kurze Beschreibung der Ausdrücke der Gleichung 23 aufgelistet.

(1) Dieser Ausdruck ist eine DC-Komponente bzw. Gleichstromkomponente;
(2) Dieser Ausdruck ist eine Komponente sechster Ordnung, erzeugt durch eine magnetomotorischen Rotorkraft dritter Ordnung;
(3) Dieser Ausdruck ist eine Komponente sechster Ordnung, erzeugt durch eine magnetomotorischen Rotorkraft erster und fünfter Ordnung;
(4) Dieser Ausdruck ist eine Komponente sechster Ordnung, erzeugt durch eine magnetomotorischen Rotorkraft erster und siebter Ordnung;
(5) Dieser Ausdruck ist eine Komponente 12ter Ordnung, erzeugt durch eine magnetomotorischen Rotorkraft fünfter und siebter Ordnung;
(6) Dieser Ausdruck ist eine Komponente sechster Ordnung, erzeugt durch eine magnetomotorische Rotorkraft fünfter Ordnung und einen Statorstrom erster Ordnung;
(7) Dieser Ausdruck ist eine Komponente sechster Ordnung, erzeugt durch eine magnetomotorische Rotorkraft siebter Ordnung und einen Statorstrom erster Ordnung.

Die folgenden Ausdrücke resultieren aus der Überlagerung der Komponenten fünfter und siebter Ordnung des Statorstromes:

(8) Dieser Ausdruck ist eine Komponente sechster Ordnung, erzeugt durch eine magnetomotorische Rotorkraft erster Ordnung und einen Statorstrom fünfter Ordnung;
(9) Dieser Ausdruck ist eine Komponente sechster Ordnung, erzeugt durch eine magnetomotorische Rotorkraft erster Ordnung und einen Statorstrom siebter Ordnung;
(10) Dieser Ausdruck ist eine Komponente 12ter Ordnung, erzeugt durch eine magnetomotorische Rotorkraft fünfter Ordnung und einen Statorstrom siebter Ordnung;
(11) Dieser Ausdruck ist eine Komponente 12ter Ordnung, erzeugt durch eine magnetomotorische Rotorkraft siebter Ordnung und einen Statorstrom fünfter Ordnung
(12) Dieser Ausdruck ist eine Komponente sechster Ordnung, erzeugt durch einen Statorstrom erster Ordnung und fünfter Ordnung;
(13) Dieser Ausdruck ist eine Komponente sechster Ordnung, erzeugt durch einen Statorstrom erster Ordnung und siebter Ordnung;
(14) Dieser Ausdruck ist eine Komponente 12ter Ordnung, erzeugt durch einen Statorstrom fünfter Ordnung und siebter Ordnung.

Demgemäß ist ersichtlich, daß, wenn man die Gleichung 10 der kombinierten Vibrationskraft für den Fall, daß keine harmonische Stromschwingungskomponente überlagert wird, mit der Gleichung 23 der kombinierten Vibrationskraft für den Fall, daß eine harmonische Stromschwingungskomponente überlagert wird, vergleicht, die Vibrationskräfte sechster und 12ter Ordnung auf Grund der Überlagerung der harmonischen Stromschwingungskomponenten fünfter Ordnung in inverser Phasenfolge und der harmonischen Schwingungskomponenten siebter Ordnung in gleicher Phasenfolge separat von den Vibrationskräften sechster und 12ter Ordnung, welche in Gleichung 10 produziert werden, erzeugt werden.
Das bedeutet, es ist ersichtlich, daß das Ausmaß der magnetisch bedingte Geräusche sechster und 23ter Ordnung (Vibrationen in Radialrichtung), welche zu einem Problem in einer dreiphasigen rotierenden Wechselstrommaschine werden können, durch die Anpassung bzw. Einstellung der Amplituden und Phasen der harmonisch Stromschwingungskomponenten fünfter Ordnung in inverser Phasenfolge und der harmonisch Stromschwingungskomponenten siebter Ordnung in gleicher Phasenfolge, gesteuert werden können. Beispielsweise können in Gleichung 23 die Amplituden und Phasen der harmonisch Stromschwingungskomponenten fünfter Ordnung in inverser Phasenfolge und der harmonisch Stromschwingungskomponenten siebter Ordnung in gleicher Phasenfolge, die dazu dienen, die Amplitude der Vibrationskraft sechster Ordnung und die Amplitude der Vibrationskraft 12ter Ordnung zu minimieren, festgestellt werden. Alternativ kann jeder Vibrationskraft Priorität eingeräumt werden, und die jeweils andere Vibrationskraft kann innerhalb eines zulässigen Zeitraumes minimiert werden.
Die Bedingungen der harmonischen Stromschwingungskomponenten fünfter Ordnung in inverser Phase und siebter Ordnung in gleicher Phase für den Fall, bei welchem die Vibrationskraft sechster Ordnung „0" wird, ist in der in 34 dargestellten Gleichung 24 gezeigt.
Die Amplituden und Phasen der harmonischen Stromschwingungskomponenten sollen festgestellt werden, um die Summe der Ausdrücke des magnetisch bedingten Geräusches und der Auslöschungsausdrücke in Gleichung 24 auf „0" zu setzen. Wenn nämlich die Summe der Vektoren des magnetisch bedingten Geräusches ((2) + (3) + (4) + (6) + (7)) + die Summe der Vektoren der Auslöschungsausdrücke ((8) + (9) + (12) + (13)) = 0, wird die Komponente sechster Ordnung ausgelöscht. Die Bedingungen der harmonischen Stromschwingungskomponenten fünfter Ordnung in inverser Phase und siebter Ordnung in gleicher Phase für den Fall, bei welchem die Vibrationskraft 12ter Ordnung „0" wird, wird in der in 35 dargestellten Gleichung 25 gezeigt.
Die Amplituden und Phasen der harmonischen Stromschwingungskomponenten sollen festgestellt werden, um die Summe der Ausdrücke des magnetisch bedingten Geräusches und der Auslöschungsausdrücke in Gleichung 25 auf „0" zu setzen. Wenn nämlich die Vektorumme (5) der Ausdrücke des magnetisch bedingten Geräusches + die Summe der Vektoren ((10) + (11) + (14))) der Auslöschungsausdrücke = 0, wird die Komponente 12ter Ordnung ausgelöscht.
(Abwandlung 1)
Die vorstehende Verarbeitung der Gleichungen wurde am Beispiel einer dreiphasigen rotierenden Wechselstrommaschine durchgeführt, aber die gleichen Verarbeitungsergebnisse können mit dem gleichen Verfahren auch bei einer rotierenden Wechselstrommaschine mit einer anderen Phasenzahl erhalten werden. Bei der vorstehenden Verarbeitung der Gleichungen wurde der Fall erläutert, bei welchem die magnetomotorische Rotorkraft erste, dritte, fünfte und siebte Ordnungen enthält, und die harmonischen Stromschwingungskomponenten fünfter Ordnung in inverser Phasenfolge und siebter Ordnung in gleicher Phasenfolge der Grundfrequenzkomponente (erste Ordnung) des Statorstroms überlagert wurden, aber die vorliegende Erfindung ist natürlich nicht auf diesen Fall beschränkt. Es können ebensogut die neunte und 11te Ordnung zur magnetomotorischen Rotorkraft addiert werden, und die magnetomotorische Rotorkraft kann aus ersten, dritten und fünften Ordnungen bestehen, und kann ebensogut aus ersten, dritten und siebten Ordnungen bestehen. Ferner wurden die magnetisch bedingte Geräusche sechster und 12ter Ordnung verringert oder verändert, jedoch können auf ähnliche Weise die 18te, 19te oder andere Ordnungen verändert werden.
Der erste wichtige Punkt der vorliegenden Erfindung besteht darin, daß eine Vibrationskraft einer Ordnung gleich der (1–x)-ten Ordnung der harmonischen Stromschwingungkomponente erzeugt werden kann, wenn eine x-te harmonische Stromschwingungskomponente der Grundfrequenzkomponente (erste Ordnung) des Statorstroms in der inversen Phasenfolge überlagert wird. Durch die Überlagerung einer x-ten harmonischen Stromschwingunskomponente in inverser Folge kann nämlich eine Vibrationskraft (1 – (– x)) = 1 + x erzeugt werden. Es sei bemerkt, daß, wenn die Phasenfolge der Grundfrequenzkomponente als ein Standard verwendet wird, die harmonische Stromschwingungskomponente x-ter Ordnung in inverser Phasenfolge eine harmonische Stromschwingungskomponente –x-ter Ordnung wird. Das bedeutet, eine Vibrationskraft hat eine Ordnung, die gleich der Differenz der Ordnungen einer Mehrzahl von Frequenzströmen bzw. Frequenzkomponenten ist, daher wird, wenn eine harmonische Stromschwingungskomponente x-ter Ordnung zur Grundfrequenzkomponente des Statorstroms in inverser Phasenfolge addiert wird, eine Vibrationskraft einer x+1-ten Ordnung der Differenz der zwei Ordnungen erzeugt. Es wurde entdeckt, daß die harmonische Stromschwingung (n–1)-ter Ordnung in bevorzugten Phasen und mit bevorzugten Amplituden in der inversen Phasenfolge überlagert werden kann, um magnetisch bedingte Geräusche n-ter Ordnung einer rotierenden Wechselstrommaschine zu erhöhen oder zu verringern, was in der Vergangenheit unbekannt war, und was von nun an eine wichtige Rolle bei der Entwicklung eines Motors mit geringer Lärmemission spielen wird. Wenn dies ferner erklärt wird, hat die Vibrationskraft eine Ordnung, die gleich der Differenz der Ordnungen einer Mehrzahl von Frequenzströmen ist, daher wird, wenn eine harmonische Stromschwingungskomponente x-ter Ordnung zur Grundfrequenzkomponente des Statorstroms in inverser Phasenfolge addiert wird, eine Vibrationskraft einer x+1-ten Ordnung der Differenz der beiden Ordnungen erzeugt.
Ferner kann, selbst für den Fall, bei welchem die harmonische Stromschwingungskomponente y-ter Ordnung an der Grundfrequenzkomponente (erste Ordnung) des Statorstromes in der gleichen Phase wie diese überlagert wird, eine Vibrationskraft mit einer Ordnung gleich der Ordnung der harmonischen Stromschwingungkomponente –1 erzeugt werden. Durch die Überlagerung einer harmonischen Stromschwingungskomponente y-ter Ordnung in der gleichen Folge kann nämlich eine Vibrationskraft y–1-ter Ordnung erzeugt werden. Das bedeutet, eine Vibrationskraft hat eine Ordnung gleich der Differenz der Ordnungen einer Mehrzahl von Frequenzströmen, daher wird, wenn eine harmonische Stromschwingungskomponente y-ter Ordnung zur Grundfrequenzkomponente des Statorstroms in gleicher Phase addiert wird, eine Vibrationskraft einer y–1-ten Ordnung der Differenz der beiden Ordnungen erzeugt. Die Entdeckung, daß eine harmonische Stromschwingung n–1-ter Ordnung in bevorzugten Phasen und mit bevorzugten Amplituden in der gleichen Phasenfolge überlagert werden kann, um Magnetisch bedingte Geräusche n-ter Ordnung einer rotierenden Wechselstrommaschine zu verstärken oder zu verringern war in der Vergangenheit unbekannt, und wird von nun an eine wichtige Rolle bei der Entwicklung eines Motors mit geringer Lärmemission spielen. Ferner war die Tatsache, daß die Komponenten der magnetischen Vibrationskraft (m–1)-ter, (n–1)-ter und (m–n)-ter Ordnung ebenso durch Überlagerung der harmonischen Stromschwingungskomponenten m-ter und n-ter Ordnung der Grundfrequenzkomponente mit der gleichen Phase gleichzeitig verändert (erhöht oder verringert) werden können, im Allgemeinen nicht bekannt. Durch Einsatz dieser Erkenntnis wird es möglich, eine Mehrzahl von Vibrationskräften durch die Anpassung bzw. Einstellung der Amplituden und Phasen der zu addierenden harmonischen Stromschwingungskomponenten der m-ten und n-ten Ordnung anzupassen.
Nachfolgend kann, wenn die harmonische Stromschwingungskomponente fünfter Ordnung in der inversen Phasenfolge addiert wird, und die harmonische Stromschwingungskomponente siebter Ordnung in der gleichen Phasenfolge addiert wird, zugestimmt werden, daß eine Vibrationskraft sechster Ordnung auf Grund der Existenz der harmonischen Stromkomponente fünfter Ordnung in der inversen Phasenfolge und der Grundfrequenzkomponente (erste Ordnung) erzeugt wird, die Vibrationskraft sechster Ordnung wird auf Grund der Existenz der harmonischen Stromschwingungskomponente siebter Ordnung in der gleichen Phasenfolge und der Grundfrequenzkomponente erzeugt, und die Vibrationskraft 12ter Ordnung wird auf Grund der Existenz der harmonischen Stromschwingungskomponenten fünfter Ordnung in der inversen Phasenfolge und siebter Ordnung in der gleichen Phasenfolge erzeugt.
Durch die Addition der harmonischen Stromschwingungskomponente fünfter Ordnung in inverser Phase und der harmonischen Stromschwingungskomponente siebter Ordnung in gleicher Phase, können nämlich die beiden Arten der Vibrationskräfte sechster und 12ter Ordnung im Vergleich mit dem Fall, bei welchem nur die Vibrationskraft sechster Ordnung erzeugt werden kann, wenn jede von diesen einzeln addiert wird, erzeugt (vorzugsweise verringert) werden.
Das bedeutet, durch die Überlagerung der harmonischen Stromschwingungskomponenten m-ter Ordnung in der inversen Phasenfolge und n-ter Ordnung in der gleichen Phasenfolge der Grundfrequenzkomponente des Statorstromes, können die Vibrationskräfte m+1-ter, n-1-ter und n+m-ter Ordnung erzeugt werden. In diesem Fall sind die Tatsache, daß die Ordnung, das heißt die Frequenz, der zu überlagernden harmonischen Stromschwingungskomponenten im Vergleich zu dem vorstehend durch den selben Anmelder erklärten Verfahren zur Verringerung der magnetisch bedingten Geräusche, bei welchem eine harmonische Stromschwingungskomponente mit einer Ordnung, welche um exakt 1 größer ist als eine vorherbestimmte Ordnung der Vibrationskraft, zur Grundfrequenzkomponente addiert wird, deutlich verringert werden kann, und die Tatsache daß deren Erzeugung und Steuerung einfach ist, die wichtigen Vorteile der vorliegenden Erfindung. Das bedeutet, wenn man das insbesondere an einem Beispiel erklärt, für den Fall, daß nur harmonische Stromschwingungen der selben Phasenfolge überlagert werden, beispielsweise wenn magnetisch bedingte Geräusche der sechsten und 12 Ordnung verringert werden, daß eine Überlagerung der harmonischen Stromschwingungen der siebten und 13ten Ordnung nötig ist. Ferner ist, für den Fall, daß nur harmonische Stromschwingungen in der inversen Phasenfolge überlagert werden, die Überlagerung der harmonischen Stromschwingungen fünfter und 11ter Ordnung notwendig. Im Gegensatz dazu können bei der vorliegenden Erfindung, durch die Überlagerung der harmonischer Stromschwingungen sowohl in der selben Phasenfolge als auch in der inversen Phasensequenz, magnetisch bedingte Geräusche der sechsten und 12ten Ordnung durch die Überlagerung der harmonischen Stromschwingungen fünfter und siebter Ordnung verringert werden, wodurch die Frequenz des zu überlagernden Stromes deutlich verringert werden kann. Auf Grund dessen können die verschiedenen Probleme, die entstehen, wenn ein hochfrequenter Strom gesteuert bzw. geregelt wird, gelöst werden. Beispielsweise kann die Last der Stromsteuerung verringert werden, die Verschlechterung der Phasenpräzision etc. kann verhindert werden, und so weiter.
Auch die Tatsache, daß die Komponenten (m+1)-ter, (n–1)-ter und (n+m)-ter der magnetischen Vibrationskraft gleichzeitig ebenso durch die harmonische Stromschwingungskomponente m-ter Ordnung in der inversen Phasenfolgeund die harmonische Stromschwingungskomponente n-ter Ordnung in der gleichen Phasenfolgein Bezug auf die Grundfrequenzkomponente auf diese Weise verändert (erhöht oder verringert) werden können, war allgemein nicht bekannt. Es wird möglich, dies zu verwenden, um eine Mehrzahl von Vibrationskräften durch die Anpassung der Amplituden und Phasen der zu addierenden harmonischen Stromschwingungskomponenten m-ter und n-ter Ordnung anzupassen.
(Abwandlung 2)
Die vorstehende Erklärung bezog sich auf den Punkt der Erzeugung von zwei Arten von Schwingungskomponenten der Vibration in Radialrichtung, wenn eine harmonische Stromschwingungskomponente in inverser Phasenfolge und eine harmonische Stromschwingungskomponente in gleicher Phasenfolge der Grundfrequenzkomponente des Statorstroms überlagert wurden, aber es ist auch möglich, insgesamt drei harmonische Stromschwingungskomponenten mit verschiedenen Ordnungen, welche zumindest eine harmonische Stromschwingungskomponente mit inverser Phasenfolge und zumindest eine harmonische Stromschwingungskomponente mit gleicher Phasenfolge enthalten, mit dem selben technischen Konzept zu addieren, um verschiedene harmonische Schwingungskomponenten der Vibrationskräfte zu erzeugen, deren Ordnungen gleich den Unterschieden zwischen diesen Ordnungen sind.
Wenn beispielsweise eine harmonische Stromschwingungskomponente fünfter Ordnung in einer inversen Phasenfolge, eine harmonische Stromschwingungskomponente 11ter Ordnung in einer inversen Phasenfolge und eine harmonische Stromschwingungskomponente 13ter Ordnung in einer gleichen Phasenfolge auf der Grundfrequenzkomponente (erste Ordnung) überlagert werden, wird eine Vibrationskraft sechster Ordnung auf der Grundfrequenzkomponente und der ersten harmonischen Stromschwingungskomponente erzeugt, eine Vibrationskraft 12ter Ordnung wird aus der Grundfrequenzkomponente und der zweiten harmonischen Stromschwingungskomponente erzeugt, eine Vibrationskraft 12ter Ordnung wird aus der Grundfrequenzkomponente und der dritten harmonischen Stromschwingungskomponente erzeugt, eine Vibrationskraft sechster Ordnung wird aus den ersten und zweiten harmonischen Stromschwingungskomponenten erzeugt, eine Vibrationskraft 18ter Ordnung wird aus den ersten und dritten harmonischen Stromschwingungskomponenten erzeugt und eine Vibrationskraft 24ter Ordnung wird aus den zweiten und dritten harmonischen Stromschwingungskomponenten erzeugt. Demgemäß können, durch die Anpassung der Amplituden und Phasen dieser ersten bis dritten harmonischen Stromschwingungskomponenten durch die vorstehenden Gleichungen, experimentellen Kennfelder, etc. vier Vibrationskräfte beispielsweise der sechsten, 12ten, 18ten und 24ten Ordnung gesteuert oder verringert werden. Natürlich können ebenso harmonische Stromschwingungskomponenten von weiteren unterschiedlichen Ordnungen zu den ersten bis dritten harmonischen Stromschwingungskomponenten addiert werden, oder vier oder mehr Arten von harmonischen Stromschwingungskomponenten verschiedener Ordnungen können ebenso addiert werden.
(Schaltungskonfiguration gemäß Beispiel 1)
Ein Beispiel einer Schaltung zur Überlagerung harmonischer Stromschwingungen in der vorstehend beschriebenen Weise wird in 3 dargestellt. Diese Motorsteuerschaltung ist eine Ausführungsform der Rückkopplungssteuerung eines Motorstroms.
Die Bezugsziffer 10 bezeichnet eine Motorstromsteuereinrichtung zur Steuerung des Motorstroms einer dreiphasigen Synchronmaschine 107 und weist den folgenden Aufbau auf. Die Bezugsziffer 100 bezeichnet einen Amplituden-/Phasen-Befehlsschaltungsblock bzw. Anweisungsschaltungsblock, um die Amplitude und Phase des Befehlsstromwertes (dreiphasiges Wechselstromkoordinatensystem) entsprechend dem Basiswert bzw. Grundwert anzuweisen. Die Bezugsziffer 101 ist ein Amplituden-/Phasen-Befehlsschaltungsblock bzw. Anweisungsschaltungsblock, um die Amplitude und Phase der harmonischen Stromschwingung einer vorherbestimmten Ordnung (dreiphasiges Wechselstromkoordinatensystem) anzuweisen.
Der Amplituden-/Phasen-Befehlsschaltungsblock 100 bestimmt die Amplitude und Phase basierend auf einer Stromvorgabe (current instruction) (Grundschwingung), welche von einer externen Steuervorrichtung, beispielsweise einer elektronischen Steuervorrichtung (ECU) zur Fahrzeugsteuerung empfangen wird. Der Schaltungsblock 100 kann ferner ebensogut durch diese Fahrzeugsteuerungs-ECU gebildet werden. Diese externe Steuervorrichtung berechnet den Stromvorgabewert als diese Grundschwingung basierend auf dem Rotationswinkelsignal (Drehstellungssignal) und einer Drehmomentvorgabe der dreiphasigen Synchronmaschine 107.
Der Schaltblock 101 gibt die Frequenz, die Amplitude und die Phase der Stromvorgabe (Grundschwingung) in die obigen Gleichungen zur Verarbeitung ein, um dabei die Frequenz, Amplitude und Phase der harmonischen Stromschwingung einer vorherbestimmten Ordnung zu ermitteln, welche vorausbestimmt wurde, und gibt einen Amplituden-/Phasenbefehl aus, welcher diese anweist. Die anderen Konstanten dieser Gleichungen werden vorab in Übereinstimmung mit der Aufgabe festgesetzt.
Wenn beispielsweise magnetisch bedingte Geräusche der sechsten und 12ten Ordnung verringert oder ausgelöscht werden, sollten die Amplituden und Phasen der harmonischen Stromschwingungen der fünften und siebten Ordnung festgestellt werden, so daß die Werte der Gleichungen 24 und 25 vorherbestimmte Werte oder weniger werden. Die anderen Konstanten werden vorab als numerische Werte eingestellt, welche für die betreffende rotierende Wechselstrommaschine unterschiedend sind. Auf jeden Fall können, durch die Anpassung der Phasen/Amplituden der zu überlagernden harmonischen Stromschwingungen der inversen Phasenfolge fünfter Ordnung und der gleichen Phasenfolge siebter Ordnung, magnetisch bedingte Geräusche sechster und/oder 12ter Ordnung, das bedeutet der Großteil des magnetisch bedingten Geräusches, erhöht, verringert oder aufgehoben werden.
Es sei bemerkt, daß anstelle der Berechnung der Gleichungen es auch möglich ist, die Frequenzen, Phasen und Amplituden der Grundfrequenzkomponente vorab in Kennfelder oder Tabellen einzugeben, welche diesen Gleichungen entsprechen, um nach den Werten der Phasen und Amplituden der harmonischen Stromschwingungen der fünften und/oder siebten Ordnung zu suchen. Die Anweisungen, welche diesen Grundschwingungsstrom und die harmonischen Stromschwingungen betreffen werden in den Schaltungsblock 102 eingegeben. Der Schaltungsblock 102 addiert den Grundschwingungsstromwert und die harmonischen Stromschwingungswerte von Phasen, welche basierend auf eingegebenen Information für jede Phase festgestellt werden und berechnet periodisch den kombinierten dreiphasigen Wechselstromwert.
Die berechneten kombinierten dreiphasigen Wechselstromwerte werden durch einen Schaltungsblock 103 zur Koordinatenumwandlung in Koordinaten in einem d-q-Achsen-System umgewandelt und mit den erfaßten Werten (d-q-Achse) in einem Subtrahierer 104 verglichen. Die Differenz wird bezüglich einer Verstärkung durch einen Stromverstärker 400 angepaßt und an den dreiphasigen Wechselstromwert an einem Schaltungsblock 104A zur Koordinatenumwandlung ausgegeben.
Der Schaltungsblock 104A erzeugt PWM-Steuerspannungen unterschiedlicher Phasen um die vorstehende angesprochene Differenz in einem Schaltungsblock 105 zu eliminieren, steuert intermittierend Schaltelemente eines dreiphasigen Inverters 106 durch die dreiphasigen PWM-Spannungen und speist Ausgangsspannungen des dreiphasigen Inverters 106 in die Statorspule der Leistungsgenerators bzw. Generators, das bedeutet in die dreiphasige Synchronmaschine 107, ein. Der durch die dreiphasige Synchronmaschine 107 fließende dreiphasige Wechselstrom wird zur Summe des Grundschwingungsstroms bzw. Grundwellenstromes und der harmonischer Stromschwingungen mit Frequenzen, Amplituden und Phasen, die durch die Schaltungsblöcke 100 und 101 ausgewiesen werden. Diese An der PWM-Rückkopplungssteuerung oder -regelung an sich ist gut bekannt, so daß sich eine detaillierte Beschreibung hier erübrigt.
Die dreiphasige Synchronmaschine 107 hat einen eingebauten Drehwinkelsensor bzw. Rotationswinkelsensor 108. Ein Geschwindigkeits-/Positionssignalverarbeitungsblock 109 entnimmt ein Geschwindigkeitssignal bzw. Drehzahlsignal und ein Positionssignal aus dem vom Rotationswinkelsensor 108 ausgegebenen Rotationspositionssignal und gibt diese in den Schaltungsblock 104A ein. Natürlich kann ebensogut ein sensorloses Verfahren, das keinen Rotationswinkelsesnosr nutzt verwendet werden. Ferner wird der Statorspulenstrom der dreiphasigen Synchronmaschine 107 von einem Stromsensor 110 erfaßt, in einen erfaßten d-Achsen-Strom und einen q-Achsen-Strom in einem Koordinatenumwandlungs-Schaltblock 111 umgewandelt und in den Subtrahierer 104 eingegeben.
(Schaltungskonfiguration gemäß Beispiel 2)
Ein Beispiel einer Schaltung zur Überlagerung vorstehend beschriebener harmonischer Stromschwingungen wird in 4 gezeigt.
Die Bezugsziffer 100 bezeichnet einen Amplituden-/Phasen-Befehlsschaltungsblock bzw. Anweisungsschaltungsblock, um die Amplitude und Phase, die als Befehlsstromwert bzw. Stromvorgabenwert (dreiphasiges Wechselstrom-Koordinatensystem) verwendet werden, entsprechend der Grundschwingung vorzugeben. Der vom Schaltungsblock 100 ausgegebene Vorgabewert bzw. Befehlswert wird in den Subtrahierer 104A über einen Schaltungsblock 300 eingegeben, um ein dreiphasiges Wechselstrom-Koordinatensystem auf die gleiche Weise in ein d-q-Achsensystem umzuwandeln wie im Schaltungskonfigurationsbeispiel 1. Der FFT 111 extrahiert den erfaßten Wert der Grundschwingungskomponente (dreiphasiges Wechselstrom-Koordinatensystem) von dem Phasenstromausgang aus der Stromdetektierung. Der erfaßte Wert wird durch einen Schaltungsblock 403 zur Umwandlung des Drei-Phasen-Wechselstrom-Koordinatensystems in das d-q-Achsensystem umgewandelt und dann mit dem Befehlsstromwert im Subtrahierer 104a verglichen. Die Differenz wird an einen Schaltungsblock 104B zur Koordinatenumwandlung durch eine Stromsteuervorrichtung 401 zur Verstärkungseinstellung ausgegeben. Der Schaltungsblock 104B gibt einen dreiphasigen Wechselstrom-Befehlswert zur Eliminierung der Differenz an einen Addierer 112 aus.
Die Bezugsziffer 101 bezeichnet einen Amplituden-/Phasen-Befehlsschaltungsblock, um die Amplitude und Phase als Befehlsstromwert (dreiphasiges Wechselstrom-Koordinatensystem) entsprechend einer harmonischen Schwingung einer vorherbestimmten Ordnung vorzugeben. Der vom Schaltungsblock 100 ausgegebene Befehlswert wird an den Subtrahierer 104a über einen Schaltungsblock 300 ausgegeben, um ein dreiphasiges Wechselstrom-Koordinatensystem auf die gleiche Weise in ein d-q-Achsensystem umzuwandeln, wie im Schaltungskonfigurationsbeispiel 1. Der FFT 111 extrahiert den erfaßten Wert der harmonischen Schwingungskomponente (dreiphasiges Wechselstrom-Koordinatensystem) der vorherbestimmten Ordnung aus dem Motorstrom. Der erfaßte Wert wird durch einen Schaltungsblock 404 zur Umwandlung eines dreiphasigen Wechselstrom-Koordinatensystems in ein d-q-Achsensystem umgewandelt, und dann am Subtrahierer 104b mit dem Befehlsstromwert verglichen. Die Differenz wird durch eine Stromsteuervorrichtung 402 zur Verstärkungseinstellung an einen Schaltungsblock 104C zur Koordinatenumwandlung ausgegeben. Der Schaltungsblock 104B gibt einen dreiphasigen Wechselstrom-Befehlswert zur Eliminierung der Differenz an einen Addierer 112 aus.
Der Schaltungsblock 104C gibt den dreiphasigen Wechselstrom-Vorgabewert zur Eliminierung der Differenz an einen Addierer 112 aus. Das Positionssignal und das Geschwindigkeitssignal bzw. Drehzahlsignal wird aus dem vom Schaltungsblock 109 erfaßten Rotationspositionssignal extrahiert und an die Schaltungsblöcke 104B, 104C, 300 und 301 zur Koordinatenumwandlung ausgegeben.
Die PWM-Steuerspannungen der verschiedenen Phasen, welche dem kombinierten dreiphasigen Wechselstrom-Befehlswert der im Addierer 112 addiert wurde, entsprechen, werden in einem Schaltungsblock 105 erzeugt, die Schaltelemente des dreiphasigen Inverters 106 werden intermittierend durch diese dreiphasige PWM-Steuerspannung gesteuert, und die Ausgangsspannung dieses Drei-Phasen-Inverters 106 wird an die Statorspule der als Generator/Motor dienenden dreiphasigen Synchronmaschine 107 ausgegeben. Der durch die dreiphasige Synchronmaschine 107 fließende dreiphasige Wechselstrom ist die Summe der Grundfrequenzkomponente und der harmonischen Stromschwingungen mit den in den Schaltungsblöcken 100 und 101 bezeichneten Frequenzen, Amplituden und Phasen.
(Schaltungskonfiguration gemäß Beispiel 3)
Ein Beispiel einer Schaltung zur vorstehend beschriebenen Überlagerung harmonischer Stromschwingungen wird in 5 gezeigt. Diese Schaltung verwendet einen Tiefpassfilter 113 anstelle der in der 4 dargestellten FFT 111 und extrahiert den erfaßten Grundschwingungsstromwert und die erfaßten harmonischen Stromschwingungswerte.
Der erfaßte Wert der Stromschwingungskomponente (dreiphasiges Wechselstrom-Koordinatensystem) wird aus dem Phasenstromsignal, das durch den Stromsensor 110 erfaßt wird, extrahiert. Dieser erfaßte Wert wird durch einen Schaltungsblock 403 zur Umwandlung eines dreiphasiges Wechselstrom-Koordinatensystems in ein d-q-Achsensystem in Koordinaten umgewandelt, dann mit dem Befehlsstromwert der Grundschwingung im Subtrahierer 104a verglichen. Die Differenz wird an den Schaltungsblock 104B zur Koordinatenumwandlung durch die Verstärkungsanpassung unter Verwendung der Stromsteuervorrichtung 401 ausgegeben. Der Schaltungsblock 104B gibt einen dreiphasigen Wechselstrom-Vorgabewert zur Eliminierung der Differenz an den Addierer 112 aus.
Der Subtrahierer 117 subtrahiert die Grundschwingungskomponente (dreiphasiges Wechselstrom-Koordinatensystem) des Phasenstromsignals vom Phasenstromsignal (dreiphasiges Wechselstrom-Koordinatensystem), das durch den Stromsensor 110 erfaßt wurde und extrahiert dessen harmonischen Schwingungskomponenten. Die erfaßten harmonischen Schwingungskomponenten werden durch den Schaltungsblock 404 zur Umwandlung eines dreiphasigen Wechselstrom-Koordinatensystems in ein d-q-Achsensystem umgewandelt, und dann mit den Strombefehlswerten bzw. vorgabewerten für die harmonischen Schwingungen am Subtrahierer 104b verglichen. Die Differenz wird durch die Stromsteuervorrichtung 402 zur Verstärkungseinstellung an den Schaltungsblock 104C zur Koordinatenumwandlung ausgegeben. Der Schaltungsblock 104C gibt einen dreiphasigen Wechselstrom-Befehlswert zur Eliminierung der Differenz an den Addierer 112 aus. Dadurch kann dieselbe Operation wie im Schaltungskonfigurationsbeispiel 2 durchgeführt werden.
(Schaltungskonfiguration gemäß Beispiel 4)
Ein Beispiel einer Schaltung zur vorstehend beschriebenen Überlagerung harmonischer Stromschwingungswellen wird in 6 gezeigt. Diese Motorsteuerschaltung ist eine Ausführungsform für eine Rückkopplungssteuerung oder -regelung des Motorstroms ausschließlich in einem dreiphasiges Wechselstrom-Koordinatensystem.
Die Bezugsziffer 100 bezeichnet einen Amplituden-/Phasen-Befehlsschaltungsblock, um die Amplitude und Phase des Befehlsstromwertes (dreiphasiges Wechselstrom-Koordinatensystem) entsprechend der Grundschwingung vorzugeben. Die Bezugsziffer 101 bezeichnet einen Amplituden-/Phasen-Befehlsschaltungsblock, um die Amplitude und Phase eines Befehlsstromwertes (dreiphasiges Wechselstrom-Koordinatensystem) mit einer vorherbestimmten Ordnung vorzugeben. Die Funktionen dieser Schaltungsblöcke sind die gleichen wie jene im Fall von 3. Der harmonische Schwingungsschaltungsblock 101 berechnet die Frequenz, Phase und Amplitude, die vom Schaltungsblock basierend auf den vorstehenden Gleichungen ausgegeben wurden, oder führt im wesentlichen die gleiche Verarbeitung unter Verwendung von Kennfeldern oder Tabellen durch.
Die von den Schaltungsblöcken 100 und 101 ausgegebenen Amplituden-/Phasenbefehle werden in den Schaltungsblock 102 eingegeben. Der Schaltungsblock 102 addiert den Grundschwingungsbefehlsstromwert (dreiphasiges Wechselstrom-Koordinatensystem) und den harmonischen Stromschwingungsbefehlswert (dreiphasiges Wechselstrom-Koordinatensystem) in der U-Phase und V-Phase basierend auf dem Amplituden-/Phasenbefehl des eingegebenen Grundschwingungsbefehlsstromwertes, dem Amplituden-/Phasenbefehl des harmonischen Stromschwingungsbefehlswertes und dem erfaßten Rotations-Positionssignal, und gibt diese als einen kombinierten U-Phasen-Strombefehlswert (dreiphasiges Wechselstrom-Koordinatensystem) iu und einen kombinieren V-Phasen-Strombefehlswert (Drei-Phasen-Wechselstrom-Koordinatensystem) iv aus.
Der Subtrahierer 300 ermittelt die Differenz zwischen dem erfaßten U-Phasen-Stromerfassungswert iu' und dem kombinierten U-Phasen-Strombefehlswert iu und gibt diese Differenz an den Schaltungsblock 302, welcher die Stromsteuervorrichtung bildet, aus. Der Subtrahierer 301 ermittelt die Differenz zwischen dem erfaßten V-Phasen-Stromerfassungswert iv' und dem kombinierten V-Phasen-Strombefehlswert iv und gibt diese Differenz an den Schaltungsblock 302, welcher die Stromsteuervorrichtung bildet, aus. Der Schaltungsblock 302 erzeugt die U-Phasen-Spannung und die V-Phasen-Spannung, welche die Differenz eliminieren, während der Schaltungsblock 105 die PWM-Spannungen der U-Phase und V-Phase entsprechend dieser U-Phasen-Spannung und V-Phasen-Spannung berechnet und ausgibt. Die Subtraktions-Inversions-Schaltung 303 berechnet ferner ein analoges Umkehrsignal, das die Differenz zwischen der U-Phasen-Spannung und der V-Phasen-Spannung als eine W-Phasen-Spannung hat, während der Schaltungsblock 105 die PWM-Spannung dieser W-Phasen-Spannung berechnet und ausgibt. Der dreiphasige Inverter 106 wird intermittierend in Übereinstimmung mit dem Lastzyklus der PWM-Spannungen der drei Phasen gesteuert.
(Schaltungskonfiguration gemäß Beispiel 5)
Ein Beispiel einer Schaltung zur vorstehend beschriebenen Überlagerung harmonischer Stromschwingungswellen wird in 7 gezeigt. Diese Schaltung verändert die in 3 dargestellte Schaltung in eine offene Steuerung bzw. einen offenen Regelkreis.
Die Befehle hinsichtlich des Grundschwingungsstroms und der harmonischen Stromschwingungen, welche vom Grundschwingungs-Schaltungsblock 100 und dem harmonischen Schwingungsschaltungsblock 101 ausgegeben werden, werden in den Schaltungsblock 102 eingegeben. Der Schaltungsblock 102 addiert den Grundschwingungsstromwert und harmonische Stromschwingungswerte der Phasen, welche basierend auf eingegebenen Informationen für jede Phase bestimmt werden und berechnet periodisch den kombinierten dreiphasigen Wechselstromwert. Der berechnete kombinierte dreiphasige Wechselstromwert wird in die Koordinaten des d-q-Achsensystems durch den Schaltungsblock 103 für die Koordinatenumwandlung umgewandelt und durch den Stromverstärker 400 bezüglich der Verstärkung angepaßt, und dann an den Schaltungsblock 104A für die Koordinatenumwandlung als dreiphasiger Wechselstromwert ausgegeben.
Der Schaltungsblock 104A erzeugt die PWM-Steuerspannungen der verschiedenen Phasen im Schaltungsblock 105, steuert die Schaltelemente des Drei-Phasen-Inverters 106 intermittierend durch diese dreiphasige PWM-Steuerspannung, legt die Ausgangsspannung dieses dreiphasigen Inverters 106 an die Statorspule der als Generator fungierenden dreiphasigen Synchronmaschine an, und macht den durch die dreiphasige Synchronmaschine 107 fließenden dreiphasigen Wechselstrom zur Summe des Grundschwingungsstroms und der harmonischen Stromschwingungen, welche die durch die Schaltungsblöcke 100 und 101 bezeichneten Frequenzen, Amplituden und Phasen haben.
Die dreiphasige Synchronmaschine 107 hat einen eingebauten Rotationswinkelsensor 108. Der Schaltungsblock 109 zur Verarbeitung des Geschwindigkeit-/Phasensignals extrahiert das Geschwindigkeitssignal bzw. Drehzahlsignal und das Positionssignal vom Rotationspositionssignal, das durch den Rotationswinkelsensor 108 ausgegeben wird, und gibt diese in die Schaltungsblöcke 103 und 104A zur Koordinatenumwandlung ein.
(Experimentelles Beispiel)
Eine EM-Analyse zur Verringerung der magnetisch bedingte Geräusche wurde unter Verwendung der in 8 gezeigten dreiphasigen Synchronmaschine (8 Pole, 24 Schlitze, IPM) durchgeführt. 9 zeigt die Schwingungsformen der Radialrichtungs-Magnetvibrationskräfte, wenn die Grundfrequenzkomponente des Statorstroms zu 70A festgesetzt wird, und wenn der Rotorphasenwinkel auf einen Zustand eingestellt wird, der das maximale Drehmoment in einem Fall der Überlagerung der harmonischen Stromschwingungen zur Vibrationssteuerung in radiale Richtung liefert, welche durch die vorstehenden Gleichungen errechnet worden sind, wobei hier lediglich die harmonische Stromschwingung fünfter Ordnung mit der zur Grundschwingung inversen Phasenfolge mit einer Amplitude 3A überlagert wird, wobei ferner die harmonische Stromschwingung siebter Ordnung mit der gleichen Phasenfolge wie die Grundschwingung mit einer Amplitude 1A überlagert wird und keine harmonische Stromschwingung zur Vibrationssteuerung in Radialrichtung überlagert wird. 10 zeigt ein Spektrum davon. Es ist ersichtlich, daß die Vibrationskraft sechster Ordnung durch die harmonische Stromschwingung fünfter Ordnung verringert werden kann, und daß ferner die Vibrationskraft 12ter Ordnung durch Überlagerung der harmonischen Stromschwingung siebter Ordnung verringert werden kann. Beachte, daß die Amplituden und Phasen so angepaßt werden, daß die Vibrationskräfte sechster und 12ter Ordnung verringert werden können.
Diese Vibrationskraft ist die Summe der Vibrationskräfte, welche zu den drei Zähnen als die Summe der dreiphasigen Wertigkeit addiert wurden.
Auf diese Weise ist die vorliegende Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß magnetisch bedingte Geräusche n1–1-ter Ordnung, n2+1-ter Ordnung und n1+n2-ter Ordnung durch Überlagerung einer harmonischen Stromschwingung n1-ter Ordnung zur Vibrationssteuerung in Radialrichtung mit der gleichen Phasenfolge wie die der Grundschwingung und einer harmonischen Stromschwingung n2-ter Ordnung zur Vibrationssteuerung in Radialrichtung mit einer zur Grundschwingung inversen Phasenfolge gesteuert werden können und kann unabhängig von der Zahl der Pole und Zahl der Nuten der Rotationsmaschine angewendet werden. Im vorliegenden Beispiel wurde der Fall, in welchem die Zahl der Zähne für jeden Pol und jede Phase 1 war (24/8/3=1), gezeigt, daher wurden die Werte dreier Zähne aufsummiert, aber andere Fälle sind auch möglich. Zum Beispiel wird, im Fall von 8 Polen und 48 Nuten, wenn 6 aneinandergrenzende Zähne aufsummiert werden, ein Wert dreier Phasen erhalten. Im Fall von 8 Polen und 96 Nuten, wenn 12 aneinandergrenzende Zähne aufsummiert werden, wird ein Wert dreier Phasen durch 3 aneinandergrenzende Zähne erhalten. Ferner wird im Fall einer konzentrierten Spule mit 12 Polen und 18 Nuten etc., ein Wert dreier Phasen durch 3 aneinander grenzende Zähne erhalten.
(Modifikation)
Im vorstehenden Steuerungsbeispiel wurde eine offene Steuerung und Rückkopplungssteuerung unter Verwendung von Sollstromwerten bzw. Zielstromwerten erklärt, aber es ist auch möglich eine Rückkopplungssteuerung auszuführen, wobei das magnetisch bedingte Geräusch beispielsweise direkt durch ein Mikrofon erfaßt wird, die harmonischen Schwingungskomponenten vorbestimmter Ordnungen davon extrahiert werden, die Abweichung zwischen diesen harmonischen Schwingungskomponenten und vorbestimmten Zielwerten gefunden werden, diese Abweichungen werden, entweder durch Berechnung der Amplituden und Phasen der überlagerten Stromschwingungen zur Vibrationssteuerung in Radialrichtung entsprechend der Abweichungen oder durch Auffinden derselben in Kennfeldern auf Null verringert, und die festgestellten überlagerten harmonischen Stromschwingungen zur Vibrationskontrolle in Radialrichtung werden dem Statorstrom überlagert.
Auf die gleiche Weise wie vorstehend beschrieben ist es, anstelle der direkten Erfassung der magnetisch bedingte Geräusche durch ein Mikrofon auch möglich, die Rückkopplungssteuerung ähnlich wie vorstehend auszuführen, um den Ausgang eines Vibrationssensors bzw. Schwingungsfühlers oder eines Krafterfassungssensors, die an einem Statorkern, einer Untersuchungsspule oder einer Aufnahmespule zur Erfassung des magnetischen Feldes, etc. vorgesehen sind, auf einen vorbestimmten Zielwert zu verringern.
Obgleich die Erfindung unter Bezugnahme auf bestimmte Ausführungsformen beschrieben wurde, welche zu Illustrationszwecken gewählt wurden, ist es offensichtlich, daß zahlreiche Modifikationen demgegenüber von der auf diesem Gebiet der Technik bewanderten Konzept gemacht werden können, ohne vom Grundkonzept und Grundgedanken der Erfindung abzuweichen.

Claims

Verfahren zur Steuerung von magnetisch bedingten Geräuschen einer rotierenden Wechselstrommaschine mit folgenden Schritten: Zuordnen einer Ordnung "1" zu einer Grundfrequenzkomponente eines mehrphasigen Wechselstroms, der an einen Anker einer mehrphasigen rotierenden rotierende Wechselstrommaschine angelegt wird, Addieren einer harmonischen Stromschwingung n1-ter Ordnung (wobei n1 eine natürliche Zahl ist) zur Radialrichtungsvibrationssteuerung, welche dieselbe Phasenfolge wie eine Grundfrequenzkomponente hat, und einer harmonischen Stromschwingung n2-ter Ordnung (wobei n2 eine natürliche Zahl ist) zur Radialrichtungsvibrationssteuerung, die eine von der Grundfrequenzkomponente inverse Phasenfolge hat, zum mehrphasigen Wechselstrom, um unter der Radialrichtungsvibration, die aus einer Vibration besteht, die radial um eine Achse einer Welle der rotierende Wechselstrommaschine aufgrund von Vibrationskräften erzeugt wird, welche durch die rotierende Wechselstrommaschine erzeugt oder von außen in die rotierende Wechselstrommaschine eingebracht werden, Radialrichtungsvibrationskomponenten (n1+n2)-ter Ordnung, (n1–1)-ter Ordnung und (n2+1)-ter Ordnung im Vergleich zu dem Fall zu verändern, bei dem die harmonischen Stromschwingungen zur Radialrichtungsvibrationssteuerung nicht addiert werden.
Verfahren zur Steuerung von magnetisch bedingten Geräuschen einer rotierenden Wechselstrommaschine nach Anspruch 1, das ferner folgenden Schritt aufweist: Addieren von harmonischen Stromschwingungen zur Radialrichtungsvibrationssteuerung mit vorbestimmten Amplituden und Phasen zu der Grundfrequenzkomponente des mehrphasigen Wechselstromes, um die harmonischen Radialrichtungsvibrationskomponenten stärker zu verringern, als für den Fall, bei welchem die harmonischen Stromschwingungen zur Radialrichtungsvibrationssteuerung nicht addiert werden
Verfahren zur Steuerung von magnetisch bedingten Geräuschen einer rotierenden Wechselstrommaschine nach Anspruch 2, wobei: die rotierende Wechselstrommaschine eine rotierende dreiphasige Wechselstrommaschine ist; und wobei die Ordnung der harmonischen Stromschwingung zur Radialrichtungsvibrationssteuerung mit der zur Grundfrequenzkomponente inversen Phasenfolge 6k1-1-ter Ordnung ist (wobei k1 eine natürliche Zahl ist); und wobei die Ordnung der harmonischen Stromschwingung zur Radialrichtungsvibrationssteuerung mit der gleichen Phasenfolge wie die Grundfrequenzkomponente 6k2+1-ter Ordnung ist (wobei K2 eine natürliche Zahl ist).
Verfahren zur Steuerung von magnetisch bedingten Geräuschen einer rotierenden Wechselstrommaschine nach Anspruch 3, wobei: die Ordnung der harmonischen Stromschwingung zur Radialrichtungsvibrationssteuerung mit der inversen Phasenfolge fünfter Ordnung ist, und die Ordnung der harmonischen Stromschwingung zur Radialrichtungsvibrationssteuerung mit der gleichen Phasenfolge siebter Ordnung ist.
Verfahren zur Steuerung von magnetisch bedingten Geräuschen einer rotierenden Wechselstrommaschine nach Anspruch 3, wobei: die Ordnung der harmonischen Stromschwingung zur Radialrichtungsvibrationssteuerung mit der inversen Phasenfolge 11ter Ordnung ist, und die Ordnung der harmonischen Stromschwingung zur Radialrichtungsvibrationssteuerung mit der selben Phasenfolge siebter Ordnung ist.
Verfahren zur Steuerung von magnetisch bedingten Geräuschen einer rotierenden Wechselstrommaschine nach Anspruch 3, wobei: die Ordnung der harmonischen Stromschwingung zur Radialrichtungsvibrationssteuerung mit der inversen Phasenfolge fünfter Ordnung ist, und die Ordnung der harmonischen Stromschwingung zur Radialrichtungsvibrationssteuerung mit der selben Phasenfolge 13ter Ordnung ist.
Verfahren zur Steuerung von magnetisch bedingten Geräuschen einer rotierenden Wechselstrommaschine nach Anspruch 3, wobei: die Ordnung der harmonischen Stromschwingung zur Radialrichtungsvibrationssteuerung mit der inversen Phasenfolge 11ter Ordnung ist, und die Ordnung der harmonischen Stromschwingung zur Radialrichtungsvibrationssteuerung mit der selben Phasenfolge 13ter Ordnung ist.
Verfahren zur Steuerung von magnetisch bedingten Geräuschen einer rotierenden Wechselstrommaschine nach Anspruch 3, wobei: die Ordnung der harmonischen Stromschwingung zur Radialrichtungsvibrationssteuerung mit der inversen Phasenfolge fünfter Ordnung ist, und die Ordnung der harmonischen Stromschwingung zur Radialrichtungsvibrationssteuerung mit der selben Phasenfolge 19ter Ordnung ist.
Verfahren zur Steuerung von magnetisch bedingten Geräuschen einer rotierenden Wechselstrommaschine nach Anspruch 1, das ferner folgende Schritte aufweist: Berechnen der Amplituden und Phasen der harmonischen Stromschwingungen zur Radialrichtungsvibrationssteuerung, welche zum mehrphasigen Wechselstrom addiert werden sollen, basierend auf vorherbestimmten Kennfeldern oder Gleichungen, welche die Beziehung zwischen den harmonischen Radialrichtungsvibrationskomponenten und den harmonischen Stromschwingungen zur Radialrichtungsvibrationssteuerung zeigen, um Sollwerte der harmonischen Radialrichtungsvibrationskomponenten zu erhalten, und Addieren der berechneten Werte der harmonischen Stromschwingungen zur Radialrichtungsvibrationssteuerung zum mehrphasigen Wechselstrom.
Verfahren zur Steuerung von magnetisch bedingten Geräuschen einer rotierenden Wechselstrommaschine nach Anspruch 1, das ferner folgende Schritte aufweist: Erfassen der an den Anker angelegten harmonischen Stromschwingungskomponenten, und Durchführen einer Regelung, so daß Abweichungen der Amplitude und Phasen zwischen den erfaßten Werten der harmonischen Stromschwingungskomponenten und den berechneten Werten der harmonischen Stromschwingungen zur Radialrichtungsvibrationssteuerung, welche zum mehrphasigen Wechselstrom addiert werden sollen, 0 werden, um Sollwerte der harmonischen Radialrichtungsvibrationskomponenten zu erhalten.
Verfahren zur Steuerung von magnetisch bedingten Geräuschen einer rotierenden Wechselstrommaschine nach Anspruch 1, das folgende Schritte aufweist: Erfassen der harmonischen Radialrichtungsvibrationskomponenten oder damit assoziierten elektrischen Parametern, Berechnen der Amplituden und Phasen der harmonischen Stromschwingungen zur Radialrichtungsvibrationssteuerung entsprechend den Differenzen der Radialrichtungsvibrationskomponenten oder der damit assoziierten elektrischen Parametern entsprechend den Abweichungen zwischen den erfaßten Werten der harmonischen Radialrichtungsvibrationskomponenten oder den damit assoziierten elektrischen Parametern und den Sollwerten der harmonischen Radialrichtungsvibrationskomponenten oder den damit assoziierten elektrischen Parametern, basierend auf Kennfeldern oder Gleichungen, und Addieren der berechneten Werte der harmonischen Stromschwingungen zur Radialrichtungsvibrationssteuerung zum mehrphasigen Wechselstrom.
Verfahren zur Steuerung von magnetisch bedingten Geräuschen einer rotierenden Wechselstrommaschine, mit folgenden Schritten: Zuordnen einer Ordnung "1" zu einer Grundfrequenzkomponente eines mehrphasigen Wechselstroms, der an einen Anker einer mehrphasigen rotierenden rotierende Wechselstrommaschine angelegt wird, Addieren von harmonischen Stromschwingungen zur Radialrichtungsvibrationssteuerung mit der Ordnung n1, n2 und n3 (wobei n1, n2 und n3 voneinander verschiedene natürliche Zahlen sind), von denen zumindest eine eine zur Grundfrequenzkomponente inverse Phasenfolge hat, zum mehrphasigen Wechselstrom, um unter der Radialrichtungsvibration, die aus einer Vibration besteht, die radial um eine Achse einer Welle der rotierende Wechselstrommaschine aufgrund von Vibrationskräften erzeugt wird, welche durch die rotierende Wechselstrommaschine erzeugt oder von außen in die rotierende Wechselstrommaschine eingebracht werden, harmonische Radialrichtungsvibrationskomponenten, welche Ordnungen haben, die mit den Differenzen der Ordnungen zwischen den harmonischen Stromschwingungen zur Radialrichtungsvibrationssteuerung korrespondieren, und Radialrichtungsvibrationskomponenten, welche Differenzen von Ordnungen zwischen den Ordnungen der harmonischen Stromschwingungen zur Radialrichtungsvibrationssteuerung und 1 haben, im Vergleich zu dem Fall zu verändern, bei dem die harmonischen Stromschwingungen zur Radialrichtungsvibrationssteuerung nicht addiert werden.
Verfahren zur Steuerung von magnetisch bedingten Geräuschen einer rotierenden Wechselstrommaschine nach Anspruch 9, ferner den folgenden Schritt aufweisend: Addieren von harmonischen Stromschwingungen zur Radialrichtungsvibrationssteuerung mit vorbestimmten Amplituden und Phasen zu der Grundfrequenzkomponente des mehrphasigen Wechselstromes, um die harmonischen Radialrichtungsvibrationskomponenten stärker zu verringern, als für den Fall, bei welchem die harmonischen Stromschwingungen zur Radialrichtungsvibrationssteuerung nicht addiert werden
Verfahren zur Steuerung von magnetisch bedingten Geräuschen einer rotierenden Wechselstrommaschine nach Anspruch 13, wobei: die rotierende Wechselstrommaschine eine dreiphasige rotierende Wechselstrommaschine ist; die Ordnung der harmonischen Stromschwingung zur Radialrichtungsvibrationssteuerung mit der zur Grundfrequenzkomponente inversen Phasenfolge fünfter Ordnung ist; und die Ordnungen von zwei harmonischen Stromschwingungen zur Radialrichtungsvibrationssteuerung mit der gleichen Phasenfolge wie die Grundfrequenzkomponente 11-ter Ordnung und 13-Ordnung sind.
Verfahren zur Steuerung von magnetisch bedingten Geräuschen einer rotierenden Wechselstrommaschine nach Anspruch 12, ferner mit: Berechnen der Amplituden und Phasen der harmonischen Stromschwingungen zur Radialrichtungsvibrationssteuerung, welche zum mehrphasigen Wechselstrom addiert werden sollen, basierend auf vorherbestimmten Kennfeldern oder Gleichungen, welche die Beziehung zwischen den harmonischen Radialrichtungsvibrationskomponenten und den harmonischen Stromschwingungen zur Radialrichtungsvibrationssteuerung zeigen, um Sollwerte der harmonischen Radialrichtungsvibrationskomponenten zu erhalten, und Addieren der berechneten Werte der harmonischen Stromschwingungen zur Radialrichtungsvibrationssteuerung zum mehrphasigen Wechselstrom.
Verfahren zur Steuerung von magnetisch bedingten Geräuschen einer rotierenden Wechselstrommaschine nach Anspruch 12, ferner mit: Erfassen der an den Anker angelegten harmonischen Stromschwingungskomponenten, und Durchführen einer Regelung, so daß Abweichungen der Amplitude und Phasen zwischen den erfaßten Werten der harmonischen Stromschwingungskomponenten und den berechneten Werten der harmonischen Stromschwingungen zur Radialrichtungsvibrationssteuerung, welche zum mehrphasigen Wechselstrom addiert werden sollen, 0 werden, um Sollwerte der harmonischen Radialrichtungsvibrationskomponenten zu erhalten.
Verfahren zur Steuerung von magnetisch bedingten Geräuschen einer rotierenden Wechselstrommaschine nach Anspruch 12, ferner mit: Erfassen der harmonischen Radialrichtungsvibrationskomponenten oder damit assoziierten elektrischen Parametern, Berechnen der Amplituden und Phasen der harmonischen Stromschwingungen zur Radialrichtungsvibrationssteuerung entsprechend den Differenzen der Radialrichtungsvibrationskomponenten oder der damit assoziierten elektrischen Parametern entsprechend den Abweichungen zwischen den erfaßten Werten der harmonischen Radialrichtungsvibrationskomponenten oder den damit assoziierten elektrischen Parametern und den Sollwerten der harmonischen Radialrichtungsvibrationskomponenten oder den damit assoziierten elektrischen Parametern, basierend auf Kennfeldern oder Gleichungen, und Addieren der berechneten Werte der harmonischen Stromschwingungen zur Radialrichtungsvibrationssteuerung zum mehrphasigen Wechselstrom.