DE102006046637A1 - Status information producing device for e.g. three-phase electrical machine, has voltage measuring device and difference providing device for evaluating measuring signal controlled by changing inductance of pole coil of phase cables - Google Patents

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    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P23/00—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by a control method other than vector control
    • H02P23/14—Estimation or adaptation of motor parameters, e.g. rotor time constant, flux, speed, current or voltage

Abstract

The device has a voltage measuring device (6) and a difference providing device (8) for evaluating a measuring signal that is controlled by changing inductance of a pole coil of phase cables (1-3) of an electrical machine due to current flow by the phase traces for production of status information. The device (8) determines voltage difference values, where a comparison and classification device (9) determines rotation angle interval that is defined for a rotation condition of a rotor of the machine.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Gewinnung für die Steuerung der Bestromung elektrischer Maschinen verwendbarer Information über den Zustand der Maschinen.The The invention relates to a device for obtaining control the energization of electrical machines usable information about the Condition of the machines.

Aus der EP 1 005 716 B1 geht eine Vorrichtung zur Bestimmung der Rotordrehlage während des Motorbetriebs durch Anlegen von Impulsen an Phasenstränge insbesondere vielpoliger elektrischer Maschinen und durch Auswertung des Sternpunktpotentials hervor. Die Möglichkeit, auf solche Weise die Rotordrehlage bestimmen zu können, beruht darauf, dass die Induktivität der Phasenstränge innerhalb der halben magnetischen Periode eine eindeutige Funktion des Drehwinkels Φ des Rotors ist, wie dies in der hier einbezogenen EP 1 005 716 B1 beschrieben ist. Messspannungsimpulse können daher im Sternpunkt ein Potentialsignal erzeugen, das von der jeweiligen Induktivität des Phasenstrangs abhängt und daher ein Maß für die Stellung des Rotors innerhalb der halben magnetischen Periode ist.From the EP 1 005 716 B1 is a device for determining the rotor rotational position during engine operation by applying pulses to phase strands especially multipole electrical machines and by evaluation of the neutral point potential. The possibility of being able to determine the rotor position in such a way is based on the fact that the inductance of the phase strands within the half of the magnetic period is an unambiguous function of the angle of rotation φ of the rotor, as in the here included EP 1 005 716 B1 is described. Measuring voltage pulses can therefore generate a potential signal in the star point, which depends on the respective inductance of the phase strand and is therefore a measure of the position of the rotor within half the magnetic period.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine neue Vorrichtung der eingangs erwähnten Art zu schaffen, welche die Möglichkeiten zur Steuerung der Bestromung elektrischer Maschinen erweitert und insbesondere die oben erwähnte Vorrichtung zur Bestimmung der Rotordrehlage vorteilhaft ergänzen kann.Of the Invention is based on the object, a new device of mentioned in the beginning Kind of creating the possibilities extended to control the energization of electrical machines and in particular the above-mentioned Can advantageously complement device for determining the rotor rotational position.

Die diese Aufgabe lösende Vorrichtung nach der Erfindung ist gekennzeichnet durch eine Einrichtung, die zur Gewinnung der Zustandsinformation ein Messsignal auswer tet, welches durch Änderung der Induktivität von Polwicklungsphasensträngen der elektrischen Maschine infolge Stromfluss durch die Phasenstränge beeinflusst ist.The solving this task Device according to the invention is characterized by a device which to obtain the state information, evaluate a measurement signal, which by change the inductance of pole winding phase strands the electrical machine influenced by current flow through the phase strands is.

Bei dem Messsignal kann es sich zum Beispiel um eine von den Phasenstranginduktivitäten abhängige Spannung, eine Stromänderung oder einen Phasenwinkel handeln.at the measurement signal may be, for example, a voltage dependent on the phase-strand inductances, a current change or a phase angle.

Die hier betrachteten Änderungen der Induktivität von Polwicklungsphasensträngen beruhen auf einer Schwächung oder Stärkung des die Polwicklungen durchsetzenden Magnetfeldes. Bei großen, durch die elektrische Maschine fließenden Betriebsströmen kann die Feldstärkenänderung in den Polwicklungen und damit deren Induktivitätsänderung erheblich sein. Folglich können Induktivitätsänderungen Aufschluss über den Bestromungszustand der elektrischen Maschine geben.The here considered changes the inductance of pole winding phase strands are based on a weakening or strengthening of the pole windings passing through the magnetic field. At big, through the electric machine is flowing operating currents can change the field strength be significant in the pole windings and thus their inductance change. consequently can inductance Information about Give the Bestromungszustand the electrical machine.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung betrifft die Zustandsinformation die Ausrichtung eines ausgewählten Phasenstrangs zum Nord- oder Südpol bzw., bei vielpoligen Maschinen, den Nordpolen oder Südpolen des Magnetfeldes. Hier führen je nach Stellung des Rotors Bestromungen entweder zu einer Erhöhung oder Verringerung der Induktivität des betreffenden Phasenstrangs, so dass durch die Auswertung eines von der geänderten Induktivität abhängigen Signals auf die Drehlage vor einem Nord- oder Südpol geschlossen werden kann.In a preferred embodiment According to the invention, the state information relates to the alignment of a chosen Phase strand to the north or south pole or, in multipolar machines, the northern poles or southern poles of the Magnetic field. Lead here Depending on the position of the rotor, current supplies either increase or Reduction of inductance of the relevant phase string, so that by the evaluation of a from the changed inductance dependent Signal can be closed on the rotational position in front of a north or south pole.

Der die Induktivität ändernde Strom kann ein im Rahmen der Betriebsbestromung der elektrischen Maschine fließender Strom oder/und ein durch die genannte Einrichtung gesondert erzeugter Strom sein.Of the changing the inductance Electricity can be used as part of the operation of the electric Machine more fluid Electricity and / or a separately generated by said device Be electricity.

Im letzteren Fall die Einrichtung zur Erzeugung des Stromes vorzugsweise derart vorgesehen, dass der erzeugte Strom das Drehmoment der elektrische Maschine nicht beeinflusst, also einen Blindstrom bildet.in the the latter case, the means for generating the current preferably provided such that the generated current, the torque of the electric Machine not affected, so forms a reactive current.

Der Strom kann insbesondere eine Komponente eines resultierenden Stromvektors sein, welche mit einer ein Drehmoment erzeugenden Komponente dieses Stromvektors, bezogen auf die magnetische Periode, einen Phasenwinkel von 90° einschließt. Die erstgenannte Komponente trägt somit nicht zum Drehmoment der elektrischen Maschine bei.Of the In particular, current may be a component of a resulting current vector be which with a torque generating component of this Current vector, based on the magnetic period, a phase angle of 90 °. The first component carries thus not contributing to the torque of the electric machine.

Das Messsignal kann durch eine Änderung des Verhältnisses der Induktivität der Phasenstränge beeinflusst sein.The Measurement signal may be due to a change of the relationship the inductance the phase strands to be influenced by.

Eine solche Beeinflussung liegt insbesondere dann vor, wenn entsprechend einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung das Messsignal das Potential am Sternpunkt im Stern verschalteter Phasenstränge der elektrischen Maschine ist. Im Sternpunkt erfolgt stets eine Teilung der über den Phasensträngen liegenden Spannung, wobei in dreiphasigen Maschinen für die Teilung der induktive Widerstand eines Strangs und die Parallelschaltung der induktiven Widerstände der anderen beiden Stränge maßgebend ist.A such influence exists in particular if, accordingly a preferred embodiment the invention, the measurement signal the potential at the star point in the star interconnected phase strings the electric machine is. In the star point always one Division of over the phase strands lying tension, being in three-phase machines for the division the inductive resistance of a string and the parallel connection the inductive resistors the other two strands authoritative is.

Zweckmäßig umfasst die Vorrichtung ferner eine Einrichtung, welche Spannungsimpulse an wenigstens einen der Polwicklungsphasenstränge anlegt und zur Ermittlung der Drehlage des Rotors innerhalb einer halben magnetischen Periode durch die Spannungsimpulse das am Sternpunkt der im Stern verschalteten Phasenstränge erzeugte Potential auswertet.Suitably, the device further comprises a device which voltage pulses at little at least one of the Polwicklungsphasenstränge applies and evaluates the potential generated at the star point of the star-connected phase strands to determine the rotational position of the rotor within half a magnetic period by the voltage pulses.

Eine solche Lagebestimmung innerhalb einer halben magnetischen Periode gibt keinen Aufschluss darüber, ob die halbe magnetische Periode durch einen Nord- oder Südpol gebildet ist. Die Kenntnis der Ausrichtung des ausgewählten Phasenstrangs zu einem Nord- oder Südpol bildet hierzu eine vorteilhafte Ergänzung.A such orientation within half a magnetic period gives no indication whether half the magnetic period is formed by a north or south pole is. Knowing the orientation of the selected phase strand to a North or south pole forms an advantageous supplement to this.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen und der beiliegenden, sich auf diese Ausführungsbeispiele beziehenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:The The invention will be described below with reference to exemplary embodiments and the enclosed, to these embodiments related drawings closer explained. Show it:

1 eine schematische Darstellung einer elektrischen Maschine mit einer Vorrichtung nach der Erfindung, 1 a schematic representation of an electrical machine with a device according to the invention,

2 eine das Anlegen von Messspannungsimpulsen an die Phasenstränge der elektrischen Maschine von 1 erläuternde Darstellung, 2 an application of measuring voltage pulses to the phase strands of the electric machine of 1 explanatory illustration,

3 eine die Ermittlung der Drehlage des Rotors erläuternde Darstellung, und 3 a representation explaining the determination of the rotational position of the rotor, and

4 den Zusammenhang zwischen dem die Polwicklungen durchsetzenden Magnetfeld H der elektrischen Maschine und der Induktion B in den Polwicklungen bzw. der Induktivität L der Polwicklungen. 4 the relationship between the pole windings passing through the magnetic field H of the electric machine and the induction B in the pole windings and the inductance L of the pole windings.

1 zeigt Phasenstränge 1 bis 3 der Polwicklungsschaltung einer im übrigen nicht gezeigten 3-phasigen elektrischen Maschine. In dem betrachteten Ausführungsbeispiel weist die Maschine eine Vielzahl durch Permanentmagnete am Läufer gebildete magnetische Perioden auf, denen ein Drehwinkel ΔΦ entspricht, welcher wesentlicher kleiner als 360° ist und beispielsweise 12° beträgt. 1 shows phase strings 1 to 3 the pole winding circuit of a not shown otherwise 3-phase electric machine. In the considered embodiment, the machine has a plurality of magnetic periods formed by permanent magnets on the rotor, which correspond to a rotational angle ΔΦ, which is substantially smaller than 360 ° and is for example 12 °.

Die in einem Sternpunkt 4 miteinander verbundenen Phasenstränge 1 bis 3 sind an ihrem dem Sternpunkt fernen Ende jeweils mit einer Spannungsversorgungsschaltung 5 verbunden, durch welche die elektrische Maschine nach dem Impulsweitenmodulationsverfahren betrieben wird.The in a star point 4 interconnected phase strands 1 to 3 are at their star point remote end each with a power supply circuit 5 connected, by which the electric machine is operated according to the pulse width modulation method.

Der Sternpunkt 4 ist verbunden mit einer das Potential bzw. die Spannung U am Sternpunkt 4 erfassenden Einrichtung 6, die ihrerseits mit einer Steuereinrichtung 7 in Verbindung steht, welche u.a. die Spannungsversorgung der elektrischen Maschine durch die Schaltung 5 steuert.The star point 4 is connected to a potential or the voltage U at the neutral point 4 detecting device 6 , in turn, with a control device 7 in connection, among other things, the power supply of the electrical machine through the circuit 5 controls.

Die der Erfassung des Sternpunktpotentials dienende Einrichtung 6 ist ausgangsseitig verbunden mit einer Einrichtung 8, die, gesteuert durch die Einrichtung 7, Differenzen M zwischen Spannungswerten U bildet, welche die Spannungserfassungseinrichtung 6 als Ausgangswerte liefert.The device used to detect the neutral point potential 6 is connected on the output side with a device 8th that, controlled by the institution 7 , Differences M between voltage values U forming the voltage detection means 6 as output values.

Durch die Differenzbildungseinrichtung 8 ermittelte Spannungsdifferenzwerte sind einer Vergleichs- und Klassifizierungseinrichtung 9 zuführbar, welche aus den Spannungsdifferenzwerten M ein für die Drehlage des Rotors der elektrischen Maschine maßgebendes Drehwinkelintervall (i) innerhalb einer halben magnetischen Periode ΔΦ/2 ermittelt.By the difference formation device 8th determined voltage difference values are a comparison and classification device 9 can be fed, which determines from the voltage difference values M a for the rotational position of the rotor of the electric machine authoritative rotational angle interval (i) within half a magnetic period ΔΦ / 2.

Eine mit den Einrichtungen 8 und 9 verbundene Berechnungseinrichtung 10 bestimmt dann die genaue Drehlage des Rotors innerhalb des Intervalls (i) der halben magnetischen Periode.One with the facilities 8th and 9 connected calculation device 10 then determines the exact rotational position of the rotor within the interval (i) of half the magnetic period.

Gemäß 2 werden im Rahmen der Impulsweitenmodulation Betriebsspannungsimpulse 11 bis 13 z.B. einer Batteriespannung UB in jedem Modulationszyklus (oder in ausgewählten Modulationszyklen) um Δt zeitverzögert an die jeweiligen Phasenstränge 1 bis 3 angelegt. Während des Zeitraums Δt durch die Schaltung 5 angelegte, von den Betriebsspannungsimpulsen 11 bis 13 getrennte Messspannungsimpulse 14 bis 16 sind zueinander zeitversetzt. Das Zeitintervall Δt ist so klein, dass sich die Drehlage des Rotors innerhalb dieses Intervalls praktisch nicht ändert.According to 2 become in the context of pulse width modulation operating voltage pulses 11 to 13 eg a battery voltage U B in each modulation cycle (or in selected modulation cycles) by Δt delayed in time to the respective phase strands 1 to 3 created. During the period .DELTA.t through the circuit 5 applied, from the operating voltage pulses 11 to 13 separate measuring voltage pulses 14 to 16 are time shifted to each other. The time interval .DELTA.t is so small that the rotational position of the rotor practically does not change within this interval.

Die Messspannungsimpulse 14 bis 16 erzeugen am Sternpunkt 4 entsprechend zeitversetzte Spannungssignale U1, U2 und U3, welche die mit der Erzeugung der Messspannungsimpulse 14 bis 16 durch die Steuereinrichtung 7 zeitgleich aktivierte Einrichtung 6 erfasst.The measuring voltage pulses 14 to 16 generate at the star point 4 correspondingly offset in time voltage signals U1, U2 and U3, which with the generation of the measuring voltage pulses 14 to 16 by the control device 7 simultaneously activated device 6 detected.

Entsprechend einer (weiter unten erläuterten) Abhängigkeit der Induktivität der Polwicklungen der Phasenstränge 1 bis 3 vom Drehwinkel Φ innerhalb einer halben magnetischen Periode ΔΦ/2 ergibt sich abhängig vom Drehwinkel Φ innerhalb der halben magnetischen Periode für die Spannungssignale U1, U2 und U3 jeweils ein periodischer, annähernd sinusförmiger Verlauf, wobei die drei Spannungssignale zueinander um 120° phasenverschoben sind.According to a (explained below) dependency of the inductance of the pole windings of phase strands 1 to 3 of the angle of rotation Φ within half a magnetic period ΔΦ / 2 results depending on the rotation angle Φ within the half magnetic period for the voltage signals U1, U2 and U3 each have a periodic, approximately sinusoidal course, the three voltage signals are mutually phase-shifted by 120 °.

Aus den Spannungssignalen U1, U2 und U3 bildet die Einrichtung 8 Differenzen M1 = U1 – U2, M2 = U2 – U3 und M3 = U3 – U1. Drei weitere mögliche Differenzen unterscheiden sich von diesen Differenzen nur im Vorzeichen.From the voltage signals U1, U2 and U3 forms the device 8th Differences M1 = U1 - U2, M2 = U2 - U3 and M3 = U3 - U1. Three other possible differences differ from these differences only in the sign.

Die Abhängigkeit dieser Differenzen vom Drehwinkel Φ ist in 3 dargestellt.The dependence of these differences on the angle of rotation Φ is in 3 shown.

Auch die in 3 gezeigten, etwa sinusförmigen periodischen Kurven M1 (Φ), M2 (Φ) und M3 (Φ) sind um 120° zueinander phasenverschoben. Eine volle Periode dieser Kurven entspricht jeweils einer halben magnetischen Periode.Also in 3 shown, approximately sinusoidal periodic curves M1 (Φ), M2 (Φ) and M3 (Φ) are phase-shifted by 120 ° to each other. One full period of these curves corresponds to half a magnetic period each.

Wie 3 ferner zu entnehmen ist, ergeben sich innerhalb einer vollen Periode der Kurve M1 zwölf Intervalle i = 1 bis 12, für die gilt:

Figure 00050001
As 3 It can also be seen that within a full period of the curve M1 there are twelve intervals i = 1 to 12, for which the following applies:
Figure 00050001

Durch Bestimmung des Vorzeichens dreier ermittelter Differenzwerte M1, M2 und M3 und durch Vergleich dieser Werte untereinander kann die Vergleichs- und Klassifi zierungseinrichtung 9 das Drehwinkelintervall (i) ermitteln, in welchem der Rotor gerade liegt.By determining the sign of three determined difference values M1, M2 and M3 and by comparing these values with each other, the comparison and classification means 9 determine the rotation angle interval (i) in which the rotor is currently located.

Die genaue Berechnung der Drehlage innerhalb der Intervalle (i) durch die Einrichtung 10 erfolgt gestützt auf arcsin- oder/und arctan-Funktionen, die vorzugweise auf Differenzen der Potentialverläufe angewandt werden. Die Phasenveränderung und damit auch die Fortschaltung der Intervalle kann durch Beobachtung von Schaltzuständen ermittelt werden, die auch in der normalen Nutzbestromung vorkommen bzw. sich durch geringe Modifikation (zeitversetztes Ein- und Ausschalten) erzeugen lassen.The exact calculation of the rotational position within the intervals (i) by the device 10 is based on arcsin and / or arctan functions, which are preferably applied to differences in the potential curves. The phase change and thus the continuation of the intervals can be determined by monitoring switching states that occur in the normal Nutzbestromung or can be generated by slight modification (time-delayed switching on and off).

Der Drehwinkel Φ des Rotors lässt sich durch Zählung der durchlaufenen halben magnetischen Perioden ermitteln.Of the Rotation angle Φ of Rotor leaves by counting determine the swept half magnetic periods.

Die oben erwähnte Änderung der Induktivität der Polwicklungen der Phasenstränge 1 bis 3 beruht auf dem in 4a gezeigten Zusammenhang zwischen dem die Polwicklungen der Phasenstränge durchsetzenden Magnetfeld H des Läufers und dem sich in den Eisen enthaltenden Polwicklungen ergebenden Induktionsfeld B. Je nach Drehstellung des Rotors innerhalb einer halben magnetischen Periode ändert sich das durch das H-Feld der Permanentmagnete des Läufers erzeugte B-Feld in den Polwicklungen der Phasenstränge. Mit der Änderung des B-Feldes ändert sich auch die Steigung dB/dH, welche der Induktivität der Phasenstränge proportional ist. 4b zeigt die sich in Abhängigkeit vom H-Feld ergebende Induktivität L.The above-mentioned change in the inductance of the pole windings of the phase strands 1 to 3 based on the in 4a The relationship between the magnetic field H of the rotor passing through the pole windings of the phase strands and the induction field B resulting in the iron windings is shown. Depending on the rotational position of the rotor within half a magnetic period, the B generated by the H field of the permanent magnets of the rotor changes. Field in the pole windings of the phase strands. With the change of the B-field, the slope dB / dH, which is proportional to the inductance of the phase strands, also changes. 4b shows the inductance L. resulting from the H field.

Am Sternpunkt wird die jeweils an einen der Phasenstränge 1 bis 3 angelegte Impulsspannung UB geteilt, wobei sich je nach Drehlage des Rotors unterschiedliche Teilungsverhältnisse und damit unterschiedliche Potentiale am Standpunkt ergeben. Maßgebend für das Teilungsverhältnis sind der induktive Widerstand des jeweils mit der Spannung UB beaufschlagten Phasenstrangs und der induktive Widerstand der Parallelschaltung der beiden anderen Phasenstränge. Aufgrund der Symmetrie der Kurve L(H) in bezug auf die L-Achse kann jedoch nicht unterschieden werden, ob die halbe magnetische Periode, innerhalb welcher die Rotordrehlage ermittelt wurde, durch einen Nordpol oder einen Südpol gebildet ist.At the star point, the one at each of the phase strands 1 to 3 applied pulse voltage U B divided, resulting depending on the rotational position of the rotor different division ratios and thus different potentials at the point of view. Decisive for the division ratio are the inductive resistance of the each acted upon by the voltage U B phase strand and the inductive resistance of the parallel connection of the other two phase strands. However, due to the symmetry of the curve L (H) with respect to the L axis, it can not be discriminated whether the half magnetic period within which the rotor pitch was detected is formed by a north pole or a south pole.

Um festzustellen, ob die halbe magnetische Periode einen Nord- oder Südpol betrifft, erfolgt in dem hier beschriebenen Ausführungsbeispiel ausgehend von der Kenntnis der Drehlage innerhalb der halben magnetischen Periode eine Bestromung der elektrischen Maschine durch Impulsweitenmodulation derart, dass der aus den Phasenstrangströmen resultierende, durch die Gesamtheit der Polwicklungen erzeugte Feldvektor H → bzw. B → eine erste, genau auf die Mitte, zwischen zwei Polen des Läuferfelds gerichtete Komponente und eine zweite, genau auf einen Pol des Läuferfeldes gerichtete Komponente gebildet ist. Bezogen auf die magnetische Periode des Läuferfeldes schließen die beiden Komponenten also einen Phasenwinkel von 90° ein. So erzeugt nur die erste Komponente ein Drehmoment, die zweite Komponente, die einen Blindstrom darstellt, liefert zum Drehmoment der elektrischen Maschinen keinen Beitrag.Around determine if half the magnetic period is a north or north South Pole concerns, takes place in the embodiment described here, starting from the knowledge of the rotational position within half the magnetic period an energization of the electric machine by pulse width modulation such that the resulting from the phase strand currents, through the Whole of the pole windings generated field vector H → or B → a first, right on the center, between two poles of the runner field directed component and a second component directed to one pole of the rotor field is formed. Based on the magnetic period of the rotor field shut down the two components thus a phase angle of 90 °. So only the first component generates a torque, the second component, which represents a reactive current, provides the torque of the electrical Machines no contribution.

Der zusätzliche Blindstrom sorgt jedoch für eine Veränderung des H-Feldes und damit auch des B-Feldes in den Polwicklungen der Phasenstränge. Wird angenommen, die Polwicklungen eines ausgewählten Phasenstranges des Rotors stehen vor einem Nordpol, so kann die zweite Stromkomponente z.B. so erzeugt werden, dass das die Polwicklungen durchsetzende H-Feld geschwächt wird und die Induktivität L dieser Polwicklungen entsprechend zunimmt, wenn diese Annahme zutrifft. Der „Arbeitspunkt" wandert dann im positiven Teil der Kurve L(H) in 4b nach links. War die Annahme falsch und die Polwicklungen stehen in Wirklichkeit vor einem Südpol, so führt dies zu einer Vergrößerung des Betrages des die Polwicklungen durchsetzenden Feldes. Der „Arbeitspunkt" wandert dann im negativen Teil der Kurve L(H) nach links. Die Induktivität L nimmt ab.However, the additional reactive current causes a change of the H-field and thus also of the B-field in the pole windings of the phase strands. If it is assumed that the pole windings of a selected phase strand of the rotor are in front of a north pole, the second current component can be generated, for example, such that the H field passing through the pole windings is weakened and the inductance L of these pole windings increases accordingly, if this assumption holds. The "working point" then moves in the positive part of the curve L (H) in 4b to the left. If the assumption was wrong and the pole windings are in fact in front of a south pole, this leads to an increase in the amount of the field passing through the pole windings. The "operating point" then moves to the left in the negative part of the curve L (H), the inductance L decreases.

Die Abnahme oder Zunahme der Induktivität führt dazu, dass der aus den Signalen M1 bis M3 resultierende, mit dem Winkel Φ umlaufende Zeiger seiner Länge nach zu- oder abnimmt. Aus der Längenänderung lässt sich auf einen Nord- oder Südpol schließen.The Decrease or increase of the inductance causes that from the Signals M1 to M3 resulting, with the angle Φ circulating Pointer of his length after increasing or decreasing. From the change in length can be on a north or south pole shut down.

Die Beobachtung eines längenveränderlichen Zeigers ließe sich auch im Rahmen der normalen Betriebsbestromung durch Impulsweitenmodulation ohne gesonderte Messspannungsimpulse 14 bis 16 durchführen.The observation of a variable-length pointer could be in the context of the normal operation current by pulse width modulation without separate measurement voltage pulses 14 to 16 carry out.

Claims (8)

Vorrichtung zur Gewinnung für die Steuerung der Bestromung elektrischer Maschinen verwendbare Information über den Zustand der Maschinen, gekennzeichnet durch eine Einrichtung, die zur Gewinnung der Zustandsinformation ein durch Änderung der Induktivität von Polwicklungsphasensträngen der elektrischen Maschine infolge Stromfluss durch die Phasenstränge beeinflusstes Messsignal auswertet.Device for obtaining the control of the current supply electrical machines usable information about the condition of the machines, characterized by means for obtaining state information one by change the inductance of pole winding phase strands the electrical machine influenced as a result of current flow through the phase strands Evaluates measurement signal. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der die Induktivität der Polwicklungsphasenstränge (1–3) ändernde Strom ein im Rahmen der Bestromung der elektrischen Maschine fließender Strom oder ein durch die genannte Einrichtung erzeugter, gesonderter Strom ist.Device according to Claim 1, characterized in that the inductance of the pole winding phase strands ( 1 - 3 ) changing current is a current flowing in the context of the energization of the electric machine or a generated by said means, separate stream. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung zur Erzeugung des Stromes derart vorgesehen ist, dass der Strom das Drehmoment der elektrischen Maschine nicht beeinflusst.Device according to claim 2, characterized in that in that the device for generating the current is provided in such a way is that the current is not the torque of the electric machine affected. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Strom eine Komponente eines resultierenden Stromvektors ist, welche mit einer ein Drehmoment erzeugenden Komponente dieses Stromvektors, bezogen auf die magnetische Periode, einen Phasenwinkel von 90° einschließt.Device according to claim 3, characterized in that that the current is a component of a resulting current vector which is with a torque generating component of this Current vector, based on the magnetic period, a phase angle of 90 °. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Messsignal durch eine Änderung des Verhältnisses der Induktivitäten der Polwicklungsphasenstränge (1–3) beeinflusst ist.Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the measurement signal by changing the ratio of the inductances of the Polwindlungsphasenstränge ( 1 - 3 ) is influenced. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Messsignal das Potential am Sternpunkt im Stern verschalteter Phasenstränge (1–3) ist.Apparatus according to claim 5, characterized in that the measuring signal, the potential at the neutral point in the star-connected phase strands ( 1 - 3 ). Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Zustandsinformation die Ausrichtung eines ausgewählten Phasenstrangs zum Nord- oder Südpol bzw., bei vielpoligen Maschinen, den Nord- oder Südpol des Magnetfeldes betrifft.Device according to one of claims 1 to 6, characterized the state information is the alignment of a selected phase strand to the north or south pole or, in multi-pole machines, the north or south pole of the magnetic field. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, gekennzeichnet durch eine weitere Einrichtung, welche Spannungsimpulse an wenigstens einen der Polwicklungsphasenstränge (1–3) anlegt und zur Ermittlung der Drehlage des Rotors der elektrischen Maschine innerhalb einer halben magnetischen Periode durch die Spannungsimpulse (14–16) das am Sternpunkt im Stern verschalteter Phasenstränge (1–3) erzeugte Potential auswertet.Device according to one of claims 1 to 7, characterized by a further device, which voltage pulses to at least one of the Polwicklungsphasenstränge ( 1 - 3 ) and for determining the rotational position of the rotor of the electric machine within half a magnetic period by the voltage pulses ( 14 - 16 ) the phase strands interconnected at the star point in the star ( 1 - 3 ) evaluates generated potential.
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