DE102007003737A1 - Verfahren zum Betreiben eines Elektrogeräts, Elektrogerät und aus einem Umrichter versorgbarer Elektromotor - Google Patents

Verfahren zum Betreiben eines Elektrogeräts, Elektrogerät und aus einem Umrichter versorgbarer Elektromotor Download PDF

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Abstract

Verfahren zum Betreiben eines Elektrogeräts und Elektrogerät, umfassend pulsweitenmoduliert betriebene Leistungselektronik, wobei die PWM-Frequenz zeitabhängig verändert wird.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Elektrogeräts, Elektrogerät und aus einem Umrichter versorgbarer Elektromotor.
  • Aus der DE 102 48 375 C2 ist ein Verfahren zur Stromerfassung bei Umrichtern bekannt. Die im Rhythmus der Pulsweitenmodulations-Frequenz, also PWM-Frequenz, erfassten Stromwerte werden zur Regelung der Drehzahl und/oder des Drehmoments des vom Umrichter versorgten Elektromotors verwendet.
  • Aus der 5 bis 9 klar, dass pro PWM-Periode ein Stromwert erfassbar ist. Es genügt bei manchen Anwendungen auch, nur je einen Stromwert pro jeder zweiten, dritten oder vierten PWM-Periode zu erfassen.
  • Die PWM-Frequenz beträgt beispielsweise 4 kHz. Hierbei sind die Regeleigenschaften des Umrichters gut und die Schaltverluste gering. Komponenten der Anlage, in welcher der Umrichter installiert ist, weisen jedoch stets verschiedene Schwingungsmoden auf. Dabei kann es unter Umständen sein, dass ein ständiger Teil-Energiestrom in einen oder mehrere gewisse Moden einströmt und sich somit große Schwingungsamplituden in diesem Mode aufbauen. Diese führen unter anderem auch zu einer großen Schallabstrahlung.
  • Statt einer PWM-Frequenz von 4 kHz sind auch andere Frequenzen, wie 8 kHz oder 16 kHz üblich. Allerdings sind hierbei die Schaltverluste der Leistungshalbleiter höher.
    •
  • Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine geringere und/oder angenehmere Geräuschemission zu erreichen bei Elektro-Geräten.
  • Erfindungsgemäß wird die Aufgabe bei dem Verfahren nach den in Anspruch 1 oder 24 und bei dem Gerät nach den in Anspruch 29 angegebenen Merkmalen gelöst.
  • Wichtige Merkmale der Erfindung bei dem Verfahren sind, dass es zum Betreiben eines Elektrogeräts vorgesehen ist, wobei pulsweitenmoduliert betriebene Leistungselektronik umfasst ist, wobei die PWM-Frequenz zeitabhängig verändert wird.
  • Von Vorteil ist dabei, dass die Geräuschemission geringer und angenehmer ist als bei Verwendung nur einer Frequenz. Außerdem sind die Schaltverluste niedrig.
  • Insbesondere ist somit eine geringere und/oder angenehmere Geräuschemission erreichbar bei umrichtergespeisten Elektromotoren oder Getriebemotoren.
  • Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung wird die PWM-Frequenz zeitabhängig verändert zwischen einer unteren und einer oberen Frequenz. Von Vorteil ist dabei, dass bei Frequenzen nahe zur oberen Grenze vom menschlichen Gehör schlechter wahrnehmbare Geräusche erzeugbar sind. Bei der unteren Grenze sind die Schaltverluste gering.
  • Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung sind untere und obere Frequenz 20% oder mehr entfernt sind von der Mittelfrequenz, also dem arithmetischen Mittel aus unterer und oberer Frequenz. Von Vorteil ist dabei, dass der Schalldruck über ein derart breites Frequenzband verteilt ist, dass das menschliche Ohr ein deutlich rauschartiges Geräusch und keine Einzelfrequenz wahrnimmt. Somit ist die Belästigung verringert.
  • Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung wird die obere PWM-Frequenz lastabhängig verändert, insbesondere bei zunehmender Ausgangsleistung des Elektro-Geräts verringert. Von Vorteil ist dabei, dass die Schaltverluste verringert werden.
  • Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung wird die untere PWM-Frequenz lastabhängig verändert, insbesondere bei abnehmender Ausgangsleistung des Elektro-Geräts vergrößert wird. Von Vorteil ist dabei, dass die Geräusche angenehmer gemacht werden.
  • Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung beträgt die kleinste untere PWM-Frequenz 4 kHz und die größte obere 16 kHz. Von Vorteil ist dabei, dass obere Grenze ein Ganzzahliges Vielfaches der unteren ist. Bei Ganzzahligen Vielfachen der oberen Grenze von der unteren Grenze ist eine software-mäßige Realisierung einfach und schnell ausführbar.
  • Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung sind zeitabhängig für die PWM-Frequenz verschiedene diskrete Werte vorgebbar.
  • Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung wird die PWM-Frequenz zeitabhängig im Wesentlichen kontinuierlich verändert, insbesondere jeder nachfolgenden PWM-Periode ein vom vorigen Wert sich unterscheidender Wert der PWM-Frequenz zugeordnet wird. Von Vorteil ist dabei, dass die Änderung der Frequenzen derart schnell ausführbar ist, dass der Wechsellastbetrieb der Leistungshalbleiter vermeidbar ist.
  • Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung sind die PWM-Frequenzen zwischen der minimalen und maximalen Frequenz im Wesentlichen gleichmäßig verteilt, insbesondere im zeitlichen Durchschnitt. Von Vorteil ist dabei, dass das Geräusch angenehmer empfunden wird und die Amplituden geringer sind, also das Geräusch auch leiser ist. Die Amplituden der tonalen Anteile des Geräusches werden reduziert und durch Rauschen im Frequenzbereich zwischen der minimalen und maximalen Frequenz ersetzt. Tonhaltige Geräusche werden subjektiv unangenehm empfunden. Somit ist durch die Erfindung eine subjektiv weniger störende Geräuschemission erreicht.
  • Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist der Kehrwert der Änderungsgeschwindigkeit der PWM-Frequenz f, also Δt/Δf, kleiner als eine thermische Zeitkonstante einer Schicht oder Komponente eines Leistungshalbleiterschalters der Leistungselektronik. Von Vorteil ist dabei, dass die Temperatur sich nur geringfügig ändert und mechanische Spannungen vermeidbar sind.
  • Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist der Kehrwert der Änderungsgeschwindigkeit der PWM-Frequenz f, also Δt/Δf, kleiner als eine Zeitkonstante, die das Einströmen von Energie in eine Schwingungsmode charakterisiert. Von Vorteil ist dabei, dass ein Kleinhalten der Amplituden in den Schwingungsmoden der Komponenten des Geräts erreichbar ist.
  • Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist das Gerät ein Umrichter, ein Wechselrichter, ein Rückspeisegerät oder ein anderes Leistungshalbleiterschalter umfassendes Gerät. Von Vorteil ist dabei, dass die Erfindung bei jedem Elektro-Gerät, dessen Schalter pulsweitenmoduliert betrieben werden, anwendbar ist.
  • Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung wird die obere PWM-Frequenz bei zunehmender Drehzahl des vom Umrichter versorgten Elektromotors verringert. Von Vorteil ist dabei, dass Schaltverluste verringert werden.
  • Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung wird die untere PWM-Frequenz bei abnehmender Drehzahl des vom Umrichter versorgten Elektromotors vergrößert. Von Vorteil ist dabei, dass die Geräusche verringerbar sind.
  • Wichtige Merkmale bei dem Elektrogerät sind, dass es pulsweitenmoduliert betreibbare Leistungselektronik umfasst, wobei das Gerät derart gestaltet ist, dass es mit verschiedenen PWM-Frequenzen betreibbar ist.
  • Von Vorteil ist dabei, dass insgesamt die Geräuschentwicklung verringerbar ist, für das menschliche Ohr angenehmer gestaltbar und Schaltverluste trotzdem gering haltbar sind.
  • Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung sind zeitabhängig für die PWM-Frequenz mindestens vier verschiedene diskrete Werte vorgebbar. Von Vorteil ist dabei, dass ein geringer Software- und Rechenaufwand notwendig ist und trotzdem eine sehr gute Reduktion der Geräuschbelästigung erreichbar ist.
  • Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist derjenige Zeitabschnitt, in welchem ein jeweiliger diskreter Wert der PWM-Frequenz vorgegeben wird, kleiner als eine kritische Zeitdauer. Von Vorteil ist dabei, dass die kritische Zeitdauer abhängig von den Eigenschaften des menschlichen Gehörs wählbar ist.
  • Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die kritische Zeitdauer diejenige Zeitdauer, bei welcher das menschliche Ohr gerade nicht mehr in der Lage ist das Anliegen einer diskreten Frequenz zu erkennen. Von Vorteil ist dabei, dass ein Rauschen und keine Einzelfrequenzen wahrnehmbar sind, die viel störender sind.
  • Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die kritische Zeitdauer der N-te Teil derjenigen Zeitdauer, bei welcher das menschliche Ohr gerade nicht mehr in der Lage ist, das Anliegen einer diskreten Frequenz zu erkennen, wobei N die Anzahl der diskreten Werte ist und/oder die Anzahl der Zeitabschnitte mit jeweils konstanter Frequenz bei einer periodischen Folge von mehreren diskreten Frequenzen ist. insbesondere ist die kritische Zeitdauer kleiner ist als die Trägheit des menschlichen Gehörs, insbesondere gemäß der Lehre der Technischen Akustik oder Psychoakustik, oder kleiner als die zeitliche Nachverdeckung des menschlichen Gehörs, insbesondere gemäß der Lehre der Technischen Akustik oder Psychoakustik. Von Vorteil ist dabei, dass keine Einzelfrequenzen mehr wahrnehmbar sind.
  • Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung beträgt die kritische Zeitdauer weniger als 50 ms, insbesondere weniger als 35 ms. Von Vorteil ist dabei, dass die Pulsfolgen nicht mehr als Einzelfrequenzen wahrnehmbar sind. Bei Unterschreitung von 35 ms wurden sehr gute Ergebnisse erzielt.
  • Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung beträgt die kritische Zeitdauer zwischen 0,5 ms und 5 ms, insbesondere zwischen 1,5 ms und 2,5 ms. Die hier genannte untere Grenze ermöglicht, dass der Rechen- und Softwareaufwand gering bleibt. Die hier genannte obere Grenze ist derart gewählt, dass ein weiteres Verkürzen keine wahrnehmbare Verbesserung erzielen lässt.
  • Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die Mittelfrequenz derart gewählt, dass der das Gerät und einen Elektromotor und/oder ein Getriebe umfassende Antrieb keine Eigenfrequenz im Bereich der Mittelfrequenz aufweist, insbesondere die Mittelfrequenz zwischen zwei Eigenfrequenzen gelegt wird. Von Vorteil ist dabei, dass zwar bei jedem Antrieb, wie beispielsweise umrichtergespeister Getriebemotor, Eigenresonanzen auftreten, aber die vom Umrichter in diese zugehörigen Schwingungsmodi eingebrachten Energieflüsse gering haltbar sind und somit ein Verstärken von Schwingungen in solchen Schwingungsmoden vermieden ist.
  • Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung wird die PWM-Frequenz zeitabhängig derart verändert, dass eine Folge, insbesondere periodische Folge, Zeitabschnitten vorgegeben wird, denen ein jeweiliger Wert einer diskreten Frequenz zugeordnet ist. Von Vorteil ist dabei, dass die Folge derart wählbar ist, dass eine möglichst geringe Belästigung entsteht, weil dem zugehörigen Frequenzspektrum nur geringe Amplitudenbeträge zugeordnet sind.
  • Bei einem erfindungsgemäßen Verfahren zum Betreiben eines Elektrogeräts, umfassend pulsweitenmoduliert betriebene Leistungselektronik, wird die PWM-Frequenz abhängig vom Betriebszustand
    • – konstant auf der Mittelfrequenz gehalten wird, also obere und untere Frequenz gleich sind
    • – oder zeitabhängig verändert wird.
  • Von Vorteil ist dabei, dass beispielsweise bei niedriger Leistung ein hohe konstante Frequenz verwendbar ist, die als wenig störend wahrgenommen wird und bei hoher Leistung zwar die Pulsweitenmodulationsfrequenz absenkbar ist und somit die Verluste der Leistungshalbleiter der Wechselrichterstufe des Geräts verminderbar sind aber auch andererseits die Pulsweitenmodulationsfrequenz in einem Band um die Mittelfrequenz herum variierbar ist, wodurch eine weniger störende Geräuschentwicklung erzielbar ist. Somit ist die Mittelfrequenz abhängig vom Betriebszustand verändert.
  • Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung steigt die Anzahl der zwischen oberer und unterer Frequenz verwendeten Frequenzwerte mit abnehmender Mittelfrequenz monoton, insbesondere unterhalb einer kritischen Mittelfrequenz gegen unendlich strebt. Von Vorteil ist dabei, dass zwar eine tiefere Frequenz verwendbar ist, wenn die thermische Auslastung oder ein anderer Betriebszustand oder eine Anforderung nach Erhöhung der Standzeit dies erzwingen, jedoch sind aber Gegenmaßnahmen ausführbar zur Erniedrigung der Belästigung durch Geräusche.
  • Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung wird unterhalb einer ersten kritischen Mittelfrequenz eine endliche Anzahl diskreter Frequenzwerte verwendet und wird unterhalb einer zweiten kritischen Mittelfrequenz ein quasi kontinuierliches Spektrum an Frequenzen verwendet. Von Vorteil ist dabei, dass beim Absenken der Mittelfrequenz zunächst mehrere diskrete Frequenzen verwendbar sind, zwischen denen nach Ablauf jeweiliger Zeitabschnitte gewechselt wird, beim weiteren Absenken sogar zum weißen Rauschen oder anderen kontinuierlichen Verteilungen übergegangen werden kann, um eine noch weitere Absenkung der Belästigung zu erreichen.
  • Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung wird die Mittelfrequenz abhängig von der thermischen Auslastung eines Wechselrichters des Geräts und/oder der geforderten Leistung des Geräts abgesenkt. Von Vorteil ist dabei, dass abhängig von der Leistung eine derartige Mittelfrequenz gewählt wird, dass die thermische Auslastung maximal wählbar ist. Von Vorteil ist auch, dass ein Konstanthalten oder nur geringes Verändern der thermischen Auslastung des Wechselrichters des Geräts ermöglicht ist – auch bei Leistungsänderungen. Somit wird die Lebensdauer des Umrichters vergrößert.
  • Weitere Vorteile ergeben sich aus den Unteransprüchen.
    •
  • Die Erfindung wird nun anhand von Abbildungen näher erläutert:
  • In der 1 ist ein erfindungsgemäßes Verfahren schematisch gezeichnet. Dabei ist gezeigt, dass die PWM-Frequenz zwischen einer oberen PWM-Frequenz f_ob und einer unteren f_un zeitabhängig verändert wird.
  • Die einzelnen Frequenzen liegen also nur kurzzeitig an.
  • Die Komponenten des Gerätes können verschiedene Eigenschwingungen aufweisen, die angeregt werden. In jeder solchen Mode ist bei längerer Anregungszeit eine immer höhere Amplitude erreichbar, da die mit der PWM-Frequenz ins Gerät eingespeiste Energie sich in die verschiedenen Moden verteilt und somit ein Teil-Energiestrom in jede solche Mode einströmt, der die jeweilige Amplitude vergrößert. Die Größe des Teil-Energiestroms für jede Mode hängt von der PWM-Frequenz ab.
  • Bei der Erfindung wird die PWM-Frequenz nur sehr kurzfristig bei einem Wert belassen. Daher ist verhindert, dass die Amplitude der jeweiligen Schwingungen der Komponenten des Geräts zu groß werden. Denn die Größe des Teil-Energiestroms in diese Mode wird somit entsprechend variiert.
  • Anders ausgedrückt, bewirkt die Kurzzeitigkeit der Zeitspanne, in welcher die jeweilige PWM-Frequenz konstant anliegt, dass im zeitlichen Mittel über lange Zeiten nur wenig Teil-Energiestrom in den zugehörigen Mode, also in die zugehörige Schwingungsform, einströmen kann. Die Spitzenwerte der Schwingungsamplituden werden also klein gehalten.
  • Somit wird auch die Geräuschbildung verringert.
  • Der trotzdem abgestrahlte Schall ist wegen der auf dem gesamten Frequenzspektrum verteilten Energie viel angenehmer. Denn wird durch die ständige Veränderung der anregenden PWM-Frequenz verhindert, dass eine einzelne Schwingungsform sich zu stark ausbildet und somit der Schall ebenso nicht nur eine einzige starke Frequenz aufweist.
  • Die untere PWM-Frequenz kann beispielsweise auf 4 kHz liegen und die obere auf 16 kHz. Es sind aber auch andere Grenzen vorteilig. Für die untere Grenze sind auch Werte zwischen 500Hz und 20 oder 25 kHz und für die obere zwischen 5 kHz und 25 oder 100 kHz vorteilhaft, wobei der obere wert selbstverständlich stets größer gewählt ist als der untere Wert. Somit sind nicht nur das menschliche Gehör schonbar sondern auch das Gehör von Tieren. Die Werte für die untere und obere Grenze sind entsprechend dem jeweiligen gehör anpassbar.
  • Bei fehlender Auslastung ist als PWM-Frequenz die obere Grenze wählbar. Denn bei hohen Frequenzen sind die Amplituden der Moden klein und somit auch die Schallabstrahlung. Außerdem führen Moden mit Frequenzen ab 20 kHz zu nicht mehr von Menschen wahrnehmbarem Schall.
  • Vorteilig ist auch, dass der Wert für PWM-Frequenz bei einem weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel für jedes PWM-Intervall verschieden wählbar ist. Alternativ könnte man auch eine PWM-Frequenz für zwei oder mehrere PWM-Perioden konstant wählen und erst dann die PWM-Frequenz ändern. Der genaue Verlauf wird vorteiligerweise optimiert beim jeweiligen Gerät.
  • Bei weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsbeispielen werden die PWM-Frequenzen nur aus einem Frequenzbereich gewählt, der lastabhängig verändert wird.
  • Bei niedrigen Frequenzen sind die Schaltverluste der Leistungshalbleiterschalter am geringsten, jedoch sind bei diesen Frequenzen die Geräusche am meisten störend und unangenehm für das menschliche Ohr. Ebenso ist ein Geräusch, das bei der Verwendung von einer konstanten PWM-Frequenz erzeugt ist, unangenehm und störend.
  • Mittels des Variierens der PWM-Frequenzen ist das entstehende Geräusch angenehmer und es werden Schwingungen der Komponenten des Geräts im Mittel weniger stark angeregt.
  • Die Änderung der PWM-Frequenz wird derart schnell vorgenommen, dass die charakteristische Zeitkonstante für das Ändern der PWM-Frequenz kleiner ist als die thermische Zeitkonstante der Leistungshalbleiter.
  • Auf diese Weise ist Wechsellastbetrieb vermeidbar und somit die Standzeit der Leistungshalbleiter verlängerbar. Denn durch Temperaturhübe thermisch bedingte mechanische Spannungsänderungen wirken sich negativ auf die Standzeit aus. Um die Temperaturhübe also klein zu halten, sollten die Einzel-Zeitspannen kleiner sein als die thermische Zeitkonstante einer Schicht oder Komponente des Leistungshalbleiterschalters oder des Chip-Gehäuses der Leistungshalbleiterschalter.
  • Bei weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsbeispielen werden die Frequenzen aus dem Frequenzbereich gleichmäßig verteilt ausgewählt. Dies entspricht also im Wesentlichen einem sogenannten weißen Rauschen, wobei allerdings die untere und obere Frequenz des Frequenzbandes nie überschritten wird.
  • Bei weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsbeispielen wird die Änderungsgeschwindigkeit der PWM-Frequenzen derart gewählt, dass der Wechsellastbetrieb der Leistungshalbleiter vermeidbar ist.
  • 2 veranschaulicht die verwendeten Frequenzen fv in Abhängigkeit von der verwendeten Mittelfrequenz f0. Je niedriger die Mittelfrequenz ist, desto mehr Frequenzwerte werden verwendet. Bei der dargestellten niedrigsten Mittelfrequenz wird ein ganzes Frequenzband im Wesentlichen lückenlos verwendet, also beispielsweise ein gleichverteiltes Rauschen angelegt, wie Weißes Rauschen oder ähnliches.
  • Beim Verwenden von diskreten Frequenzen sind auch Folgen verwendbar, insbesondere periodische Folge, wobei Zeitabschnitte vorgegeben werden, denen ein jeweiliger Wert einer diskreten Frequenz zugeordnet ist. Von Vorteil ist dabei, dass die Folge derart wählbar ist, dass eine möglichst geringe Belästigung entsteht, weil dem zugehörigen Frequenzspektrum nur geringe Amplitudenbeträge zugeordnet sind. Beispielsweise ist bei einer geordneten Menge von Frequenzen, für die gilt f1 < f2 < f3 < f4 < f5, eine Folge periodisch verwendbar, die in der Reihenfolge f1, f5, f2, f4, f3. Ein andere endliche Folge ist f1, f3, f5, f2, f4. Mit beiden Folgen werden sehr gute Ergebnisse erzielt.
    • f_ob
    obere PWM-Frequenz
    f_un
    untere PWM-Frequenz
    t
    Zeit

Claims (29)

  1. Verfahren zum Betreiben eines Elektrogeräts, umfassend pulsweitenmoduliert betriebene Leistungselektronik, dadurch gekennzeichnet, dass die PWM-Frequenz zeitabhängig verändert wird.
  2. Verfahren nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die PWM-Frequenz zeitabhängig verändert wird zwischen einer unteren und einer oberen Frequenz.
  3. Verfahren nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass untere und obere Frequenz 20% oder mehr entfernt sind von der Mittelfrequenz, also dem arithmetischen Mittel aus unterer und oberer Frequenz.
  4. Verfahren nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Wert der oberen PWM-Frequenz lastabhängig verändert wird, insbesondere bei zunehmender Ausgangsleistung des Elektro-Geräts verringert wird.
  5. Verfahren nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Wert der unteren PWM-Frequenz lastabhängig verändert wird, insbesondere bei abnehmender Ausgangsleistung des Elektro-Geräts vergrößert wird.
  6. Verfahren nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die kleinste untere PWM-Frequenz 500 Hz beträgt und die größte obere 25 kHz.
  7. Verfahren nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zeitabhängig für die PWM-Frequenz verschiedene diskrete Werte vorgebbar sind.
  8. Verfahren nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die PWM-Frequenz zeitabhängig im Wesentlichen kontinuierlich verändert wird, insbesondere jeder nachfolgenden PWM-Periode ein vom vorigen Wert sich unterscheidender Wert der PWM-Frequenz zugeordnet wird.
  9. Verfahren nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die PWM-Frequenzen zwischen der minimalen und maximalen Frequenz im Wesentlichen gleichmäßig verteilt sind, insbesondere im zeitlichen Durchschnitt.
  10. Verfahren nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kehrwert der Änderungsgeschwindigkeit der PWM-Frequenz f, also Δt/Δf, kleiner ist als eine thermische Zeitkonstante einer Schicht oder Komponente eines Leistungshalbleiterschalters der Leistungselektronik.
  11. Verfahren nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kehrwert der Änderungsgeschwindigkeit der PWM-Frequenz f, also Δt/Δf, kleiner ist als eine Zeitkonstante, die das Einströmen von Energie in eine Schwingungsmode charakterisiert, insbesondere zum Kleinhalten der Amplituden in den Schwingungsmoden der Komponenten des Geräts.
  12. Verfahren nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gerät ein Umrichter, ein Wechselrichter, ein Rückspeisegerät oder ein anderes Leistungshalbleiterschalter umfassendes Gerät ist.
  13. Verfahren nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die obere PWM-Frequenz bei zunehmender Drehzahl des vom Umrichter versorgten Elektromotors verringert wird.
  14. Verfahren nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die untere PWM-Frequenz bei abnehmender Drehzahl des vom Umrichter versorgten Elektromotors vergrößert wird.
  15. Verfahren nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zeitabhängig für die PWM-Frequenz mindestens vier verschiedene diskrete Werte vorgebbar sind.
  16. Verfahren nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass derjenige Zeitabschnitt, in welchem ein jeweiliger diskreter Wert der PWM-Frequenz vorgegeben wird, kleiner ist als eine kritische Zeitdauer,
  17. Verfahren nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die kritische Zeitdauer diejenige Zeitdauer ist, bei welcher das menschliche Ohr gerade nicht mehr in der Lage ist das Anliegen einer diskreten Frequenz zu erkennen.
  18. Verfahren nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die kritische Zeitdauer der N-te Teil derjenigen Zeitdauer ist, bei welcher das menschliche Ohr gerade nicht mehr in der Lage ist, das Anliegen einer diskreten Frequenz zu erkennen, wobei N die Anzahl der diskreten Werte ist und/oder die Anzahl der Zeitabschnitte mit jeweils konstanter Frequenz bei einer periodischen Folge von mehreren diskreten Frequenzen ist.
  19. Verfahren nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die kritische Zeitdauer kleiner ist als die Trägheit des menschlichen Gehörs, insbesondere gemäß der Lehre der Technischen Akustik oder Psychoakustik, oder kleiner ist als die zeitliche Nachverdeckung des menschlichen Gehörs, insbesondere gemäß der Lehre der Technischen Akustik oder Psychoakustik,.
  20. Verfahren nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die kritische Zeitdauer weniger als 50 ms, insbesondere weniger als 35 ms, beträgt.
  21. Verfahren nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die kritische Zeitdauer zwischen 0,5 ms und 5 ms beträgt, insbesondere zwischen 1,5 ms und 2,5 ms.
  22. Verfahren nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittelfrequenz derart gewählt ist, dass der das Gerät und einen Elektromotor und/oder ein Getriebe umfassende Antrieb keine Eigenfrequenz im Bereich der Mittelfrequenz aufweist, insbesondere die Mittelfrequenz zwischen zwei Eigenfrequenzen gelegt wird.
  23. Verfahren nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die PWM-Frequenz zeitabhängig derart verändert wird, dass eine Folge, insbesondere periodische Folge, Zeitabschnitten vorgegeben wird, denen ein jeweiliger Wert einer diskreten Frequenz zugeordnet ist.
  24. Verfahren zum Betreiben eines Elektrogeräts, umfassend pulsweitenmoduliert betriebene Leistungselektronik, dadurch gekennzeichnet, dass die PWM-Frequenz abhängig vom Betriebszustand – konstant auf der Mittelfrequenz gehalten wird, also obere und untere Frequenz gleich sind – oder zeitabhängig verändert wird,
  25. Verfahren nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzahl der zwischen oberer und unterer Frequenz verwendeten Frequenzwerte mit abnehmender Mittelfrequenz monoton steigt, insbesondere unterhalb einer kritischen Mittelfrequenz gegen unendlich strebt.
  26. Verfahren nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass unterhalb einer ersten kritischen Mittelfrequenz eine endliche Anzahl diskreter Frequenzwerte verwendet wird und unterhalb einer zweiten kritischen Mittelfrequenz ein quasi kontinuierliches Spektrum an Frequenzen verwendet wird.
  27. Verfahren nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittelfrequenz abhängig von der thermischen Auslastung eines Wechselrichters des Geräts abgesenkt wird.
  28. Verfahren nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass abhängig von der Leistung eine derartige Mittelfrequenz gewählt wird, dass die thermische Auslastung maximal wählbar ist, insbesondere wobei die zulässigen Grenzwerte des Geräts eingehalten werden.
  29. Elektrogerät oder aus einem Umrichter versorgbarer Elektromotor, umfassend pulsweitenmoduliert betreibbare Leistungselektronik, dadurch gekennzeichnet, dass das Gerät derart gestaltet ist, dass es mit verschiedenen PWM-Frequenzen betreibbar ist.
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