DE102008041549A1

DE102008041549A1 - Verfahren zur Erfassung der Rotorlage einer elektrischen Maschine und Vorrichtung hierzu

Info

Publication number: DE102008041549A1
Application number: DE102008041549A
Authority: DE
Inventors: Daniel Kocher; Rolf Jaros; Kurt Reutlinger
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2008-08-26
Filing date: 2008-08-26
Publication date: 2010-03-04
Also published as: JP2012501157A; US20110215744A1; WO2010023057A1; EP2319169A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bereitstellen einer Information über eine Rotorlage eines Rotors einer elektrischen Maschine (2) zur Verwendung in einer nachgeordneten Funktion, mit folgenden Schritten: - Bestimmen mindestens einer elektrischen Betriebsgröße einer Statorwicklung der elektrischen Maschine, insbesondere einen Strangstrom und/oder eine Strangspannung; - Ermitteln einer Rotorlage, abhängig von der elektrischen Betriebsgröße; - Bereitstellen der Information über die abhängig von der elektrischen Betriebsgröße ermittelten Rotorlage für die nachgeordnete Funktion, wenn die Drehzahl der elektrischen Maschine (2) eine Schwellendrehzahl (SW) übersteigt.

Description

Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft allgemein die Erfassung der Rotorlage insbesondere zum elektronischen Kommutieren eines Elektromotors mithilfe der erfassten Rotorlage.
Stand der Technik
Zur elektronischen Kommutierung elektrischer Maschinen ist die Kenntnis der absoluten Winkellage des Rotors, die Rotorlage, erforderlich. Die Rotorlage kann mithilfe geeigneter Sensoren, wie z. B. inkremental auflösende Drehgeber, Hall-Sensoren usw. erfasst werden. Alternative Lageerfassungen kommen ohne Lagesensoren aus, indem sie z. B. den Strangstrom oder die Strangspannung eines Wicklungsstranges der Statorwicklung auswerten und durch geeignete Methoden die Rotorlage berechnen. Beispielsweise kann die Rotorlage bei einem solchen Verfahren durch Auswertung der dritten Harmonischen des Verlaufs eines Strangstromes oder einer Strangspannung, mithilfe des ”Back-EMF-Verfahrens” und dgl. bestimmt werden.
Die Verfahren zum Erfassen der Rotorlage basierend auf der Auswertung des Strangstroms oder der Strangspannung haben jedoch den Nachteil, dass diese bei niedrigen Drehzahlen und/oder bei sehr hohen Drehzahlen bzw. im Lastfall die Rotorlage nicht oder nur mit einer ungenügenden Genauigkeit erfassen, so dass eine elektronische Kommutierung auf Grundlage einer so erfassten Rotorlage bei niedrigen Drehzahlen nicht zuverlässig möglich ist. Z. B. wird bei der Bestimmung der Rotorlage durch Auswertung der dritten Harmonischen diese durch Sättigungseffekte und Unterschiede zwischen verzerrt, wodurch diese unauswertbar wird. Bei hohen Drehzahlen kann das „Back-EMF-Verfahren” nicht mehr angewendet werden, da hierbei keine stromlosen Zeitbereiche mehr existieren.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur sensorlosen Bestimmung der Rotorlage zur Verfügung zu stellen, bei denen Fehlfunktionen einer nachgeordneten Funktion, wie z. B. einer elektronischen Kommutierung, aufgrund von unzuverlässigen Angaben über die Rotorlage vermieden werden können.
Offenbarung der Erfindung
Diese Aufgabe wird durch das Verfahren gemäß Anspruch 1 sowie durch die Vorrichtung und das Motorsystem gemäß den nebengeordneten Ansprüchen gelöst.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Gemäß einem ersten Aspekt ist ein Verfahren zum Bereitstellen einer Information über eine Rotorlage eines Rotors einer elektrischen Maschine, insbesondere einer Synchronmaschine, zur Verwendung in einer nachgeordneten Funktion vorgesehen. – Das Verfahren umfasst die folgenden Schritte:

– Bestimmen mindestens einer elektrischen Betriebsgröße einer Statorwicklung der elektrischen Maschine, insbesondere einen Strangstrom und/oder eine Strangspannung;
– Ermitteln einer Rotorlage abhängig von der elektrischen Betriebsgröße;
– Bereitstellen der Information über die abhängig von der elektrischen Betriebsgröße ermittelten Rotorlage für die nachgeordnete Funktion, wenn die Drehzahl der elektrischen Maschine eine Schwellendrehzahl übersteigt.

Eine Idee der Erfindung besteht darin, die durch eine Auswertung des Strangstroms und/oder der Strangspannung ermittelte Rotorlage nur bei Drehzahlen oberhalb eines Drehzahlschwellwerts bereitzustellen. Auf diese Weise wird entweder nur dann eine Rotorlage bereitgestellt, wenn diese ausreichend genau oder ausreichend zuverlässig ist, so dass eine elektronische Kommutierung der elektrischen Maschine möglich ist.
Als die nachgeordnete Funktion kann eine elektronische Kommutierung der Synchronmaschine abhängig von der mit Hilfe der elektrischen Betriebsgröße ermittelten Rotorlage durchgeführt werden.
Weiterhin kann, wenn die Drehzahl der elektrischen Maschine die Schwellendrehzahl nicht übersteigt, keine Rotorlage bestimmt werden. Insbesondere kann eine Information bereitgestellt werden, die angibt, dass keine Angabe über eine Rotorlage bereitstellbar ist.
Somit ist vorgesehen, unterhalb des Drehzahlschwellwerts keine Rotorlageinformation bereitzustellen und insbesondere in geeigneter Weise eine Information zu kommunizieren, die angibt, dass keine Angabe über eine Rotorlage bereitstellbar ist, wodurch es z. B. der nachgeordneten Funktion möglich ist, eine Funktion auszuführen, die ohne eine Information über die Rotorlage auskommt, wie z. B. die Realisierung eines Schrittbetriebs des Elektromotors.
Insbesondere kann als die nachgeordnete Funktion eine elektronische Kommutierung der elektrischen Maschine abhängig von der mit Hilfe der elektrischen Betriebsgröße ermittelten Rotorlage durchgeführt werden, wobei der Rotor der elektrischen Maschine durch gesteuertes Hochfahren, insbesondere durch ein Ansteuersignal ansteigender Frequenz z. B. für einen Schrittbetrieb, unabhängig von dem Bereitstellen einer Information über die Rotorlage betrieben wird, wenn die Drehzahl der elektrischen Maschine die Schwellendrehzahl nicht übersteigt oder eine Information bereitgestellt wird, die angibt, dass keine Angabe über eine Rotorlage bereitstellbar ist.
Weiterhin kann das Verfahren die weiteren Schritte aufweisen:

– Bestimmen einer Induktivität einer der Statorwicklungen;
– Ermitteln einer Rotorlage abhängig von der bestimmten Induktivität;
– Bereitstellen der mit Hilfe der bestimmten Induktivität ermittelten Rotorlage für die nachgeordnete Funktion, wenn die Drehzahl der elektrischen Maschine die Schwellendrehzahl nicht übersteigt.

Dadurch wird eine Information über die Rotorlage bereitgestellt, die von einem Verfahren zur Erfassung der Rotorlage ermittelt wird, das zur Erfassung der Rotorlage bei niedrigeren Drehzahlen oder im Stillstand, d. h. bei Drehzahlen unterhalb des Drehzahlschwellwerts geeignet sind.
Gemäß einer Ausführungsform kann als die nachgeordnete Funktion eine elektronische Kommutierung der elektrischen Maschine abhängig von der mit Hilfe der elektrischen Betriebsgröße ermittelten Rotorlage durchgeführt werden, wenn die Drehzahl der elektrischen Maschine die Schwellendrehzahl übersteigt, wobei als die nachgeordnete Funktion eine elektronische Kommutierung der elektrischen Maschine abhängig von der mit Hilfe der bestimmten Induktivität ermittelten Rotorlage durchgeführt wird, wenn die Drehzahl der elektrischen Maschine die Schwellendrehzahl nicht übersteigt.
Gemäß einem weiteren Aspekt ist eine Vorrichtung zum Bereitstellen einer Information über eine Rotorlage eines Rotors einer elektrischen Maschine zur Verwendung in einer nachgeordneten Funktion vorgesehen. Die Vorrichtung umfasst:

– eine Berechnungseinheit zum Bestimmen mindestens einer elektrischen Betriebsgröße einer Statorwicklung der Synchronmaschine, insbesondere einen Strangstrom und/oder eine Strangspannung;
– eine Konvertierungseinheit zum Ermitteln einer Rotorlage abhängig von der elektrischen Betriebsgröße;
– eine Steuereinheit zum Ansteuern einer Auswahleinheit, um die Information über die abhängig von der elektrischen Betriebsgröße ermittelten Rotorlage für die nachgeordnete Funktion bereitzustellen, wenn die Drehzahl der elektrischen Maschine eine Schwellendrehzahl übersteigt.

Die Vorrichtung kann weiterhin eine Alternativbetriebseinheit aufweisen, die ausgebildet ist, eine Information bereitzustellen, die angibt, dass keine Angabe über eine Rotorlage bereitstellbar ist, wobei die Steuereinheit ausgebildet ist, um die Auswahleinheit anzusteuern, so dass die Information bereitgestellt wird, die angibt, dass keine Angabe über die Rotorlage bereitstellbar ist, wenn die Drehzahl der elektrischen Maschine eine Schwellendrehzahl übersteigt.
Gemäß einem weiteren Aspekt ist ein Motorsystem mit der obigen Vorrichtung und einem Wechselrichter zum Ansteuern des Synchronmotors vorgesehen, wobei der Wechselrichter ausgebildet ist,

– die elektronische Kommutierung der Synchronmaschine abhängig von der mit Hilfe der elektrischen Betriebsgröße ermittelten Rotorlage durchzuführen, wenn der Wechselrichter die mit Hilfe der elektrischen Betriebsgröße ermittelte Rotorlage empfängt, und
– den Rotor der elektrischen Maschine durch gesteuertes Hochfahren, insbesondere durch ein Ansteuersignal ansteigender Frequenz, unabhängig von dem Bereitstellen einer Information über die Rotorlage anzutreiben, wenn der Wechselrichter die Information empfängt, die angibt, dass keine Angabe über eine Rotorlage bereitstellbar ist.

Alternativ kann die Vorrichtung mit einer Alternativbetriebseinheit versehen sein, die ausgebildet ist, eine Induktivität einer der Statorwicklungen zu bestimmen, eine Rotorlage abhängig von der bestimmten Induktivität zu ermitteln und eine Information über die die mit Hilfe der bestimmten Induktivität ermittelten Rotorlage bereitzustellen, wobei die Steuereinheit die mit Hilfe der bestimmten Induktivität ermittelten Rotorlage über die Auswahleinheit dem Wechselrichter bereitstellt, wenn die Drehzahl der elektrischen Maschine die Schwellendrehzahl nicht übersteigt.
Alternativ kann das Motorsystem mit der vorstehenden Vorrichtung und einem Wechselrichter zum Ansteuern der elektrischen Maschine versehen sein, wobei der Wechselrichter ausgebildet ist, als nachgeordnete Funktion die elektronische Kommutierung der elektrischen Maschine abhängig von der bereitgestellten Information über die Rotorlage durchzuführen.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
1 eine schematische Blockdarstellung eines Motorsystems mit einer Vorrichtung zum Betreiben einer elektrischen Maschine; und
2 eine schematische Blockdarstellung der Rotorlageermittlung in dem Motorsystem der 1.
Beschreibung von Ausführungsformen
1 zeigt eine schematische Blockdarstellung eines Motorsystems 1 mit einem Synchronmotor 2 als elektrische Maschine. Der Synchronmotor 2 weist drei Phasenwicklungen (nicht gezeigt) auf, die über entsprechende Phasenleitungen 3 von einem Wechselrichter 4 angesteuert werden. Der Wechselrichter 4 erhält eine Stellgröße S von extern, die dazu dient, das Drehmoment des Synchronmotors anzugeben. Ferner kann der Wechselrichter auch eine Angabe über oder eine Regeldrehzahl (Solldrehzahl) erhalten. Weiterhin erhält der Wechselrichter 4 über eine Signalleitung 5 ein Ansteuersignal zum Betreiben des Synchronmotors 2.
Es ist weiterhin eine Steuervorrichtung 6 vorgesehen, die das Ansteuersignal über die Signalleitung 5 an den Wechselrichter 4 ausgibt. Die Steuervorrichtung 6 umfasst eine Berechnungseinheit 7 zur Berechnung des Polradflusses. Dazu empfängt die Berechnungseinheit 7 einen Phasenstrom von einem Stromdetektor 8, der z. B. einen Messwiderstand (Shunt) aufweist, und ermittelt ferner die Phasenspannung u₁ an derselben Phase, an der auch der Phasenstrom ermittelt wird. Die Phasenspannung kann direkt gemessen werden oder aus dem pulsweitenmodulierten Ansteuersignal, z. B. über das entsprechende Tastverhältnis abgeleitet werden. Phasenspannung u₁ und Phasenstrom i₁ werden der Berechnungseinheit 7 zur Verfügung gestellt, die entsprechend der Formeln
den Polradfluss ermitteln. Die Formel (2) entspricht einer Spannungsgleichung eines Stranges einer Permanentmagnet erregten Maschine (gemäß Formel (1)) unter Vernachlässigung des ohmschen Spannungsabfalls gegenüber den anderen Spannungskomponenten. Durch Integration der Formel (1) erhält man die Flussverkettungen in der Maschine (Formel (3)), wobei es sich um eine reduzierte Formel des mathematischen Maschinenmodells handelt. Der Hauptfluss φ₁(t) stellt das Integral über die Strangspannung u_i(t) dar. Hochfrequente Anteile in der Klemmenspannung, die z. B. durch den PWM-Takt des Wechselrichters hervorgerufen werden, besitzen nach der Integration einen deutlich geringeren Anteil. Die hochfrequenten Spannungsanteile haben einen entsprechend der Frequenz niedrigeren Anteil an der Gesamtflussverkettung φ₁(t). Der Polradfluss φ_p(t) berechnet sich demnach aus der integrierten Strangspannung u₁(t) in dem Strangstrom i₁(t), welcher mit dem Faktor der Wicklungsinduktivität L multipliziert wird.
Dem so ermittelten Polradfluss φ_p(t) lässt sich eine Rotorlage zuordnen. Die Konvertierung des Polradflusses in die Rotorlage wird in der Konvertierungseinheit 9 durchgeführt. Die Ermittlung der Rotorlage über den Polradfluss eignet sich vor allem dann, wenn die Phasenströme nicht lücken, d. h. wenn die Phasenwicklungen des Synchronmotors permanent bestromt werden (z. B. Sinusbestromung).
2 zeigt eine schematische Blockdarstellung der Berechnungseinheit 7 sowie der Konvertierungseinheit 9. Die Berechnungseinheit 7 passt das empfangene Spannungssignal und das empfangene Stromsignal jeweils in Signalanpassungseinheiten 21 an und integriert das angepasste Spannungssignal U₁' in einem Integrationsblock 22 und verstärkt das angepasste Stromsignal i₁' in einem Verstärkungsblock 23. Die Ausgänge des Integrationsblockes 22 und des Verstärkungsblockes 23 werden in einem Summierblock 24 addiert. In der Konvertierungseinheit 9 wird dem Wert am Ausgang des Summierblockes 24 eine Rotorlage zugeordnet.
Es ist weiterhin ein von einer Steuereinheit 10 gesteuerter Umschalter 11 (Auswahleinheit) vorgesehen, der so geschaltet wird, dass bei einer Drehzahl des Synchronmotors 2, die über einem vorgegebenen Drehzahlschwellenwert SW liegt, die von der Konvertierungseinheit 9 ermittelte Rotorlage über die Signalleitung 5 an den Wechselrichter 4 übertragen wird. Der Wechselrichter 4 führt in diesem Fall eine elektronische Kommutierung des Synchronmotors 2 basierend auf der übermittelten Rotorlage aus.
Die Drehzahl wird aus dem detektierten Phasenstrom ermittelt, der sinusförmig ist. Die Periodendauer ist proportional zur Drehzahl des Synchronmotors 2.
Der Drehzahlschwellenwert SW ist vorzugsweise so gewählt, dass er die niedrigstmögliche Drehzahl angibt, bei der die Ermittlung der Rotorlage basierend auf dem Phasenstrom und/oder der Phasenspannung noch einen ausreichend zuverlässigen Wert ergibt, der eine elektronische Kommutierung erlaubt.
Stellt die Steuereinheit 10 fest, dass die Drehzahl des Synchronmotors 2 den Drehzahlschwellenwert SW nicht übersteigt, so wird der Umschalter 11 so geschaltet, dass die Signalleitung 5 mit einem Ausgang einer Alternativbetriebseinheit 12 verbunden ist. Die Alternativbetriebseinheit 12 kann vorsehen, dass bei Drehzahlen des Synchronmotors 2 unterhalb des Drehzahlschwellenwerts SW, wie es beispielsweise in einer Startphase des Synchronmotors 2 der Fall ist, zunächst ein gesteuertes Hochfahren des Synchronmotors 2 bewirkt wird. Dazu kann in der Alternativbetriebseinheit 12 eine Steuerschaltung für den Betrieb des Synchronmotors 2 bei niedrigen Drehzahlen, wie z. B. eine Rampenschaltung vorgesehen sein, die über die Signalleitung 5 dem Wechselrichter 4 ein Frequenz-Ansteuersignal gleichbleibender oder steigender Frequenz ausgibt. Das Frequenz-Ansteuersignal ist geeignet, bei steigender Frequenz den Synchronmotor 2 anlaufen zu lassen, bis eine bestimmte Drehzahl, die durch die Frequenz des über die Signalleitung 5 übertragenen Frequenz-Ansteuersignals angegeben wird, überschritten wird. Das Frequenz-Ansteuersignal mit gleichbleibender Frequenz ist geeignet, den Synchronmotor 2 bei einer der Frequenz entsprechenden Drehzahl z. B. im Schrittbetrieb zu betreiben.
Hat die Rampenschaltung der Alternativbetriebseinheit 12 eine Frequenz erreicht, die eine Drehzahl des Synchronmotors 2 darstellt, die dem Drehzahlschwellwert SW entspricht oder diesen übersteigt, so schaltet die Steuereinheit 10 den Umschalter 11 um, so dass die von der Konvertierungseinheit 9 ermittelte und ausgegebene Rotorlage über die Signalleitung 5 anstelle des Frequenz-Ansteuersignal an den Wechselrichter 4 übermittelt wird. Der Wechselrichter 4 erkennt anhand der Art des über die Signalleitung 5 übertragenen Signals, ob es sich um ein Frequenz-Ansteuersignal der Alternativbetriebsarteinheit 12 oder um eine Rotorlageinformation von der Konvertiereinheit 9 handelt. Dies kann beispielsweise in dem Wechselrichter dadurch z. B. in einer entsprechenden Unterscheidungseinheit (nicht dargestellt) erfolgen, dass erkannt wird, ob das empfangene Signal ein analoges Frequenz-Ansteuersignal ist oder ob es sich um eine digitale Rotorlageinformation handelt, wenn die Rotorlageinformation in digitaler Form bereitgestellt wird.
Erhält der Wechselrichter 4 das Frequenz-Ansteuersignal, so generiert der Wechselrichter für die drei Phasenleitungen phasenverschobene Frequenzsignale zum Ansteuern des Synchronmotors 2. Erhält der Wechselrichter 4 stattdessen die Rotorlageinformation, so wird der Wechselrichter 4 eine elektronische Kommutierung basierend auf der Rotorlageinformation und abhängig von der Stellgröße S durchführen. Alternativ kann eine Information über die Schaltstellung des Umschalters 11 oder ein sonstiges Signal verwendet werden, um die Art der über die Signalleitung übermittelten Information dem Wechselrichter 4 anzuzeigen. Gemäß einer weiteren Alternativ kann der Wechselrichter auch gemäß einer Vorgabe über die Signalleitung 5 getaktet betrieben werden, wobei die Taktung von der Konvertiereinheit 9 oder der Alternativbetriebseinheit 12 vorgegeben werden kann.
In einer alternativen Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass die Alternativbetriebseinheit 12 ebenfalls eine Rotorlageinformation zur Verfügung stellt, wobei die Rotorlage über ein anderes sensorloses Verfahren ermittelt wird. Z. B. kann die Alternativbetriebseinheit 12 eine Rotorlage mithilfe des Testpulsverfahrens ermitteln, das Asymmetrien des Rotors erfasst und verwendet, um durch Zuordnung die Rotorlage zu bestimmen. Beim Testpulsverfahren ändert sich die Induktivität einer Statorspule (Statorwicklung) abhängig von der Position des Rotors. Da der Rotor aufgrund seines Aufbaus unterschiedliche Induktivitäten in Längs- und Querrichtung aufweist, ist der Verlauf der Induktivität einer Statorspule über eine Drehung des Rotors charakteristisch, so dass damit die Rotorlage durch Vergleichen mit zuvor eingelernten oder bereitgestellten Induktivitätsprofilen detektiert werden kann. Das Testpulsverfahren eignet sich jedoch für die Rotorlagebestimmung bei einem still stehenden Rotor oder bei niedrigen Drehzahlen des Rotors. Somit stellt das Testpulsverfahren eine gute Ergänzung zu denjenigen Verfahren zur Bestimmung der Rotorlage dar, die auf dem Verlauf der Messung eines Phasenstromes und/oder einer Phasenspannung basieren und daher nur bei höheren Drehzahlen angewendet werden können.
Alternativ kann die Funktion des gesteuerten Hochfahrens des Synchronmotors 2 auch vollständig in dem Wechselrichter 4 implementiert sein, wobei die Alternativbetriebseinheit 12 lediglich ein bestimmtes Signal ausgibt, das von dem Wechselrichter 4 über die Signalleitung 5 empfangen wird. Durch das bestimmte Signal kann dem Wechselrichter 4 signalisiert werden, dass das gesteuerte Hochfahren nun aktiviert werden soll. Die Steuereinheit 10 kann dann das Schalten des Umschalters 11 zeitgesteuert durchführen, wobei die Zeitdauer, während der die Alternativbetriebseinheit 12 das bestimmte Signal an den Wechselrichter 4 angelegt abhängig davon gewählt ist, in welcher Zeit der Synchronmotor wahrscheinlich die notwendige Drehzahl erreicht hat, die notwendig ist, eine elektronische Kommutierung basierend auf der von der Berechnungseinheit 7 und der Konvertereinheit 9 ermittelten Rotorlage durchzuführen.

Claims

Verfahren zum Bereitstellen einer Information über eine Rotorlage eines Rotors einer elektrischen Maschine (2), insbesondere einer Synchronmaschine, zur Verwendung in einer nachgeordneten Funktion, mit folgenden Schritten: – Bestimmen mindestens einer elektrischen Betriebsgröße einer Statorwicklung der Synchronmaschine, insbesondere einen Strangstrom (i₁) und/oder eine Strangspannung (u₂); – Ermitteln einer Rotorlage abhängig von der elektrischen Betriebsgröße; – Bereitstellen der Information über die abhängig von der elektrischen Betriebsgröße ermittelten Rotorlage für die nachgeordnete Funktion, wenn die Drehzahl der der elektrischen Maschine (2) eine Schwellendrehzahl (SW) übersteigt.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei als die nachgeordnete Funktion eine elektronische Kommutierung der der elektrischen Maschine (2) abhängig von der mit Hilfe der elektrischen Betriebsgröße ermittelten Rotorlage durchgeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei, wenn die Drehzahl der elektrischen Maschine die Schwellendrehzahl (SW) nicht übersteigt, keine Rotorlage bestimmt wird.
Verfahren nach Anspruch 3, wobei eine Information bereitgestellt wird, die angibt, dass keine Angabe über eine Rotorlage bereitstellbar ist.
Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, wobei als die nachgeordnete Funktion eine elektronische Kommutierung der der elektrischen Maschine (2) abhängig von der mit Hilfe der elektrischen Betriebsgröße ermittelten Rotorlage durchgeführt wird, wobei der Rotor der der elektrischen Maschine (2) durch gesteuertes Hochfahren, insbesondere durch ein Ansteuersignal ansteigender Frequenz, unabhängig von dem Bereitstellen einer Information über die Rotorlage betrieben wird, wenn die Drehzahl der elektrischen Maschine (2) die Schwellendrehzahl (SW) nicht übersteigt oder eine Information bereitgestellt wird, die angibt, dass keine Angabe über eine Rotorlage bereitstellbar ist.
Verfahren nach Anspruch 1, mit den weiteren Schritten: – Bestimmen einer Induktivität einer der Statorwicklungen; – Ermitteln einer Rotorlage abhängig von der bestimmten Induktivität; – Bereitstellen der mit Hilfe der bestimmten Induktivität ermittelten Rotorlage für die nachgeordnete Funktion, wenn die Drehzahl der elektrischen Maschine (2) die Schwellendrehzahl (SW) nicht übersteigt.
Verfahren nach Anspruch 6, wobei als die nachgeordnete Funktion eine elektronische Kommutierung der der elektrischen Maschine (2) abhängig von der mit Hilfe der elektrischen Betriebsgröße ermittelten Rotorlage durchgeführt wird, wenn die Drehzahl der elektrischen Maschine (2) die Schwellendrehzahl (SW) übersteigt, wobei als die nachgeordnete Funktion eine elektronische Kommutierung der der elektrischen Maschine (2) abhängig von der mit Hilfe der bestimmten Induktivität ermittelten Rotorlage durchgeführt wird, wenn die Drehzahl der elektrischen Maschine (2) die Schwellendrehzahl (SW) nicht übersteigt.
Vorrichtung (6) zum Bereitstellen einer Information über eine Rotorlage eines Rotors einer Synchronmaschine zur Verwendung in einer nachgeordneten Funktion, umfassend: – eine Berechnungseinheit (7) zum Bestimmen mindestens einer elektrischen Betriebsgröße einer Statorwicklung der elektrischen Maschine (2), insbesondere einen Strangstrom und/oder eine Strangspannung; – eine Konvertierungseinheit (9) zum Ermitteln einer Rotorlage abhängig von der elektrischen Betriebsgröße; – eine Steuereinheit (10) zum Ansteuern einer Auswahleinheit (11), um die Information über die abhängig von der elektrischen Betriebsgröße ermittelten Rotorlage für die nachgeordnete Funktion bereitzustellen, wenn die Drehzahl der elektrischen Maschine (2) eine Schwellendrehzahl (SW) übersteigt.
Vorrichtung (6) nach Anspruch 8, mit einer Alternativbetriebseinheit (12), die ausgebildet ist, eine Information bereitzustellen, die angibt, dass keine Angabe über eine Rotorlage bereitstellbar ist, wobei die Steuereinheit (10) ausgebildet ist, um die Auswahleinheit (11) anzusteuern, so dass die Information bereitgestellt wird, die angibt, dass keine Angabe über die Rotorlage bereitstellbar ist, wenn die Drehzahl der elektrischen Maschine (2) eine Schwellendrehzahl (SW) übersteigt.
Motorsystem (1) mit einer Vorrichtung (6) nach Anspruch 9 und einem Wechselrichter (4) zum Ansteuern der elektrischen Maschine (2), wobei der Wechselrichter (4) ausgebildet ist, – die elektronische Kommutierung der elektrischen Maschine (2) abhängig von der mit Hilfe der elektrischen Betriebsgröße ermittelten Rotorlage durchzuführen, wenn der Wechselrichter (4) die mit Hilfe der elektrischen Betriebsgröße ermittelte Rotorlage empfängt, und – den Rotor der elektrischen Maschine (2) durch gesteuertes Hochfahren, insbesondere durch ein Ansteuersignal ansteigender Frequenz, unabhängig von dem Bereitstellen einer Information über die Rotorlage anzutreiben, wenn der Wechselrichter (4) die Information empfängt, die angibt, dass keine Angabe über eine Rotorlage bereitstellbar ist.
Vorrichtung (6) nach Anspruch 8 mit einer Alternativbetriebseinheit (12), die ausgebildet ist, eine Induktivität einer der Statorwicklungen zu bestimmen, eine Rotorlage abhängig von der bestimmten Induktivität zu ermitteln und eine Information über die die mit Hilfe der bestimmten Induktivität ermittelten Rotorlage bereitzustellen, wobei die Steuereinheit (10) die mit Hilfe der bestimmten Induktivität ermittelten Rotorlage über die Auswahleinheit (11) dem Wechselrichter (4) bereitstellt, wenn die Drehzahl der elektrischen Maschine (2) die Schwellendrehzahl (SW) nicht übersteigt.
Motorsystem mit einer Vorrichtung (6) nach Anspruch 11 und einem Wechselrichter (4) zum Ansteuern der elektrischen Maschine (2), wobei der Wechselrichter (4) ausgebildet ist, als nachgeordnete Funktion die elektronische Kommutierung der elektrischen Maschine (2) abhängig von der bereitgestellten Information über die Rotorlage durchzuführen.