DE102009016764A1 - Method for controlling drive system for e.g. compressors, involves operating pulse power converter having higher impulse repetition frequency with less motor load of synchronous motor, and producing motor current with small motor load - Google Patents

Method for controlling drive system for e.g. compressors, involves operating pulse power converter having higher impulse repetition frequency with less motor load of synchronous motor, and producing motor current with small motor load Download PDF

Info

Publication number
DE102009016764A1
DE102009016764A1 DE102009016764A DE102009016764A DE102009016764A1 DE 102009016764 A1 DE102009016764 A1 DE 102009016764A1 DE 102009016764 A DE102009016764 A DE 102009016764A DE 102009016764 A DE102009016764 A DE 102009016764A DE 102009016764 A1 DE102009016764 A1 DE 102009016764A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
motor
load
synchronous motor
torque
pulse
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
DE102009016764A
Other languages
German (de)
Inventor
Benno Dr. Weis
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens AG filed Critical Siemens AG
Priority to DE102009016764A priority Critical patent/DE102009016764A1/en
Publication of DE102009016764A1 publication Critical patent/DE102009016764A1/en
Ceased legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P29/00—Arrangements for regulating or controlling electric motors, appropriate for both AC and DC motors
    • H02P29/60—Controlling or determining the temperature of the motor or of the drive
    • H02P29/68—Controlling or determining the temperature of the motor or of the drive based on the temperature of a drive component or a semiconductor component
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P2207/00—Indexing scheme relating to controlling arrangements characterised by the type of motor
    • H02P2207/05—Synchronous machines, e.g. with permanent magnets or DC excitation

Abstract

The method involves operating a pulse power converter (4) having higher impulse repetition frequency (fPWM) with less motor load of a synchronous motor (2). An additional torque component is produced with less motor load of the synchronous motor without a torque-producing effect. Motor current, which is constant during time average, is produced with small motor load. The impulse repetition frequency is controlled depending on the motor load of the synchronous motor such that temporal change of a temperature guidance parameter does not exceed a maximum value. An independent claim is also included for a drive system.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Ansteuerung eines Antriebssystems mit einem Pulsstromrichter und einem diesem nachgeschalteten Synchronmotor. Die Erfindung bezieht sich weiterhin auf ein nach diesem Verfahren arbeitendes Antriebssystem. Antriebssysteme der oben genannten Art werden unter anderem als Antrieb für Kompressoren, Pumpen und Werkzeugmaschinen eingesetzt.The The invention relates to a method for controlling a drive system with a pulse converter and a downstream synchronous motor. The invention further relates to a method according to this method working drive system. Drive systems of the above type Among other things, as a drive for compressors, pumps and Used machine tools.

Ein solches Antriebssystem wird typischerweise bei wechselnder Motorlast, d. h. Drehmomentbelastung des Synchronmotors, mit vorübergehenden Hochlastphasen und intermediären Niederlastphasen betrieben. Infolge dieser Lastschwankungen kommt es in den Leistungshalbleitern des Pulsstromrichters zu starken Temperaturschwankungen, die bestimmend für die Lebensdauer der Leistungshalbleiter sind. Aufgrund ihres Aufbaus können die in Pulsstromrichtern üblicherweise eingesetzten Leistungshalbleiter nämlich nur eine begrenzte Anzahl von Temperaturhüben aushalten. Wird diese kritische Grenze überschritten, kommt es zum Ausfall. Bei Leistungshalbleitern in Form von IGBTs sind beispielsweise das Abheben von Bonddrähten und die Delamination von Lötstellen typische Ausfallmuster. Je höher im Betrieb die Temperaturhübe sind, desto geringer ist die zulässige Anzahl von Lastwechseln, und damit die Lebensdauer der Leistungshalbleiter.One such a drive system is typically used with changing engine load, d. H. Torque load of the synchronous motor, with temporary High-load phases and intermediates Operated at low load phases. As a result of these load fluctuations comes to strengthen it in the power semiconductors of the pulse converter Temperature fluctuations, which are decisive for the life of the power semiconductors are. Because of their construction can that in pulse converters usually namely used power semiconductors only a limited number of temperature strokes withstand. If this critical limit is exceeded, it will happen Failure. For example, in power semiconductors in the form of IGBTs the lifting of bonding wires and the delamination of solder joints typical failure patterns. The higher in operation the temperature strokes are, the lower the allowable Number of load changes, and thus the life of the power semiconductors.

Um einen vorzeitigen Ausfall eines Pulsstromrichters auszuschließen, werden dessen Leistungshalbleiter üblicherweise in Bezug auf ihre Stromtragfähigkeit überdimensioniert, oder es werden mehr Leistungshalbleiter parallel geschaltet als für die angestrebte Maximalleistung erforderlich wären. Alternativ hierzu werden Antriebssysteme der oben genannten Art präventiv instandgehalten, d. h. die Leistungshalbleiter des Pulsstromrichters werden vorsorglich bereits vor Erreichen des zu erwartenden Lebensdauerendes ausgetauscht.Around to exclude a premature failure of a pulse converter, be its power semiconductor usually Oversized in terms of current carrying capacity, or more power semiconductors are connected in parallel than for the desired one Maximum power would be required. Alternatively, drive systems of the type mentioned above preventive maintained, d. H. the power semiconductors of the pulse converter be precautionary even before reaching the expected end of life replaced.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur besonders halbleiterschonenden Ansteuerung eines Antriebssystems mit einem Pulsstromrichter und einem diesem nachgeschalteten Synchronmotor anzugeben. Der Erfindung liegt weiterhin die Aufgabe zugrunde, eine zur Durchführung des Verfahrens besonders geeignete Vorrichtung anzugeben.Of the Invention is based on the object, a method for especially semiconductor-friendly control of a drive system with a Pulsstromrichter and a downstream synchronous motor specify. The invention is further based on the object, a to carry out the Specify method particularly suitable device.

Bezüglich des Verfahrens wird die Aufgabe erfindungsgemäß gelöst durch die Merkmale des Anspruchs 1. Danach wird der Pulsstromrichter bei geringer Motorlast des nachgeschalteten Synchronmotors mit einer höheren Pulstaktfrequenz betrieben als in Phasen hoher Motorlast.Regarding the Method, the object is achieved by the features of the claim 1. Thereafter, the pulse converter is at low engine load of the downstream Synchronous motor with a higher Pulse clock frequency operated as in phases of high engine load.

Zusätzlich oder alternativ hierzu wird durch entsprechende Ansteuerung des Pulsstromrichters in dem nachgeschalteten Synchronmotor in Phasen geringer Motorlast eine zusätzliche Drehstromkomponente ohne drehmomenterzeugende Wirkung erzeugt. Der Begriff „zusätzlich” ist hierbei in dem Sinne zu verstehen, dass diese zusätzliche Drehstromkomponente in einem Hochlast-Steuermodus des Verfahrens, also bei hoher Motorlast des Synchronmotors, nicht erzeugt wird.Additionally or Alternatively, by appropriate control of the pulse converter in the downstream synchronous motor in phases of low engine load an additional Three-phase component generated without torque-generating effect. Of the Term "additional" is hereby in the sense that this additional three-phase component in a high load control mode of the process, so at high engine load of the synchronous motor, is not generated.

Wiederum zusätzlich oder alternativ zu den beiden vorstehend beschriebenen Erfindungsvarianten wird in einer dritten Erfindungsvariante durch entsprechende Ansteuerung des Pulsstromrichters in dem Synchronmotor in Phasen geringer Motorlast ein Motorstrom erzeugt, der im Zeitmittel über die Pulstaktdauer einen (auf größerer Zeitskala) konstanten, von Null verschiedenen Wert aufweist. Mit anderen Worten wird gemäß der dritten Erfindungsvariante in Phasen geringer Motorlast im Mittel über die Pulstaktdauer ein Gleichstrom oder ein Strom mit einem nicht verschwindenden Gleichanteil erzeugt. Phasen geringer Motorlast des Synchronmotors sind nachfolgend als „Niederlastphasen” bezeichnet. Phasen hoher Motorlast des Synchronmotors sind entsprechend als „Hochlastphasen” be zeichnet. Die Begriffe „geringe Motorlast” und „hohe Motorlast” sind allgemein lediglich als aufeinander bezogene, relative Bezeichnungen zu verstehen in dem Sinne, dass die Motorlast des Synchronmotors in Niederlastphasen im Vergleich zu der Motorlast in Hochlastphasen vergleichsweise gering ist. Eine Unterscheidung von Niederlastphasen und Hochlastphasen erfolgt hierbei vorzugsweise anhand eines für jeden Synchronmotor individuell vorgebbaren Schwellwerts, wobei eine Niederlastphase dann vorliegt, wenn die Motorlast des Synchronmotors den Schwellwert unterschreitet, und eine Hochlastphase dann vorliegt, wenn die Motorlast des Synchronmotors den Schwellwert überschreitet.In turn additionally or alternatively to the two variants of the invention described above is in a third variant of the invention by appropriate control of the pulse converter in the synchronous motor in phases of low engine load Motor current generated in the time average over the Pulstaktdauer a (on a larger time scale) has constant, non-zero value. In other words becomes according to the third Invention variant in phases of low engine load on average over the Pulse clock duration a DC or a current with a non-zero DC component generated. Phases of low engine load of the synchronous motor are hereinafter referred to as "low load phases". Phases of high engine load of the synchronous motor are accordingly as "high load phases" be distinguished. The terms "low Engine load "and" high engine load "are general merely to be understood as related, relative terms in the sense that the motor load of the synchronous motor in low load phases Compared to the engine load in high load phases comparatively is low. A distinction between low load phases and high load phases In this case, it is preferably carried out individually with reference to one for each synchronous motor predetermined threshold value, whereby a low-load phase is present, when the motor load of the synchronous motor is below the threshold, and a high load phase is present when the engine load of the synchronous motor exceeds the threshold.

Alle drei Varianten der Erfindung gehen von der gemeinsamen erfinderischen Grundidee aus, die Leistungshalbleiter des Pulsstromrichters in Niederlastphasen thermisch besonders stark zu belasten, um einer Abkühlung der Leistungshalbleiter entgegenzuwirken und so die gewöhnlich bei wechselnder Motorlast auftretenden Temperaturhübe zu vermeiden oder zumindest abzuschwächen. Gemäß der gemeinsamen erfinderischen Grundidee wird durch unterschiedliche Ansteuerung der Halbleiter in den Hochlastphasen bzw. Niederlastphasen in letzteren ein zusätzlicher Verlust erzeugt, der die Leistungshalbleiter in den Niederlastphasen „heizt”. Erfindungsgemäß soll diese zusätzliche Verlusterzeugung in den Niederlastphasen aber drehmomentneutral sein. Die Erzeugung des zusätzlichen Verlustes in den Leistungshalbleitern soll sich also nicht in der Erzeugung eines größeren, aber auch nicht kleineren Drehmoments im Synchronmotor äußern.All Three variants of the invention are based on the common inventive Basic idea, the power semiconductors of the pulse converter in Low load phases thermally particularly heavy load to a Cooling counteract the power semiconductor and so usually at To avoid changing engine load occurring temperature strokes or at least mitigate. According to the common inventive basic idea is by different control the semiconductor in the high load phases or low load phases in the latter additional Loss which "heats" the power semiconductors in the low load phases. According to the invention this additional Loss generation in the low load phases but torque neutral be. The generation of the additional Loss in the power semiconductors should therefore not in the generation a bigger one, though also not express smaller torque in the synchronous motor.

Erkanntermaßen wird die in den Leistungshalbleitern eines Pulsstromrichters anfallende Verlustleistung einerseits durch die Anzahl der Schaltprozesse pro Zeiteinheit, und andererseits durch die Höhe des geschalteten Stroms beeinflusst. Auf dieser Erkenntnis beruhen die drei vorstehend beschriebenen Erfindungsvarianten. So wird gemäß der ersten Erfindungsvariante die Verlustleistung durch Variation der Schaltrate, und gemäß der zweiten und dritten Erfindungsvariante durch Variation der geschalteten Stromhöhe beeinflusst.It is recognized the resulting in the power semiconductors of a pulse converter Power loss on the one hand by the number of switching processes per Time unit, and on the other hand by the height of the switched current affected. Based on this finding, the three described above Variants of the invention. So, according to the first Invention variant, the power loss by varying the switching rate, and according to the second and third variant of the invention by variation of the switched current level affected.

Die drei vorstehend beschriebenen Erfindungsvarianten können im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens einzeln, d. h. isoliert für sich oder in beliebiger Kombination zum Einsatz kommen. Im Rahmen einer solchen Kombination können zwei oder alle drei Erfindungsvarianten gleichzeitig, z. B. nach Maßgabe einer vorgegebenen Priorisierung gestaffelt in Abhängigkeit der Motorleistung, und/oder alternativ zueinander in unterschiedlichen Verfahrenssituationen zum Einsatz kommen.The three variants of the invention described above can in Framework of the method according to the invention individually, d. H. isolated for themselves or in any combination used. As part of such a combination can two or all three variants of the invention simultaneously, z. B. after proviso a given prioritization graduated in dependence the engine power, and / or alternatively to each other in different Procedural situations are used.

Bei allen drei Erfindungsvarianten wird durch den in den Leistungshalbleitern des Pulsstromrichters während der Niederlastphasen erzeugten zusätzlichen Verlust die Abkühlung dieser Leistungshalbleiter vermieden oder zumindest verzögert. Hierdurch wird die Höhe der Temperaturhübe, denen diese Leistungshalbleiter insbesondere bei schnellem Lastwechsel ausgesetzt sind, wesentlich reduziert. Dies wiederum führt zu einer erheblichen Lebensdauerverlängerung und zu einem entsprechend verringerten Risikos eines vorzeitigen Ausfalls dieser Leistungshalbleiter.at All three variants of the invention is characterized by in the power semiconductors of the pulse converter during the low load phases generated additional loss the cooling of these Power semiconductors avoided or at least delayed. hereby will the height the temperature strokes, which these power semiconductors especially during rapid load changes are exposed, significantly reduced. This in turn leads to a considerable life extension and at a correspondingly reduced risk of premature Failure of these power semiconductors.

Bei der ersten Erfindungsvariante wird die Pulstaktfrequenz vorzugsweise differenziert, d. h. kontinuierlich oder in mehr als zwei diskreten Stufen variiert. Die Pulstaktfrequenz wird hierbei zweckmäßigerweise in Abhängigkeit der Motorlast des Synchronmotors gesteuert. Als Stellgröße für diese Steuerung kann die Ist-Motorlast der Motorlast des Synchronmotors herangezogen werden, die z. B. aus dem Motorstrom bestimmbar ist. In einer besonders einfach realisierbaren Verfahrensvariante wird die Pulstaktfrequenz alternativ durch ein Soll-Maß für die Motorlast gesteuert, z. B. durch die Stellung eines Bedienhebels, „Gaspedals” oder ein vergleichbares Signal.at In the first variant of the invention, the pulse clock frequency is preferably differentiated, d. H. continuously or in more than two discrete ones Levels vary. The pulse clock frequency is expediently here dependent on the engine load of the synchronous motor controlled. As a manipulated variable for this Control can be the actual motor load of the motor load of the synchronous motor be used, the z. B. from the motor current can be determined. In a particularly easy to implement process variant is the pulse clock frequency alternatively by a target amount of engine load controlled, z. B. by the position of an operating lever, "accelerator" or a comparable signal.

Die gemäß der zweiten Erfindungsvariante zusätzlich erzeugte Drehstromkomponente ohne drehmomenterzeugende Wirkung ist nachfolgend als „Verluststrom” bezeichnet. Bei diesem Ver luststrom handelt es sich insbesondere um eine Drehfeldkomponente, die senkrecht zur drehmomenterzeugenden Drehfeldkomponente, insbesondere in der sogenannten Längsrichtung (d-Achse) des Läuferdrehfeldes ausgerichtet ist, und die somit lediglich die Flussverkettung zwischen dem magnetischen Läuferdrehfeld und dem magnetischen Ständerdrehfeld des Synchronmotors beeinflusst. Die Erzeugung solcher Drehstromkomponenten ist nach herkömmlicher Technik an sich für den Betrieb eines permanent erregten Synchronmotors im so genannten Feldschwächbetrieb üblich. Im Gegensatz zu der erfindungsgemäßen Verwendung dieser Drehstromkomponenten wird die Feldschwächung aber bei hoher Motordrehzahl, und somit gerade nicht ausschließlich in Niederlastphasen eingesetzt.The according to the second Invention variant in addition produced three-phase component without torque-generating effect hereinafter referred to as "leakage current". This leakage current is in particular a rotating field component, the perpendicular to the torque-generating rotating field component, in particular in the so-called longitudinal direction (d-axis) of the rotor rotating field aligned, and thus only the flux linkage between the magnetic rotor rotating field and the magnetic stator rotating field of the synchronous motor. The production of such three-phase components is according to conventional technology in itself for the operation of a permanent magnet synchronous motor in the so-called Field weakening operation usual. in the Contrary to the use according to the invention of these three-phase components, the field weakening but at high engine speed, and therefore not used exclusively in low load periods.

Der Verluststrom wird bevorzugt derart erzeugt, dass er die Läufermagnetisierung, und somit die Flussverkettung im Luftspalt zwischen Läufer und Ständer erhöht. Zweckmäßigerweise wird auch bei dieser Erfindungsvariante als Stellgröße für die Steuerung – hier der Amplitude des Verluststroms – ein Soll- oder Ist-Maß für die Motorlast des Synchronmotors herangezogen. Im Zuge der Steuerung wird die Amplitude des Verluststroms insbesondere kontinuierlich oder in mehr als zwei diskreten Stufen variiert.Of the Leakage current is preferably generated in such a way that it reduces the rotor magnetization, and thus increases the flux linkage in the air gap between rotor and stator. Conveniently, is also in this variant of the invention as a control variable for the controller - here the Amplitude of the leakage current - a nominal or actual measure of engine load used the synchronous motor. In the course of the control, the amplitude the leakage current in particular continuously or in more than two discrete steps varies.

Alternativ oder zusätzlich zu der Motorlast wird als (gegebenenfalls weitere) Stellgröße zur Steuerung der Pulstaktfrequenz und/oder der Verluststromamplitude eine Temperaturleitgröße herangezogen, die für die Temperatur eines oder mehrerer Leistungshalbleiter des Pulsstromrichters charakteristisch ist, aus der also die Temperatur dieses bzw. dieser Leistungshalbleiter ableitbar ist. Die Temperaturleitgröße, bei der es sich insbesondere um an eine gemessene Temperatur oder um eine mittels eines thermischen Modells eines Leistungshalbleiters berechnete Temperatur handelt, kann alternativ auch zur Regelung (closed loop control) der Pulstaktfrequenz und/oder der Verluststromamplitude herangezogen werden.alternative or additionally to the motor load is considered as (possibly further) manipulated variable for control the pulse clock frequency and / or the leakage current amplitude a Temperaturleitgröße used, the for the temperature of one or more power semiconductors of the pulse converter is characteristic, from the so the temperature of this or this Power semiconductor is derivable. The temperature guide, at in particular to a measured temperature or to one by means of a thermal model of a power semiconductor calculated temperature, can also be used for control (closed loop control) of the pulse clock frequency and / or the leakage current amplitude be used.

In einer zweckmäßigen Verfahrensvariante werden die Pulstaktfrequenz bzw. die Verluststromamplitude hierbei insbesondere derart gesteuert oder geregelt, dass die – anhand der Temperaturleitgröße abgeleitete – Temperatur des Leistungshalbleiters einen vorgegebenen Minimalwert nicht unterschreitet. Alternativ oder zusätzlich hierzu werden die Pulstaktfrequenz bzw. die Amplitude des Verluststroms derart gesteuert oder geregelt, dass die zeitliche Änderung der Leistungshalbleiter-Temperatur einen vorgegebenen Maximalwert nicht überschreitet. In der letzteren Verfahrensvariante wird also eine verfahrenstechnisch verlangsamte Abkühlrate der Leistungshalbleiter sichergestellt.In a suitable method variant the pulse clock frequency or the leakage current amplitude here in particular controlled or regulated so that the - derived based on the Temperaturleitgröße - temperature of the power semiconductor does not fall below a predetermined minimum value. alternative or additionally For this purpose, the pulse clock frequency or the amplitude of the leakage current controlled or regulated so that the temporal change of Power semiconductor temperature does not exceed a predetermined maximum value. In the latter method variant, therefore, a procedural slowed down cooling rate the power semiconductor ensured.

In einfacher Ausführung der zweiten Verfahrensvariante wird der Verluststrom mit einer Drehstromfrequenz erzeugt, die der Drehstromfrequenz des drehmomenterzeugenden Motorstroms entspricht. Alternativ hierzu wird der Verluststrom dagegen als Oberschwingung des drehmomenterzeugenden Motorstroms erzeugt. In diesem Fall hat der Verluststrom also eine Frequenz, die einem Vielfachen (insbesondere dem Zweifachen, Dreifachen oder Vierfachen) der Frequenz des gleichzeitig erzeugten drehmomenterzeugenden Motorstroms entspricht.In a simple embodiment of the second variant of the method, the leakage current is generated at a three-phase frequency which corresponds to the three-phase frequency of the torque-generating motor current. Alternatively, the leakage current will generate as a harmonic of the torque generates the motor current. In this case, therefore, the leakage current has a frequency which corresponds to a multiple (in particular twice, three or four times) of the frequency of the simultaneously generated torque-generating motor current.

Die dritte Erfindungsvariante, gemäß der zur zusätzlichen Verlusterzeugung ein Gleichstrom bzw. Gleichstromanteil auf den Synchronmotor gegeben wird, kann mit gleichem Vorteil auch zur Ansteuerung eines Antriebssystems mit einem Asynchronmotor eingesetzt werden. Diese dritte Verfahrensvariante wird bevorzugt im Motorstillstand, insbesondere ausschließlich im Motorstillstand, eingesetzt. In vorteilhafter Kombination der dritten Erfindungsvariante mit der ersten Erfindungsvariante wird der durch den konstanten Motorstrom in den Leistungshalbleitern erzeugte Verlust weiter durch Variation der Pulstaktfrequenz gesteuert.The third variant of the invention, according to the additional Loss generation a DC or DC component on the Synchronous motor is given, with the same advantage for controlling a Drive system can be used with an asynchronous motor. These third variant of the method is preferred in engine standstill, in particular exclusively in engine standstill, used. In an advantageous combination of third variant of the invention with the first variant of the invention is which is generated by the constant motor current in the power semiconductors Loss further controlled by variation of the pulse clock frequency.

Die obige Aufgabe wird bezüglich der Vorrichtung erfindungsgemäß gelöst durch die Merkmale des Anspruchs 10. Danach wird ein Antriebssystem mit einem Pulsstromrichter und einem die sem nachgeschalteten Synchronmotor angegeben. Das Antriebssystem umfasst weiterhin eine den Pulsstromrichter ansteuernde Steuereinheit, die zur – insbesondere automatisierten – Durchführung des vorstehend beschriebenen Verfahrens in einer seiner Varianten eingerichtet, d. h. schaltungs- und/oder programmtechnisch ausgebildet ist.The above task is regarding the device according to the invention solved by The features of claim 10. Thereafter, a drive system with a pulse converter and a sem connected synchronous motor specified. The drive system further comprises a pulse-controlled converter Ansteuernde control unit for the - in particular automated - implementation of set forth above method in one of its variants, d. H. is designed circuit and / or program technology.

Die Steuereinheit ist bevorzugt durch einen Mikrocontroller gebildet oder enthält zumindest einen solchen, wobei in diesem Mikrocontroller das vorstehend beschriebene Verfahren in Form eines Steuerprogramms softwaretechnisch implementiert ist.The Control unit is preferably formed by a microcontroller or contains at least one such, wherein in this microcontroller the above described method in the form of a control program software is implemented.

Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen:following Be exemplary embodiments of Invention explained in more detail with reference to a drawing. Show:

1 in einem schematischen Blockschaltbild ein Antriebssystem mit einem Pulsstromrichter und einem nachgeschaltetem Synchronmotor, sowie mit einer Steuereinheit zur Ansteuerung des Pulsstromrichters, 1 in a schematic block diagram, a drive system with a pulse converter and a downstream synchronous motor, and with a control unit for controlling the pulse-controlled converter,

2 in einem schematischen Querschnitt den Synchronmotor des Antriebssystems gemäß 1, und 2 in a schematic cross section of the synchronous motor of the drive system according to 1 , and

3 in einem grob schematisch vereinfachten Blockschaltbild ein in der Steuereinheit implementiertes Steuerprogramm mit einem Hochlastmodus und einem Niederlastmodus. 3 in a roughly schematically simplified block diagram, a control program implemented in the control unit with a high load mode and a low load mode.

Einander entsprechende Teile und Größen sind in allen Figuren stets mit gleichen Bezugszeichen versehen.each other corresponding parts and sizes are always provided with the same reference numerals in all figures.

1 zeigt grob schematisch ein Antriebssystem 1. Das Antriebssystem 1 umfasst einen (Synchron-)Motor 2, einen zwischen den Motor 2 und einen (Spannungs-)Zwischenkreis 3 geschalteten Pulsstromrichter 4 sowie eine Steuereinheit 5 zur Ansteuerung des Pulsstromrichters 4. 1 shows roughly schematically a drive system 1 , The drive system 1 includes a (synchronous) motor 2 , one between the engine 2 and a (voltage) DC link 3 switched pulse converter 4 and a control unit 5 for controlling the pulse converter 4 ,

Der Motor 2 umfasst einen (in der Darstellung gemäß 1 lediglich schematisch angedeuteten) Ständer 6, der mit einer Drehfeldwicklung 7 bewickelt ist. Die Drehfeldwicklung 7 umfasst drei Wicklungsstränge, die nachfolgend als Motorphasen L1, L2 und L3 bezeichnet sind. Die Motorphasen L1, L2, L3 sind motorseitig beispielhaft in einem Sternpunkt 8 zusammengeschlossen. Es kann aber alternativ aber auch ein in Dreiecksschaltung ausgeführter Motor eingesetzt werden. Der in jeder der Motorphasen L1, L2, L3 fließende elektrische Strom ist nachfolgend als Phasenstrom IL1, IL2, IL3 bezeichnet. Der Motor 2 umfasst ferner einen Läufer 9, der drehbar um eine Läuferachse 10 in dem Ständer 6 angeordnet ist.The motor 2 includes a (in the illustration according to 1 only schematically indicated) stand 6 that with a rotating field winding 7 is wound. The rotating field winding 7 comprises three winding strands, hereinafter referred to as motor phases L1, L2 and L3. The motor phases L1, L2, L3 are exemplary motor in a neutral point 8th together. Alternatively, however, it is also possible to use a motor executed in a triangular circuit. The electric current flowing in each of the motor phases L1, L2, L3 is hereinafter referred to as phase current I L1 , I L2 , I L3 . The motor 2 also includes a runner 9 which is rotatable about a rotor axis 10 in the stand 6 is arranged.

Der Pulsstromrichter 4 umfasst drei Halbbrücken 11a, 11b, 11c, die parallel zueinander in den Zwischenkreis 3 geschaltet sind. Jede Halbbrücke 11a, 11b, 11c umfasst einen Phasenanschluss 12a, 12b, 12c, an dem die zugehörige Motorphase L1, L2, L3 angeschlossen ist. So sind die Motorphase L1 an dem Phasenanschluss 12a der Halbbrücke 11a, die Motorphase L2 an dem Phasenanschluss 12b der Halbbrücke 11b und die Motorphase L3 an dem Phasenanschluss 12c der Halbbrücke 11c angeschlossen.The pulse converter 4 includes three half-bridges 11a . 11b . 11c , which are parallel to each other in the DC link 3 are switched. Every half bridge 11a . 11b . 11c includes a phase connection 12a . 12b . 12c to which the associated motor phase L1, L2, L3 is connected. So are the motor phase L1 at the phase connection 12a the half bridge 11a , the motor phase L2 at the phase connection 12b the half bridge 11b and the motor phase L3 at the phase terminal 12c the half bridge 11c connected.

Zwischen dem jeweiligen Phasenanschluss 12a, 12b, 12c und einer Hochpotentialseite 13 des Zwischenkreises 3 umfasst jede Halbbrücke 11a, 11b, 11c einen hochpotentialseitigen Leistungsschalter 14a, 14b, 14c, insbesondere in Form eines IGBT. Jedem dieser Leistungsschalter 14a, 14b, 14c ist jeweils eine Freilaufdiode 15a, 15b, 15c parallelgeschaltet. Zwischen dem Phasenanschluss 12a, 12b, 12c einer jeden Halbbrücke 11a, 11b, 11c und eine Niederpotentialseite 16 des Zwischenkreises 3 ist jeweils ein niederpotentialseitiger Leistungsschalter 17a, 17b, 17c geschaltet. Jeder dieser Leistungsschalter 17a, 17b, 17c ist wiederum insbesondere in Form eines IGBT ausgebildet und wird von einer parallelgeschalteten Freilaufdiode 18a, 18b, 18c flankiert. Die Leistungsschalter 14a, 14b, 14c, 17a, 17b, 17c und Freilaufdioden 15a, 15b, 15c, 18a, 18b, 18c bilden zusammen die vorstehend genannten Leis tungshalbleiter des Pulsstromrichters 4. Mehrere dieser Leistungshalbleiter sind optional in einem integrierten Halbleiterbauteil zusammengefasst. Zudem kann jeder der Leistungshalbleiter aus einer Parallelschaltung von mehreren gleichartigen Halbleiterbauteilen gebildet sein.Between the respective phase connection 12a . 12b . 12c and a high potential side 13 of the DC link 3 includes every half bridge 11a . 11b . 11c a high potential side circuit breaker 14a . 14b . 14c , especially in the form of an IGBT. Each of these circuit breakers 14a . 14b . 14c is each a freewheeling diode 15a . 15b . 15c connected in parallel. Between the phase connection 12a . 12b . 12c every half bridge 11a . 11b . 11c and a low potential side 16 of the DC link 3 is each a low potential side circuit breaker 17a . 17b . 17c connected. Each of these circuit breakers 17a . 17b . 17c is in turn designed in particular in the form of an IGBT and is of a parallel-connected freewheeling diode 18a . 18b . 18c flanked. The circuit breakers 14a . 14b . 14c . 17a . 17b . 17c and freewheeling diodes 15a . 15b . 15c . 18a . 18b . 18c together form the aforementioned power semiconductors of the pulse converter 4 , Several of these power semiconductors are optionally combined in an integrated semiconductor device. In addition, each of the power semiconductors can be formed from a parallel connection of a plurality of similar semiconductor components.

Die Steuereinheit 5 ist durch einen Mikrocontroller gebildet oder umfasst zumindest einen solchen. In der Steuereinheit 5 ist hierbei ein das nachfolgend näher beschriebene Verfahren automatisch durchführendes Steuerprogramm 19 softwaretechnisch implementiert.The control unit 5 is formed by a microcontroller or at least includes such. In the control unit 5 Here is a procedure described in detail below automatically executing control program 19 implemented by software.

Die Steuereinheit 5 ist ausgangsseitig mit den Leistungsschaltern 14a, 14b, 14c und 17a, 17b, 17c zur Ausgabe von Stellsignalen Y verschaltet. Eingangsseitig ist der Steuereinheit 5 ein Messwert S des in der Motorphase L3 fließenden Phasenstroms IL3 zugeführt. Dieser Messwert S wird von einem in die Motorphase L3 geschalteten Messwandler 20 erhoben. Der Steuereinheit 5 ist als weitere Eingangsgröße eine Lastkenngröße X zugeführt, die ein Soll-Maß für die Motorlast darstellt. Die Lastkenngröße X ist ein Stromsollwert, der von einem übergeordneten Drehzahlregler berechnet wird.The control unit 5 is the output side with the circuit breakers 14a . 14b . 14c and 17a . 17b . 17c interconnected to output actuating signals Y. The input side is the control unit 5 a measured value S of the phase current I L3 flowing in the motor phase L3 is supplied. This measured value S is from a switched into the motor phase L3 transducer 20 levied. The control unit 5 is fed as a further input variable, a load characteristic X, which represents a desired measure of the engine load. The load parameter X is a current setpoint that is calculated by a higher-level speed controller.

Der Zwischenkreis 3 führt einen Gleichstrom mit einer im Wesentlichen konstanten Zwischenkreisspannung UZ. Im Betrieb des Antriebssystems 1 richtet der Pulsstromrichter 4 diesen Gleichstrom in einen in die Motorphasen L1, L2, L3 eingespeisten Drehstrom um, im Rahmen dessen die Phasenströme IL1, IL2, IL3 sinusförmig mit einer variierenden Drehstromfrequenz (auch als Ständerfrequenz bezeichnet) oszillieren. Aufgrund des Drehstroms wird in dem Motor 2 ein den Läufer 9 antreibendes magnetisches Ständerdrehfeld FS erzeugt, das in dem zwischen dem Ständer 6 und dem Läufer 9 gebildeten Luftspalt umläuft.The DC link 3 performs a direct current with a substantially constant intermediate circuit voltage U Z. In operation of the drive system 1 directs the pulse converter 4 in the context of which the phase currents I L1 , I L2 , I L3 oscillate sinusoidally with a varying three-phase frequency (also referred to as stator frequency) oscillate this direct current into a three-phase current fed into the motor phases L1, L2, L3. Due to the three-phase current is in the engine 2 a the runner 9 driving magnetic stator rotating field F S generated in the between the stator 6 and the runner 9 formed air gap rotates.

Bei dem – in 2 näher dargestellten – Motor 2 handelt es sich – hier lediglich beispielhaft – um einen permanent erregten Synchronmotor. Der zweipolig dargestellte Läufer 9 ist an seinem Umfang mit Permanentmagneten 21 bestückt, die ein magnetisches Läuferfeld FL erzeugen. In einem mitrotierenden Läuferkoordinatensystem 22 ist das Läuferfeld FL entlang einer Längsachse d ausgerichtet. Die hierzu senkrechte Koordinatenachse des Läuferkoordinatensystems 22 ist als Querachse q bezeichnet. Die in den Strängen der Drehfeldwicklung 7 fließenden Phasenströme IL1, IL2 und IL3 sind in 2 durch Kreuze und Punkte schematisch dargestellt, wobei Punkte jeweils einen aus der Zeichenebene herausfließenden Phasenstrom IL1, IL2 bzw. IL3 und Kreuze jeweils einen in die Zeichenebene hineinfließenden Phasenstrom IL1, IL2 und IL3 anzeigen, und durch die Größe der Punkte und Kreuze die unterschiedliche Stärke des jeweiligen Phasenstroms IL1, IL2 und IL3 angedeutet ist.In the - in 2 detailed engine 2 this is merely an example of a permanent magnet synchronous motor. The bipolar illustrated runner 9 is at its periphery with permanent magnets 21 equipped, which generate a magnetic rotor field F L. In a co-rotating rotor coordinate system 22 the rotor field F L is aligned along a longitudinal axis d. The vertical coordinate axis of the rotor coordinate system 22 is referred to as a transverse axis q. The in the strands of the rotating field winding 7 flowing phase currents I L1 , I L2 and I L3 are in 2 represented by crosses and dots schematically, said points each having a flowing out of the plane of the phase current I L1, I L2, and I L3 and crosses a respective current flowing into the plane of the phase current I L1, I L2 and display I L3, and the size of the dots and crosses the different strength of the respective phase current I L1 , I L2 and I L3 is indicated.

3 zeigt – grob vereinfacht – den Aufbau des in der Steuereinheit 5 implementierten Steuerprogramms 19. Aus der Darstellung ist zu erkennen, dass das Steuerprogramm 19 einen Hochlastmodus 31 und einen Niederlastmodus 32 umfasst. Ein Entscheidungsmodul 33 schaltet hierbei nach Maßgabe der Lastkenngröße X zwischen dem Hochlastmodus 31 und dem Niederlastmodus 32. Sofern die Lastkenngröße X einen vorgegebenen Grenzwert X0 überschreitet (X > X0), wird der Pulsstromrichter 4 durch die Steuereinheit 5 im Hochlastmodus 31 des Steuerprogramms 19 betrieben. Ansonsten (X ≤ X0) wird der Pulsstromrichter 4 durch die Steuereinheit 5 im Niederlastmodus 32 des Steuerprogramms 19 betrieben. 3 shows - roughly simplified - the structure of the control unit 5 implemented control program 19 , From the illustration it can be seen that the control program 19 a high load mode 31 and a low load mode 32 includes. A decision module 33 switches in this case in accordance with the load parameter X between the high load mode 31 and the low load mode 32 , If the load parameter X exceeds a predetermined limit value X 0 (X> X 0 ), the pulse-controlled converter becomes 4 through the control unit 5 in high load mode 31 of the control program 19 operated. Otherwise (X ≤ X 0 ) becomes the pulse converter 4 through the control unit 5 in low load mode 32 of the control program 19 operated.

Im Hochlastmodus 31 werden die Phasenströme IL1, IL2, IL3 durch die Steuereinheit 5 in vorstehend beschriebener Weise erzeugt, indem sie die Leistungsschalter 14a, 14b, 14c und 17a, 17b, 17c mit einer vergleichsweise geringen Pulstaktfrequenz fPWM, z. B. mit fPWM = 500 Hz, pulswertenmoduliert ansteuert.In high load mode 31 are the phase currents I L1 , I L2 , I L3 by the control unit 5 generated in the manner described above, by the circuit breaker 14a . 14b . 14c and 17a . 17b . 17c with a comparatively low pulse clock frequency f PWM , z. B. with f PWM = 500 Hz, pulse modulated drives.

In einfacher Ausführung des Steuerprogramms 19 unterscheidet sich der Niederlastmodus 32 von dem Hochlastmodus 31 nur dadurch, dass die Steuereinheit 5 in letzterem die Leistungs schalter 14a, 14b, 14c und 17a, 17b, 17c mit höherer Pulstaktfrequenz von z. B. fPWM = 1 kHz ansteuert.In simple execution of the control program 19 differs the low load mode 32 from the high load mode 31 only in that the control unit 5 in the latter, the power switch 14a . 14b . 14c and 17a . 17b . 17c with higher pulse clock frequency of z. B. f PWM = 1 kHz drives.

In verfeinerter Ausführung des Steuerprogramms 19 wird die Pulstaktfrequenz fPWM im Niederlastmodus 32 nach Maßgabe einer hinterlegten Kennlinie in Abhängigkeit Lastkenngröße X in Schritten von z. B. 100 Hz zwischen 600 Hz und 5000 Hz variiert, nämlich bei abnehmendem Betrag der Lastkenngröße X erhöht, und bei zunehmendem Betrag der Lastkenngröße X erniedrigt.In refined version of the control program 19 becomes the pulse clock frequency f PWM in the low load mode 32 in accordance with a stored characteristic as a function of load parameter X in steps of z. B. 100 Hz varies between 600 Hz and 5000 Hz, namely, increases with decreasing amount of the load characteristic X, and decreases with increasing amount of the load parameter X.

In einer weiteren (nicht näher dargestellten) Ausführung des Steuerprogramms 19 überlagert die Steuereinheit 5 im Niederlastmodus 32 durch entsprechende Ansteuerung der Leistungsschalter 14a, 14b, 14c und 17a, 17b, 17c den das Ständerdrehfeld FS erzeugenden Phasenströmen IL1, IL2 und IL3 als Verluststrom einen zusätzlichen Drehstromanteil, dessen Phasenlage gegenüber den Phasenströmen IL1, IL2 und IL3 um 90° mit derselben Drehstromfrequenz nacheilt. Die Amplitude dieses Verluststroms wird wiederum nach Maßgabe einer hinterlegten Kennlinie in Abhängigkeit Lastkenngröße X kontinuierlich variiert, nämlich bei abnehmendem Betrag der Lastkenngröße X erhöht, und bei zunehmendem Betrag Lastkenngröße X erniedrigt.In another (not shown) execution of the control program 19 overlays the control unit 5 in low load mode 32 by appropriate control of the circuit breaker 14a . 14b . 14c and 17a . 17b . 17c the phase rotating field F S generating phase currents I L1 , I L2 and I L3 as leakage current an additional three-phase component whose phase lag compared to the phase currents I L1 , I L2 and I L3 by 90 ° with the same three-phase frequency. The amplitude of this leakage current is in turn continuously varied in accordance with a stored characteristic as a function of the load parameter X, namely increases as the magnitude of the load parameter X decreases, and as the magnitude of the load parameter X decreases.

In einer weiteren (nicht näher dargestellten) Ausführung des Steuerprogramms 19 regelt die Steuereinheit 5 die Pulstaktfrequenz fPWM und die Amplitude des Verluststroms im Niederlastmodus 32 derart, dass die zeitliche Änderung der Leistungsschaltertemperatur einen vorgegebenen Sollwert nicht überschreitet.In another (not shown) execution of the control program 19 controls the control unit 5 the pulse clock frequency f PWM and the amplitude of the leakage current in the low load mode 32 such that the time change of the circuit breaker temperature does not exceed a predetermined desired value.

Hierzu berechnet die Steuereinheit 5 periodisch aus dem Messwert S des Phasenstroms IL3 mithilfe eines hinterlegten thermischen Modells eine Kerntemperatur der Leistungsschalter 14a, 14b, 14c und 17a, 17b, 17c als Temperaturleitgröße und bestimmt deren zeitliche Änderung. Der so bestimmte Ist-Wert der Temperaturänderung wird vorrangig durch Variation der Pulstaktfrequenz fPWM innerhalb eines vorgegebenen Intervalls, z. B. zwischen 500 Hz und 5000 Hz, auf den Sollwert geregelt. Soweit die Variation der Pulstaktfrequenz fPWM zur Regelung der Temperaturänderung ausreicht, wird kein Verluststrom erzeugt. Erst nachrangig, d. h. wenn auch bei höchster Pulstaktfrequenz fPWM die Abkühlung der Leistungsschalter 14a, 14b, 14c und 17a, 17b, 17c schneller verläuft als durch den Sollwert vorgegeben, regelt die Steuereinheit 5 die Temperaturänderung durch zusätzliche Erzeugung des Verluststroms und Variation der Amplitude desselben.The control unit calculates this 5 perio from the measured value S of the phase current I L3 using a stored thermal model, a core temperature of the circuit breaker 14a . 14b . 14c and 17a . 17b . 17c as Temperaturleitgröße and determines their temporal change. The thus determined actual value of the temperature change is primarily by varying the pulse clock frequency f PWM within a predetermined interval, for. B. between 500 Hz and 5000 Hz, regulated to the setpoint. As far as the variation of the pulse clock frequency f PWM is sufficient to control the temperature change, no leakage current is generated. Only subordinate, that is, even if the highest pulse clock frequency f PWM, the cooling of the circuit breaker 14a . 14b . 14c and 17a . 17b . 17c faster than specified by the setpoint, controls the control unit 5 the temperature change by additional generation of the leakage current and variation of the amplitude thereof.

In einer weiteren Ausführung des Steuerprogramms 19, die insbesondere auch mit allen vorstehend beschriebenen Programmvarianten kombinierbar ist, erzeugt die Steuereinheit 5 im Niederlastmodus 32, sobald der Motor 2 zum Stillstand kommt, durch – weiterhin getaktete – Ansteuerung der Leistungsschalter 14a, 14b, 14c und 17a, 17b, 17c einen Gleichstrom in den Motorphasen L1, L2, L3. Als Gleichstrom ist in diesem Sinne ein Stromfluss bezeichnet, dessen Stromstärke im Mittel über die (auf größerer Zeitskala) Pulstaktdauer 1/fPWM einen konstanten Wert aufweist. Dieser Gleichstrom wird von der Steuereinheit 5 optional nach Ablauf einer vorgegebene Abkühlzeit nach dem Eintritt des Motorstillstands abgeschaltet.In another embodiment of the control program 19 , which in particular can also be combined with all program variants described above, generates the control unit 5 in low load mode 32 as soon as the engine 2 comes to a standstill, by - continue pulsed - control of the circuit breaker 14a . 14b . 14c and 17a . 17b . 17c a direct current in the motor phases L1, L2, L3. In this sense, direct current is a current flow whose average current has a constant value over the (on a larger time scale) pulse clock duration 1 / f PWM . This direct current is supplied by the control unit 5 optionally switched off after the expiry of a specified cooling time after the motor standstill has occurred.

Claims (10)

Verfahren zur Ansteuerung eines Antriebssystems (1) mit einem Pulsstromrichter (4) und mindestens einem diesem nachgeschalteten Synchronmotor (2), – wobei bei geringer Motorlast des Synchronmotors (24) der Pulsstromrichter (4) mit einer höheren Pulstaktfrequenz (fPWM) betrieben wird als bei hoher Motorlast und/oder – wobei bei geringer Motorlast des Synchronmotors (2) eine im Vergleich zu einem Hochlast-Steuermodus (31) zusätzliche Drehstromkomponente ohne drehmomenterzeugende Wirkung erzeugt wird und/oder – wobei bei geringer Motorlast ein im Zeitmittel konstanter Motorstrom erzeugt wird.Method for controlling a drive system ( 1 ) with a pulse converter ( 4 ) and at least one downstream synchronous motor ( 2 ), Wherein at low engine load of the synchronous motor ( 24 ) the pulse converter ( 4 ) is operated at a higher pulse clock frequency (f PWM ) than at high engine load and / or - wherein at low engine load of the synchronous motor ( 2 ) compared to a high load control mode ( 31 ) additional three-phase component without torque-generating effect is generated and / or - wherein at low engine load in the time average constant motor current is generated. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Pulstaktfrequenz (fPWM) in Abhängigkeit der Motorlast des Synchronmotors (2) kontinuierlich oder in mindestens drei diskreten Stufen gesteuert wird.Method according to Claim 1, wherein the pulse clock frequency (f PWM ) is dependent on the motor load of the synchronous motor ( 2 ) is controlled continuously or in at least three discrete stages. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Amplitude der zusätzlichen Drehstromkomponente ohne drehmomenterzeugende Wirkung in Abhängigkeit der Motorlast des Synchronmotors (2) kontinuierlich oder in diskreten Stufen gesteuert wird.The method of claim 1 or 2, wherein the amplitude of the additional three-phase component without torque-generating effect in dependence on the engine load of the synchronous motor ( 2 ) is controlled continuously or in discrete stages. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Pulstaktfrequenz (fPWM) in Abhängigkeit einer für die Temperatur eines Leistungshalbleiters (14a–c, 17a–c) des Pulsstromrichters (4) charakteristischen Temperaturleitgröße gesteuert oder geregelt wird.Method according to one of claims 1 to 3, wherein the pulse clock frequency (f PWM ) as a function of a for the temperature of a power semiconductor ( 14a c, 17a -C) of the pulse converter ( 4 ) characteristic temperature control variable is controlled or regulated. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Amplitude der zusätzlichen Drehstromkomponente ohne drehmomenterzeugende Wirkung in Abhängigkeit einer für die Temperatur eines Leistungshalbleiters (14a–c, 17a–c) des Pulsstromrichters (4) charakteristischen Temperaturleitgröße gesteuert oder geregelt wird.Method according to one of claims 1 to 4, wherein the amplitude of the additional three-phase component without torque-generating effect as a function of a for the temperature of a power semiconductor ( 14a c, 17a -C) of the pulse converter ( 4 ) characteristic temperature control variable is controlled or regulated. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, wobei die Pulstaktfrequenz (fPWM) bzw. die Amplitude der zusätzlichen Drehstromkomponente ohne drehmomenterzeugende Wirkung derart gesteuert oder geregelt werden, dass die Temperaturleitgröße einen vorgegebenen Minimalwert nicht unterschreitet.The method of claim 4 or 5, wherein the pulse clock frequency (f PWM ) or the amplitude of the additional three-phase component without torque-generating effect are controlled or regulated so that the temperature control variable does not fall below a predetermined minimum value. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 6, wobei die Pulstaktfrequenz (fPWM) bzw. die Amplitude der zusätzlichen Drehstromkomponente ohne drehmomenterzeugende Wirkung derart gesteuert oder geregelt werden, dass die zeitliche Änderung der Temperaturleitgröße einen vorgegebenen Maximalwert nicht überschreitet.Method according to one of claims 4 to 6, wherein the pulse clock frequency (f PWM ) or the amplitude of the additional three-phase component without torque-generating effect are controlled or regulated such that the temporal change of the temperature control does not exceed a predetermined maximum value. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die zusätzliche Drehstromkomponente ohne drehmomenterzeugende Wirkung eine Drehstromfrequenz aufweist, die ein Vielfaches der Drehstromfrequenz einer gleichzeitig erzeugten drehmomenterzeugenden Drehstromkomponente (IL1, IL2, IL3) ist.Method according to one of claims 1 to 7, wherein the additional three-phase component without torque-generating effect has a three-phase frequency which is a multiple of the three-phase frequency of a simultaneously generated torque-generating three-phase component (I L1 , I L2 , I L3 ). Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei der im Zeitmittel konstante Motorstrom bei Motorstillstand erzeugt wird.Method according to one of claims 1 to 8, wherein the time average constant motor current is generated at engine standstill. Antriebssystem (1) mit einem Pulsstromrichter (4) und mindestens einem diesem nachgeschalteten Synchronmotor (2), sowie mit einer den Pulsstromrichter (4) ansteuernden Steuereinheit (5), wobei die Steuereinheit (5) zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 9 eingerichtet ist.Drive system ( 1 ) with a pulse converter ( 4 ) and at least one downstream synchronous motor ( 2 ), as well as with a pulse converter ( 4 ) controlling control unit ( 5 ), the control unit ( 5 ) is arranged for carrying out the method according to one of claims 1 to 9.
DE102009016764A 2009-04-07 2009-04-07 Method for controlling drive system for e.g. compressors, involves operating pulse power converter having higher impulse repetition frequency with less motor load of synchronous motor, and producing motor current with small motor load Ceased DE102009016764A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102009016764A DE102009016764A1 (en) 2009-04-07 2009-04-07 Method for controlling drive system for e.g. compressors, involves operating pulse power converter having higher impulse repetition frequency with less motor load of synchronous motor, and producing motor current with small motor load

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102009016764A DE102009016764A1 (en) 2009-04-07 2009-04-07 Method for controlling drive system for e.g. compressors, involves operating pulse power converter having higher impulse repetition frequency with less motor load of synchronous motor, and producing motor current with small motor load

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102009016764A1 true DE102009016764A1 (en) 2010-10-21

Family

ID=42750919

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102009016764A Ceased DE102009016764A1 (en) 2009-04-07 2009-04-07 Method for controlling drive system for e.g. compressors, involves operating pulse power converter having higher impulse repetition frequency with less motor load of synchronous motor, and producing motor current with small motor load

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102009016764A1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102012224071A1 (en) * 2012-12-20 2014-06-26 Siemens Aktiengesellschaft Heating for electric vehicles and method for their control
EP2824823A1 (en) 2013-07-09 2015-01-14 Siemens Aktiengesellschaft Inverter controller with chip tempering
DE102014211447A1 (en) * 2014-06-16 2015-12-17 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Method and control device for controlling the heat loss generated by an electric vehicle

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102012224071A1 (en) * 2012-12-20 2014-06-26 Siemens Aktiengesellschaft Heating for electric vehicles and method for their control
EP2824823A1 (en) 2013-07-09 2015-01-14 Siemens Aktiengesellschaft Inverter controller with chip tempering
DE102014211447A1 (en) * 2014-06-16 2015-12-17 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Method and control device for controlling the heat loss generated by an electric vehicle
WO2015193172A1 (en) * 2014-06-16 2015-12-23 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Method and control device for controlling the waste heat generated by an electric vehicle
CN106132764A (en) * 2014-06-16 2016-11-16 宝马股份公司 For controlling the method that heat is lost and the control equipment that are produced by electric vehicle
CN106132764B (en) * 2014-06-16 2018-01-05 宝马股份公司 The method and control device of heat is lost as caused by electric vehicle for controlling
US10183580B2 (en) 2014-06-16 2019-01-22 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Method and control device for controlling the waste heat generated by an electric vehicle

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2553802B1 (en) Method for controlling an optimal operating point in a synchronous machine and inverter-fed synchronous machine
DE102005052015B4 (en) Engine control and steering device
DE112011100096T5 (en) Control device of a motor drive device
DE112010000463T5 (en) Control device for an electric motor drive device
DE102005034635A1 (en) Generator system for wind turbine
DE112011100226T5 (en) Control device of a motor drive device
DE102008018950A1 (en) Method and system for pulse position planning in electric drives
DE102008003299A1 (en) Method for operating a wind energy plant
EP0662266B1 (en) Process and device for regulating a converter-powered, permanently excited synchronous motor
DE102009016764A1 (en) Method for controlling drive system for e.g. compressors, involves operating pulse power converter having higher impulse repetition frequency with less motor load of synchronous motor, and producing motor current with small motor load
EP3685505B1 (en) Method for determining the error voltage of a current converter and three-phase machine having error voltage compensation
DE10219822A1 (en) Method and device for sensor-reduced control of a permanent magnet excited synchronous machine
DE102004030326B4 (en) Electronically commutated motor
DE112009000813T5 (en) Power supply device and power supply arrangement
WO2008128882A1 (en) Method and device for controlling a circuit breaker
EP2144361A1 (en) Method and device for regulating the regenerative power of a base frequency clocked inverter
EP2874547A1 (en) Drive control device and method for a surgical motor system
EP1504522B1 (en) Method and device for the regulation of a permanent-magnet excited synchronous machine having reduced power oscillations in the higher rotational speed range
DE102008004039B4 (en) Semiconductor-friendly control of a drive system with a pulse-controlled converter and a downstream asynchronous motor
WO2014040971A2 (en) Current zero crossing in an inverter
DE10219826A1 (en) Process and device for the field orientation control of a permanent magnet excited synchronous electric motor for a motor vehicle has rotation speed limiters
WO2016139010A1 (en) Method and device for detecting a control method of an inverter
WO2016012301A1 (en) Method for operating an at least generator-operable electric machine and means for the implementation thereof
WO2024033120A1 (en) Operating method for a brushless direct current motor of an electric power tool
DE102011017705A1 (en) Method for operating a rotating field machine

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
R016 Response to examination communication
R016 Response to examination communication
R002 Refusal decision in examination/registration proceedings
R003 Refusal decision now final

Effective date: 20111208