DE102011075392A1 - Method and device for controlling an electric machine - Google Patents
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Abstract
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Steuern einer elektrischen Maschine, insbesondere einer Synchronmaschine, wobei die elektrische Maschine mittels eines Wechselrichters (32) ein- oder mehrphasig bestromt wird, wobei der Wechselrichter (32) mittels eines Steuersignals (39, 44) entsprechend ein- oder mehrphasig mittelbar oder unmittelbar angesteuert wird, und wobei die elektrische Maschine durch den Wechselrichter (32) entsprechend dem Steuersignal (39, 44) bestromt wird, wobei wenigstens eine physikalische Größe (74, 76) des Steuersignals (39, 44) erfasst wird und eine Phasenspannung (U12, U23, U31) der elektrischen Maschine auf der Grundlage der physikalischen Größe (74, 76) geschätzt wird.The present invention relates to a method for controlling an electrical machine, in particular a synchronous machine, the electrical machine being supplied with one or more phases by means of an inverter (32), the inverter (32) correspondingly being switched on by means of a control signal (39, 44). or multiphase, indirectly or directly, and wherein the electrical machine is energized by the inverter (32) in accordance with the control signal (39, 44), at least one physical variable (74, 76) of the control signal (39, 44) being detected and a phase voltage (U12, U23, U31) of the electrical machine is estimated on the basis of the physical variable (74, 76).
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Steuern einer elektrischen Maschine, insbesondere einer Synchronmaschine, wobei die elektrische Maschine mittels eines Wechselrichters ein- oder mehrphasig bestromt wird, wobei der Wechselrichter mittels eines Steuersignals entsprechend ein- oder mehrphasig mittelbar oder unmittelbar angesteuert wird, und wobei die elektrische Maschine durch den Wechselrichter entsprechend dem Steuersignal bestromt wird.The invention relates to a method for controlling an electrical machine, in particular a synchronous machine, wherein the electric machine is energized by an inverter single or multi-phase, wherein the inverter is driven by a control signal corresponding to single or multi-phase indirectly or directly, and wherein the electric Machine is energized by the inverter according to the control signal.
Ferner betrifft die vorliegende Erfindung eine Vorrichtung zum Steuern einer elektrischen Maschine, insbesondere einer Synchronmaschine, mit einem Wechselrichter, der dazu ausgebildet ist, die elektrische Maschine ein- oder mehrphasig zu bestromen, einer Steuerschaltung, die den Wechselrichter mittels eines entsprechend ein- oder mehrphasigen Steuersignals mittelbar oder unmittelbar ansteuert, wobei der Wechselrichter dazu ausgebildet ist, die elektrische Maschine entsprechend dem Steuersignal zu bestromen.Furthermore, the present invention relates to a device for controlling an electrical machine, in particular a synchronous machine, with an inverter, which is designed to power the electric machine single-phase or multi-phase, a control circuit, the inverter by means of a corresponding single- or multi-phase control signal indirectly or directly controls, wherein the inverter is adapted to energize the electric machine according to the control signal.
Stand der TechnikState of the art
Auf dem Gebiet der Elektromotorentechnik ist es allgemein bekannt, das Drehmoment, das von einer elektrischen Maschine bereitgestellt wird, indirekt über gemessene elektrische Parameter und gemessene mechanische Parameter, wie z.B. der Drehzahl der Motorwelle bestimmt wird. Um diese elektrischen und mechanischen Parameter der elektrischen Maschine zu messen, ist es notwendig, Detektoren in der elektrischen Maschine zu integrieren, um die entsprechenden Parameter zu erfassen. Zur Steuerung und/oder Regelung der elektrischen Maschine wird das so ermittelte Drehmoment mit einem Sollwert verglichen und entsprechend über einen Phasenstrom oder eine Phasenspannung geregelt. Ein derartiges Verfahren ist beispielsweise bekannt aus der
Auf dem Gebiet der Elektromotorentechnik ist es weiterhin allgemein bekannt, die Phasenströme der elektrischen Maschine über Wechselrichter bereitzustellen und das abgegebene Drehmoment über ein pulsweitenmoduliertes Signal bzw. über pulsweitenmodulierte Phasenströme zu steuern bzw. zu regeln.In the field of electric motor technology, it is also generally known to provide the phase currents of the electric machine via inverters and to control the output torque via a pulse width modulated signal or via pulse width modulated phase currents.
Nachteilig bei den Steuerungsverfahren aus dem Stand der Technik ist es, dass die Bestimmung der für die Steuerung notwendigen Parameter technisch aufwändig ist und es für diese Bestimmung einer Vielzahl von Sensoren bedarf.A disadvantage of the control method of the prior art is that the determination of the necessary parameters for the control is technically complex and it requires a large number of sensors for this determination.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein verbessertes Verfahren und eine entsprechende Vorrichtung zum Steuern einer elektrischen Maschine, insbesondere einer Synchronmaschine, bereitzustellen, das technisch weniger aufwändig ist und eine hohe Sicherheit bietet.The object of the present invention is therefore to provide an improved method and a corresponding device for controlling an electrical machine, in particular a synchronous machine, which is technically less complicated and offers a high degree of safety.
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei dem eingangs genannten Verfahren dadurch gelöst, dass wenigstens eine physikalische Größe des Steuersignals erfasst wird und eine Phasenspannung der elektrischen Maschine auf der Grundlage der physikalischen Größe geschätzt wird.This object is achieved according to the invention in the method mentioned above in that at least one physical quantity of the control signal is detected and a phase voltage of the electrical machine is estimated on the basis of the physical quantity.
Ferner wird die obige Aufgabe bei der eingangs genannten Vorrichtung dadurch gelöst, dass Erfassungsmittel vorgesehen sind, die dazu ausgebildet sind, wenigstens eine physikalische Größe des Steuersignals zu erfassen und Bestimmungsmittel vorgesehen sind, die dazu ausgebildet sind, auf der Grundlage der erfassten physikalischen Größe eine Phasenspannung der elektrischen Maschine zu schätzen.Furthermore, the above object is achieved in the aforementioned device in that detection means are provided, which are adapted to detect at least one physical quantity of the control signal and determining means are provided, which are adapted to a phase voltage based on the detected physical quantity to appreciate the electric machine.
Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention
Durch die vorliegende Erfindung kann die Phasenspannung eines Elektromotors auf der Grundlage des Steuersignals geschätzt bzw. ermittelt werden und somit ohne Phasenspannungsmesser bestimmt werden, wodurch die Anzahl der benötigten Sensoren der elektrischen Maschine reduziert werden kann.By the present invention, the phase voltage of an electric motor can be estimated on the basis of the control signal and thus determined without phase voltage meter, whereby the number of required sensors of the electric machine can be reduced.
Mit anderen Worten wird die Phasenspannung auf der Grundlage von anderen erfassten physikalischen Größen geschätzt und kann zur Steuerung bzw. zur Regelung der elektrischen Maschine und insbesondere des abgegebenen Drehmomentes verwendet werden. Dadurch wird die elektrische Maschine technisch weniger aufwändig und kann kostengünstiger produziert werden.In other words, the phase voltage is estimated on the basis of other detected physical quantities and can be used to control the electric machine and in particular the output torque. As a result, the electric machine is technically less expensive and can be produced more cheaply.
Ferner kann dadurch die Phasenspannung unabhängig bestimmt bzw. geschätzt werden und ein redundanter Wert bereitgestellt werden, wodurch die Sicherheit des Antriebs erhöht werden kann.Further, the phase voltage can thereby be independently determined and estimated and a redundant value can be provided, whereby the safety of the drive can be increased.
Durch die vorliegende Erfindung kann ferner eine Vorrichtung zum Ansteuern einer elektrischen Maschine bereitgestellt werden, die es ermöglicht, die Phasenspannung der elektrischen Maschine zu schätzen, so dass die elektrische Maschine nicht mit gesonderten Spannungsmesssensoren ausgebildet sein muss. Die elektrische Maschine wird mit anderen Worten durch eine derartige Ansteuerungsvorrichtung technisch weniger aufwändig und kann entsprechend kostengünstiger hergestellt werden.The present invention may further provide an apparatus for driving an electric machine, which makes it possible to estimate the phase voltage of the electric machine, so that the electric machine need not be formed with separate voltage measuring sensors. In other words, the electric machine becomes less technically complicated by such a drive device and can be manufactured correspondingly less expensively.
Es ist bei dem erfindungsgemäßen Verfahren von besonderem Vorteil, wenn wenigstens eine weitere Zustandsgröße der elektrischen Maschine, insbesondere ein Phasenstrom, eine Rotorlage oder eine Rotorgeschwindigkeit erfasst wird und auf der Grundlage der erfassten Zustandsgröße und der geschätzten Phasenspannung eine Ausgangsgröße, insbesondere ein abgegebenes Drehmoment, der elektrischen Maschine bestimmt wird. It is particularly advantageous in the method according to the invention if at least one further state variable of the electric machine, in particular a phase current, a rotor position or a rotor speed is detected and, on the basis of the detected state variable and the estimated phase voltage, an output variable, in particular a delivered torque electrical machine is determined.
Dadurch kann mit einfachen Mitteln eine Ausgangsgröße der elektrischen Maschine bestimmt werden, wodurch die Steuerung bzw. Regelung der elektrischen Maschine präziser wird. Dabei ist es ferner von Vorteil, dass die Bestimmung der Ausgangsgröße, insbesondere des Ist-Drehmoments, unabhängig von der speziellen Ausführungsform des elektrischen Antriebs erfolgen kann. Mit anderen Worten müssen die maschinenspezifischen Parameter, wie z.B. die Induktivität des Stators, nicht berücksichtigt werden, um das Ist-Drehmoment zu bestimmen. Dadurch ist die Ansteuerung vielseitig einsetzbar und muss nicht an den jeweiligen Antrieb angepasst werden. Ferner ist die Ansteuerung dadurch unempfindlich für Parameteränderungen aufgrund einer Alterung der Bauteile, wie z.B. der Magneten.As a result, an output variable of the electrical machine can be determined by simple means, as a result of which the control or regulation of the electrical machine becomes more precise. It is also advantageous that the determination of the output variable, in particular of the actual torque, can be carried out independently of the specific embodiment of the electric drive. In other words, the machine-specific parameters, such as e.g. the inductance of the stator, are not taken into account to determine the actual torque. This makes the control versatile and does not have to be adapted to the respective drive. Furthermore, the drive is insensitive to parameter changes due to aging of the components, e.g. the magnet.
Es ist weiterhin von besonderem Vorzug, wenn das Steuersignal ein Eingangssignal einer Treiberschaltung bildet, die den Wechselrichter treibt.It is also particularly preferred if the control signal forms an input to a driver circuit which drives the inverter.
Dadurch kann das Eingangssignal der Treiberschaltung, dessen zeitlicher Verlauf üblicherweise identisch mit einem Ausgangssignal der Treiberschaltung ist, mit einfachen Mitteln erfasst werden und auf dessen Grundlage die Phasenspannung geschätzt werden.As a result, the input signal of the driver circuit, whose time characteristic is usually identical to an output signal of the driver circuit, can be detected by simple means and on the basis of which the phase voltage can be estimated.
Es ist alternativ bevorzugt, wenn das Steuersignal ein Ausgangssignal einer Treiberschaltung bildet, die den Wechselrichter treibt.It is alternatively preferred if the control signal forms an output signal of a driver circuit which drives the inverter.
Dadurch können Zeitverzögerungen der Treiberschaltung bzw. Glättungen des ursprünglichen Signals, die von der Treiberschaltung bewirkt werden, bei der Schätzung der Phasenspannung berücksichtigt werden.As a result, time delays of the driver circuit or smoothings of the original signal, which are caused by the driver circuit, can be taken into account in the estimation of the phase voltage.
Es ist weiterhin bevorzugt, wenn das Steuersignal ein Eingangssignal des Wechselrichters bildet.It is furthermore preferred if the control signal forms an input signal of the inverter.
Dadurch kann das direkte Eingangssignal zur Steuerung des Wechselrichters verwendet werden, wodurch die Genauigkeit der Schätzung der Phasenspannung erhöht wird.As a result, the direct input signal can be used to control the inverter, thereby increasing the accuracy of estimating the phase voltage.
Es ist allgemein bevorzugt, wenn eine Steuereinheit eine Steuerschaltung ansteuert, die die Treiberschaltung ansteuert und wobei die physikalische Größe an die Steuereinheit zurückgeführt wird und die Phasenspannung von der Steuereinheit geschätzt wird.It is generally preferred for a control unit to drive a control circuit which drives the drive circuit and wherein the physical quantity is fed back to the control unit and the phase voltage is estimated by the control unit.
Dadurch kann der Gesamtaufbau technisch vereinfacht werden, da für die einzelnen Elemente der Steuerkette herkömmliche Schaltungen verwendet werden können und insbesondere als Steuereinheit ein herkömmlicher Mikrocontroller verwendet werden kann.As a result, the overall structure can be simplified technically, since conventional circuits can be used for the individual elements of the timing chain and, in particular, a conventional microcontroller can be used as the control unit.
Es ist ferner bevorzugt, wenn das Eingangssignal der Treiberschaltung ein Niederspannungssignal ist und das Ausgangssignal der Treiberschaltung ein Hochspannungssignal ist.It is further preferred if the input signal of the driver circuit is a low voltage signal and the output signal of the driver circuit is a high voltage signal.
Dadurch kann ein Hochspannungsnetz und ein Niederspannungsnetz physikalisch voneinander getrennt werden und es kann auf aufwändige Isolationen der Ansteuerung der Treiberschaltung verzichtet werden.As a result, a high-voltage network and a low-voltage network can be physically separated from one another, and expensive isolation of the drive of the driver circuit can be dispensed with.
Dabei ist es von besonderem Vorzug, wenn die Steuereinheit die Steuerschaltung mittels eines Taktsignals ansteuert und die Steuerschaltung ein pulsweitenmoduliertes Signal ausgibt.It is particularly advantageous if the control unit controls the control circuit by means of a clock signal and the control circuit outputs a pulse width modulated signal.
Dadurch kann die Steuereinheit mit einem gewöhnlichen Taktsignal die Steuerschaltung ansteuern und die Steuerschaltung das entsprechende Steuersignal erzeugen, um eine erhöhte oder geringere Leistung von der elektrischen Maschine anzufordern.Thereby, the control unit can drive the control circuit with a usual clock signal and the control circuit generate the corresponding control signal in order to request an increased or reduced power from the electric machine.
Es ist weiterhin bevorzugt, wenn die Ausgangsgröße der elektrischen Maschine durch die Steuereinheit bestimmt wird.It is furthermore preferred if the output variable of the electrical machine is determined by the control unit.
Dadurch können derartige Rechenoperationen durch einfache Recheneinheiten wie z.B. einen Mikrocontroller durchgeführt werden und gleichzeitig von derselben Recheneinheit ein entsprechendes Steuersignal an die Steuerschaltung ausgegeben werden.As a result, such arithmetic operations can be performed by simple arithmetic units such as e.g. a microcontroller are performed and at the same time a corresponding control signal is output from the same arithmetic unit to the control circuit.
Es ist weiterhin bevorzugt, wenn das Steuersignal ein getaktetes Signal ist und die physikalische Größe ein Zeitpunkt einer steigenden oder fallenden Flanke des getakteten Signals innerhalb einer Periode ist.It is further preferred if the control signal is a clocked signal and the physical quantity is a time of a rising or falling edge of the clocked signal within a period.
Dadurch kann mit einfachen Mitteln die physikalische Größe erfasst werden und der zeitliche Verlauf der Phasenspannung ermittelt werden.As a result, the physical quantity can be detected with simple means and the time profile of the phase voltage can be determined.
Dabei ist es besonders bevorzugt, wenn die physikalische Größe eine Zeitdifferenz zwischen dem Zeitpunkt der steigenden und der fallenden Flanke des Taktsignals ist.It is particularly preferred if the physical quantity is a time difference between the time of the rising and the falling edge of the clock signal.
Dadurch kann mit einfachen Mitteln der genaue zeitliche Verlauf der Phasenspannung ermittelt werden, da durch die steigende und die fallende Flanke des Taktsignals eine Bestromungsdauer der entsprechenden Phase definiert wird. As a result, the exact time profile of the phase voltage can be determined with simple means, since an energization duration of the corresponding phase is defined by the rising and the falling edge of the clock signal.
Es ist weiterhin bevorzugt, wenn die Erfassung der physikalischen Größe durch die Steuereinheit ausgelöst wird.It is furthermore preferred if the detection of the physical variable is triggered by the control unit.
Dadurch wird die Messung der physikalischen Größe lediglich bei Bedarf, also nicht innerhalb jeder der Perioden des Taktsignals ausgeführt, wodurch der technische Aufwand zur Erfassung der physikalischen Größe reduziert ist.As a result, the measurement of the physical quantity is performed only when necessary, that is, not within each of the periods of the clock signal, whereby the technical complexity for detecting the physical quantity is reduced.
Dabei ist es besonders bevorzugt, wenn nach Auslösung der Erfassung durch die Steuereinheit genau eine steigende und genau eine fallende Flanke des Taktsignals erfasst wird.It is particularly preferred if exactly one rising and exactly one falling edge of the clock signal is detected after triggering the detection by the control unit.
Mit anderen Worten wird die Messung der physikalischen Größe durch die Steuereinheit ausgelöst und während genau einer Periode des Taktsignals die Flanken des Signals gemessen.In other words, the measurement of the physical quantity is triggered by the control unit and during exactly one period of the clock signal, the edges of the signal are measured.
Dadurch kann die Phasenspannung durch die Steuereinheit bedarfsorientiert geschätzt werden und die physikalische Größe lediglich bedarfsorientiert erfasst werden. Dadurch wird der technische Aufwand zur Erfassung der physikalischen Größe reduziert. Es versteht sich, dass die Merkmale, Eigenschaften und Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens auch entsprechend auf die erfindungsgemäße Vorrichtung zutreffen bzw. anwendbar sind.As a result, the phase voltage can be estimated by the control unit as required and the physical quantity can only be detected as required. As a result, the technical complexity for detecting the physical size is reduced. It is understood that the features, properties and advantages of the method according to the invention also apply correspondingly to the device according to the invention or are applicable.
Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings
Ausführungsformen der ErfindungEmbodiments of the invention
In
Die elektrische Maschine
Die Erregerwicklungen
Die Sensoren
In
In
Die Ansteuerungsvorrichtung
Die Ansteuervorrichtung
Grundsätzlich sind die Steuereinheit
Die Steuereinheit
Das Ansteuersignal
Der zeitliche Verlauf der drei Phasen des Treibersignals
Das Ansteuersignal
Auf diese Weise können die Phasenspannungen U12, U23, U31 der elektrischen Maschine
In
Die Steuereinheit
In
Zur Auswertung der Phasen U, V, W der Signale
Die Messschnittstellen
Aus der zeitlichen Differenz zwischen einem Zeitpunkt t2 einer der fallenden Flanken
Aus dem gemessenen Taktverhältnis kann die Phasenspannung U12, U23, U31 geschätzt werden. Da die Halbleiterschalter des Wechselrichters
Die Messung des Taktverhältnisses findet üblicherweise alle zwei Perioden T der Phasensignale U, V, W statt, wie es in
Die Erfindung wird vorzugsweise in elektrisch angetriebenen Fahrzeugen, insbesondere Elektrofahrzeugen oder Hybridfahrzeugen angewendet.The invention is preferably used in electrically driven vehicles, in particular electric vehicles or hybrid vehicles.
In
Die Schritte S1 bis S6 werden innerhalb einer ersten Periode T ausgeführt. In der darauf folgenden Periode T erfassen die Messschnittstellen
Die Phasenspannungen können somit unabhängig von den antriebsspezifischen Parametern bestimmt werden, so dass die Berechnungen auf der Grundlage der Phasenspannungen nicht antriebsspezifisch angepasst werden müssen. Beispielsweise muss die Induktivität des Stators nicht bekannt sein. Durch ist diese Bestimmung auch unempfindlich für Parameteränderungen durch Alterung von Bauteilen, wie z.B. der Magneten. Ferner kann dieses Verfahren als redundanter Pfad zur Bestimmung der Phasenspannungen genutzt werden, wodurch die Sicherheit erhöht werden kann.The phase voltages can thus be determined independently of the drive-specific parameters, so that the calculations based on the phase voltages do not have to be adapted drive-specific. For example, the inductance of the stator need not be known. This determination is also insensitive to parameter changes due to aging of components, e.g. the magnet. Furthermore, this method can be used as a redundant path for determining the phase voltages, whereby the security can be increased.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102008001714A1 (en) | 2008-05-13 | 2009-11-19 | Robert Bosch Gmbh | Method for checking a state of an electric motor |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2752111B1 (en) * | 1996-07-30 | 1998-10-30 | Texas Instruments France | METHOD AND DEVICE FOR CONTROLLING INVERTERS |
DE102008042978A1 (en) * | 2008-10-21 | 2010-04-22 | Robert Bosch Gmbh | Phase current determining method for synchronous machine of drive system in e.g. motor vehicle, involves calculating phase voltage based on intermediate circuit voltage at input side of converter and based on control signal |
DE102010021488A1 (en) * | 2009-05-22 | 2011-04-07 | Lenze Drives Gmbh | Method for copper loss-optimal control and/or regulation of asynchronous machine, involves computing and defining control value of regulator and adapting voltage vector to regulator over control value |
-
2011
- 2011-05-06 DE DE102011075392A patent/DE102011075392A1/en active Pending
-
2012
- 2012-03-06 WO PCT/EP2012/053783 patent/WO2012152465A2/en active Application Filing
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102008001714A1 (en) | 2008-05-13 | 2009-11-19 | Robert Bosch Gmbh | Method for checking a state of an electric motor |
Also Published As
Publication number | Publication date |
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