DE102011075789A1 - Method for operating induction machine e.g. permanent magnet synchronous machine of pulse inverter for motor car, involves adjusting voltage vector and setting pulse width modulation command value constant for defective power switch - Google Patents

Method for operating induction machine e.g. permanent magnet synchronous machine of pulse inverter for motor car, involves adjusting voltage vector and setting pulse width modulation command value constant for defective power switch Download PDF

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Abstract

The method involves determining pulse width modulation (PWM) default values for each phase (U,V,W) corresponding to power switches (T1-T6) of an inverter (1) to adjust a voltage vector of an induction machine (4). A PWM command value for operation of the induction machine is set constant for defective power switch due to recognition of an error in a short circuit (5). The constant PWM preset value is output for repeatedly optimizing PWM target values. An independent claim is included for propulsion system for induction machine.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb einer Drehfeldmaschine gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1. The present invention relates to a method for operating a rotating field machine according to the preamble of claim 1.

Bei einem Wechselrichter, insbesondere einem Spannungszwischenkreis-Wechselrichter, können durch ein PWM- bzw. Unterschwingungs-Modulationsverfahren die gewünschten Spannungen für eine mittels des Wechselrichters zu betreibende Drehfeldmaschine eingestellt werden. Im Normalfall wird die feldorientierte Regelung (FOR) für die Ansteuerung einer Permanenterregten Synchronmaschine (PMSM) verwendet. In an inverter, in particular a voltage source inverter, the desired voltages for a rotary field machine to be operated by means of the inverter can be adjusted by a PWM or undershoot modulation method. Normally, the field-oriented control (FOR) is used to control a permanent-magnet synchronous machine (PMSM).

Bei einem Fehler im Wechselrichter, insbesondere bei Kurzschluss eines Leistungsschalters, z.B. eines MOSFETs, kann die Drehfeldmaschine nicht richtig geregelt werden, weil der gewünschte Spannungsvektor wegen des Kurzschlusses nicht eingestellt werden kann. Als Maßnahmen werden in derartigen Fehlerfällen entweder die Maschine kurzgeschlossen, z.B. gemäß der Druckschrift DE 198 04 967 A1 , oder alle übrigen MOSFETs geöffnet, um die Drehfeldmaschine von der Spannungsversorgung zu trennen und sie zum Stillstand zu bringen. In beiden Fällen entstehen Bremsmomente, welche bei Einsatz im Fahrbetrieb, z.B. eines Kraftfahrzeugs, für die Fahrsicherheit riskant sind. In the event of a fault in the inverter, in particular in the event of a short circuit of a circuit breaker, eg a MOSFET, the induction machine can not be properly controlled because the desired voltage vector can not be set because of the short circuit. As measures, either the machine is short-circuited in such cases of error, eg according to the document DE 198 04 967 A1 , or all other MOSFETs open to disconnect the induction motor from the power supply and bring them to a standstill. In both cases arise braking torques, which are risky for driving safety when used in driving, such as a motor vehicle.

Will man eine sichere Abschaltung der Maschine erreichen, so sind Phasentrenner oder Sternpunktrelais für eine PMSM-Maschine notwendig, um beim Fehlerfall die sofortige Trennung der Drehfeldmaschine vom Wechselrichter und von der Energieversorgung zu bewirken. Durch diese Bauteile entstehen zusätzliche Kosten und Bauraum, wobei zudem Dauerverluste verursacht werden, da Phasentrenner einen Durchschaltwiderstand haben. If you want to achieve a safe shutdown of the machine, so phase separator or star point relay for a PMSM machine are necessary to cause in the event of a fault, the immediate separation of the induction motor from the inverter and the power supply. Through these components additional costs and space, which also causes permanent losses, since phase separators have a switching resistance.

Ausgehend hiervon liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, vorstehend geschilderte Nachteile des Standes der Technik zu überwinden und ein Verfahren zum Betrieb einer Drehfeldmaschine vorzuschlagen, bei welchem die Drehfeldmaschine bei Auftreten eines Leistungsschalterfehlers weiter betreibbar ist, insbesondere betriebssicher. Proceeding from this, the present invention seeks to overcome the above-described disadvantages of the prior art and to propose a method for operating a rotating field machine in which the induction machine is operable in the event of a circuit breaker failure, in particular reliable.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche. This object is achieved by the features of claim 1. Advantageous embodiments and further developments are the subject of the dependent claims.

Vorgeschlagen wird erfindungsgemäß ein Verfahren zum Betrieb einer Drehfeldmaschine, insbesondere einer permanenterregten Synchronmaschine (PMSM), an einem Wechselrichter, wobei der Wechselrichter vorzugsweise ein Spannungszwischenkreis-Wechselrichter ist, insbesondere ein Pulswechselrichter. Der Wechselrichter kann vorzugweise mittels einer B6-Brücke gebildet sein, i.e. drei Halbbrücken mit je zwei Leistungsschaltern aufweisen. Über jede Halbbrücke bzw. deren Mittenabgriff kann je eine Phase der Drehfeldmaschine mit Energie versorgt werden. Die Leistungsschalter sind vorzugsweise IGBTs oder MOSFETs, welche mit einer Freilaufdiode beschaltet sind. The invention proposes a method for operating an induction machine, in particular a permanent-magnet synchronous machine (PMSM), on an inverter, wherein the inverter is preferably a voltage source inverter, in particular a pulse inverter. The inverter may preferably be formed by means of a B6 bridge, i. have three half-bridges, each with two circuit breakers. Each phase of the induction machine can be supplied with energy via each half bridge or its center tap. The power switches are preferably IGBTs or MOSFETs, which are connected to a freewheeling diode.

Zum Betrieb der Drehfeldmaschine werden im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens PWM-Vorgabewerte für je eine Phase derselben ermittelt, z.B. berechnet, korrespondierend mit welchen Leistungsschalter des Wechselrichters einen Spannungsvektor an der Drehfeldmaschine einstellen, i.e. über dessen Treiberstufe. Die PWM-Vorgabewerte drücken hierbei Tastverhältnisse für ausgewählte Schalter der Halbbrücken aus, i.e. je Phase. Die PWM-Vorgabewerte können von einer Regler- bzw. einer Steuerstruktur so generiert werden, dass sich die gewünschten Ströme und Spannungen einstellen, i.e. ein Spannungsvektor an der Drehfeldmaschine. Die PWM-Vorgabewerte sind Werte, welche als Vorgaben für den Normalbetriebsfall der Drehfeldmaschine tauglich sind und als solche ermittelt werden können. For the operation of the induction machine PWM default values are determined for each phase thereof, for example, in the context of the inventive method. calculated corresponding to which circuit breaker of the inverter set a voltage vector on the induction machine, ie. via its driver level. The PWM default values express duty cycles for selected switches of the half-bridges, i.e.. each phase. The PWM default values may be generated by a controller structure to adjust the desired currents and voltages, i. a voltage vector on the induction machine. The PWM default values are values that are suitable as default values for the normal operation of the induction machine and can be determined as such.

Durch einen Fehler, insbesondere einen Kurzschluss eines Leistungsschalters in einer Phase bzw. Halbbrücke, kann der PWM-Wert in dieser Phase nicht eingestellt werden. Der weitere Leistungsschalter in der gleichen Phase bzw. Halbbrücke muss dauerhaft geöffnet bleiben, damit kein Kurzschluss am Zwischenkreis entsteht. Andernfalls könnte ein Zwischenkreiskondensator zerstört werden. Due to a fault, in particular a short circuit of a circuit breaker in a phase or half-bridge, the PWM value can not be set in this phase. The additional circuit breaker in the same phase or half-bridge must remain permanently open, so that no short-circuit occurs on the DC link. Otherwise, a DC link capacitor could be destroyed.

Um die Drehfeldmaschine bei Auftreten eines derartigen Fehlers weiter betreiben zu können, insbesondere betriebssicher und ohne eine übermäßige Verzerrung der Phasenströme, wird bei dem Verfahren in einem ersten Schritt ein Fehler, insbesondere ein Kurzschluss, eines Leistungsschalters, erkannt. Hierzu kann eine Überwachungseinrichtung genutzt werden, welche Bestandteil einer Regler- und/oder Steuerstruktur für den Betrieb der Drehfeldmaschine ist. In order to continue to operate the induction machine when such an error occurs, in particular reliable and without excessive distortion of the phase currents, in the method in a first step, an error, in particular a short circuit, a circuit breaker detected. For this purpose, a monitoring device can be used, which is part of a controller and / or control structure for the operation of the induction machine.

Verfahrensgemäß ist nachfolgend ein zweiter Schritt vorgesehen, bei welchem ein PWM-Vorgabewert zum weiteren Betrieb der Drehfeldmaschine für die mittels des defekten Leistungsschalters zu versorgende Phase der Drehfeldmaschine konstant gesetzt wird. Das heißt, dass ein konstanter PWM-Vorgabewert an die Stelle eines für den Normalbetriebsfall jeweils generierten PWM-Vorgabewerts für die mittels der Halbbrücke, welche den defekten Leistungsschalter aufweist, zu versorgende Phase tritt. Dieser wird nachfolgend für den weiteren Betrieb der Drehfeldmaschine ausgegeben, insbesondere für sämtliche zu stellenden Spannungsvektoren, und weiterhin insbesondere als ausschließlicher PWM-Vorgabewert für diese Phase. According to the method, a second step is provided below in which a PWM default value for further operation of the induction machine for the phase of the induction machine to be supplied by means of the defective circuit breaker is set constant. That is, a constant PWM default value takes the place of a PWM default value respectively generated for the normal operation case for the phase to be supplied by means of the half-bridge having the defective power switch. This is subsequently output for the further operation of the induction machine, in particular for all voltage vectors to be set, and furthermore in particular as the exclusive PWM default value for this phase.

Vorgesehen ist hierbei, den konstanten PWM-Vorgabewert, insbesondere in Abhängigkeit der Position des defekten Leistungsschalters in dessen Halbbrücke, auf 100% oder 0% zu setzen. Z.B. wird der konstante PWM-Vorgabewert für einen kurzgeschlossenen High-Side-Leistungsschalter, in der Regel der obere Schalter, auf 100% gesetzt, für den Fall eines kurzgeschlossenen Low-Side-Leistungsschalters, in der Regel der untere Schalter, auf 0% gesetzt. It is envisaged in this case to set the constant PWM default value, in particular as a function of the position of the defective circuit breaker in its half-bridge, to 100% or 0%. For example, In the case of a short-circuited low-side circuit breaker, typically the bottom switch, the constant PWM default value for a short-circuited high-side power switch, typically the top switch, is set to 100%, set to 0%.

Für den weiteren Betrieb der Drehfeldmaschine nach Auftreten eines Schalterfehlerzustands werden im zweiten Schritt ferner für die weiteren Phasen der Drehfeldmaschine optimierte PWM-Vorgabewerte ermittelt und ausgegeben. Die optimierten PWM-Vorgabewerte werden insbesondere basierend auf den PWM-Vorgabewerten für die weiteren Phasen ermittelt, i.e. basierend auf den vorab ermittelten PWM-Vorgabewerten für die weiteren Phasen. Durch diese Maßnahmen kann der ursprünglich angestrebte Spannungsvektor wiederhergestellt ausgegeben werden. For the further operation of the induction machine after the occurrence of a switch error condition optimized PWM default values are further determined and output in the second step for the other phases of the induction machine. Specifically, the optimized PWM default values are determined based on the PWM default values for the further phases, i. based on the pre-determined PWM default values for the further phases. Through these measures, the originally desired voltage vector can be restored.

Mittels des konstanten sowie der optimierten PWM-Vorgabewerte kann hiernach für einen Fehlerfall vorteilhaft ein Spannungsvektor an der Drehfeldmaschine eingestellt werden, welcher im Mittel zu keinem Bremsmoment und/oder zu keinem überhöhten Phasenstrom führt. Ansonsten bei hohen Drehzahlen entstehende Bremsmomente können im Rahmen der vorliegenden Erfindung vorteilhaft reduziert werden. Auch die Erzielung eines positiven Drehmoments ist vorteilhaft möglich, insbesondere bei niedrigen Drehzahlen. By means of the constant as well as the optimized PWM default values, a voltage vector can then advantageously be set on the induction machine which, on average, leads to no braking torque and / or no excessive phase current. Otherwise, braking torques arising at high rotational speeds can advantageously be reduced within the scope of the present invention. The achievement of a positive torque is advantageously possible, especially at low speeds.

Die Ermittlung eines optimierten PWM-Vorgabewerts für jeweils eine der weiteren Phasen kann bevorzugt mittels der Gleichung 1) PWMi,n = (PWMd,n – PWMd) + PWMi erfolgen. Hierin bezeichnet PWMi,n einen optimierten PWM-Vorgabewert für die jeweilige weitere Phase – welche über intakte Leistungsschalter ansteuerbar und insofern als intakte Phase bezeichnet werden kann – und PWMi einen PWM-Vorgabewert für dieselbe Phase. Ferner bezeichnet PWMd,n den konstant gesetzten PWM-Vorgabewert für die fehlerhaft ansteuerbare Phase – welche insofern als defekte Phase bezeichnet werden kann – und PWMd einen PWM-Vorgabewert für dieselbe Phase. PWMi und PWMd sind hierbei insbesondere PWM-Vorgabewerte, welche für einen Normalbetriebsfall zur Steuerung der Drehfeldmaschine geeignet wären. The determination of an optimized PWM default value for each of the further phases can preferably be carried out by means of the equation 1) PWM i, n = (PWM d, n - PWM d ) + PWM i respectively. Here, PWM i, n denotes an optimized PWM default value for the respective further phase - which can be controlled via intact power switches and can be referred to as the intact phase - and PWM i a PWM default value for the same phase. Further, PWM d, n denotes the PWM set constant value for the erroneously controllable phase - which may be referred to as a defective phase - and PWM d a PWM default value for the same phase. In this case, PWM i and PWM d are in particular PWM default values which would be suitable for a normal mode of operation for controlling the induction machine.

Bei dem vorgeschlagenen Verfahren der PWM-Modulation werden vorteilhaft die beiden PWM-Vorgabewerte der fehlerfrei ansteuerbaren Phasen derart modifiziert, dass sich ein ursprünglich beabsichtigter Spannungsvektor wieder einstellt. In the proposed method of PWM modulation, the two PWM default values of the error-free controllable phases are advantageously modified such that an originally intended voltage vector sets in again.

Die mittels der Gleichung 1) ermittelten optimierten bzw. korrigierten PWM-Vorgabewerte für die weiteren Phasen sind wirksam, solange die neu ermittelten PWM-Vorgabewerte den Schwellwert 0% und 100% nicht unter- bzw. überschreiten. Für den Fall, dass die ermittelten PWM-Vorgabewerte außerhalb dieser Schwellwerte liegen, werden sie auf diesen Schwellwert limitiert und als limitierte PWM-Vorgabewerte ausgegeben. Angemerkt sei, dass mittels der PWM-Vorgabewerte, dem konstant gesetzten PWM-Vorgabewert, den optimierten PWM-Vorgabewerten sowie den limitierten PWM-Vorgabewerten insbesondere jeweils PWM-Tastverhältnisse für eine Phase ausgedrückt werden The optimized or corrected PWM default values for the further phases determined by means of equation 1) are effective as long as the newly determined PWM default values do not fall below or exceed the threshold values 0% and 100%. In the event that the determined PWM default values are outside these thresholds, they are limited to this threshold and output as limited PWM default values. It should be noted that in particular PWM duty ratios are expressed for each phase by means of the PWM default values, the constant set PWM default value, the optimized PWM default values and the limited PWM default values

Vorgesehen ist erfindungsgemäß auch, in einem Zwischenschritt zwischen dem ersten und dem zweiten Schritt von einem geregelten Betrieb der Drehfeldmaschine auf einen gesteuerten Betrieb der Drehfeldmaschine umzuschalten, alternativ vorzugsweise auf einen geregelten Betrieb mit Stromschätzung. Hierdurch kann ein PWM-Vorgabewert für die weiteren Phasen auch dann bereitgestellt werden, wenn Stromsensoren einer Reglerstruktur aufgrund eines Leistungsschalterkurzschlusses nicht länger zur Verfügung stehen oder die Strommessung unbrauchbar wird. It is also provided according to the invention, in an intermediate step between the first and the second step, to switch from a controlled operation of the induction machine to a controlled operation of the induction machine, alternatively preferably to a controlled operation with current estimation. This makes it possible to provide a PWM default value for the further phases even if current sensors of a controller structure are no longer available due to a circuit breaker short-circuit or the current measurement becomes unusable.

Für einen gesteuerten Betrieb der Drehfeldmaschine wird vorzugsweise von einer feldorientierten Regelung auf eine feldorientierte Steuerung umgeschaltet, insbesondere eine feldorientierte Steuerung mit einstellbarer Dynamik. Alternativ kann z.B. ein Strommodell zur Schätzung der Phasenströme oder Maschinenströme im d,q-Koordinatensystem verwendet werden, um Stromsensorik zu kompensieren. Die PWM-Vorgabewerte können hierbei nach Umschalten auf den Steuer-Betriebsmodus im Steuer-Betriebsmodus oder alternativ nach Umschalten auf einen Regelungs-Betriebsmodus mit Stromschätzung, insbesondere mit feldorientierter Regelung und Stromschätzung, in einem solchen ermittelt werden. For a controlled operation of the induction machine is preferably switched from a field-oriented control to a field-oriented control, in particular a field-oriented control with adjustable dynamics. Alternatively, for example, a current model can be used to estimate the phase currents or machine currents in the d, q coordinate system to compensate for current sensors. The PWM default values can be determined in this case after switching to the control operating mode in the control operating mode or alternatively after switching to a control operating mode with current estimation, in particular with field-oriented control and current estimation.

Die Steuerstruktur für einen gesteuerten Betrieb kann vorteilhaft mittels einer für den Normalbetrieb der Drehfeldmaschine verwendeten Reglerstruktur realisiert sein. Im Zuge eines Umschaltens können vorzugsweise auch die Stromsensoren der Reglerstruktur, welche zum Betrieb der Drehfeldmaschine vorgesehen ist, abgeschaltet und somit z.B. vor Schäden geschützt werden. Alternativ kann im Fehlerfall eine Reglerstruktur mit Stromschätzung, i.e. eine FOR mit Stromschätzer, mittels der im Normalbetrieb verwendeten Reglerstruktur gebildet werden, wobei die Stromsensorik ebenfalls abgeschaltet werden kann. The control structure for a controlled operation can be advantageously realized by means of a controller structure used for the normal operation of the induction machine. In the course of switching, the current sensors of the controller structure, which is provided for the operation of the induction machine, may also be switched off and thus, e.g. be protected from damage. Alternatively, in the event of a fault, a regulator structure with current estimation, i. a FOR with current estimator, are formed by means of the controller structure used in normal operation, wherein the current sensor can also be turned off.

Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird auch ein Antriebssystem für eine Drehfeldmaschine, insbesondere eine permanenterregte Synchronmaschine (PMSM), zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens vorgeschlagen. Das Antriebssystem weist eine Reglerstruktur sowie einen in die Reglerstruktur einbezogenen Wechselrichter zum Betrieb der Drehfeldmaschine auf. Die Reglerstruktur ist vorzugsweise auf eine Steuerstruktur zur feldorientierten Steuerung der Drehfeldmaschine umschaltbar, insbesondere zur feldorientierten Steuerung mit einstellbarer Dynamik, alternativ bevorzugt auf eine Reglerstruktur zur insbesondere feldorientierten Regelung mit Stromschätzung. In the context of the present invention, a drive system for a rotary field machine, in particular a permanent-magnet synchronous machine (PMSM), for carrying out the method according to the invention is also proposed. The drive system has a controller structure and an inverter included in the controller structure for operating the induction machine. The controller structure is preferably switchable to a control structure for field-oriented control of the induction machine, in particular for field-oriented control with adjustable dynamics, alternatively preferably to a controller structure for particular field-oriented control with current estimation.

Seitens der Steuer- bzw. Reglerstruktur ist der Wechselrichter, bzw. dessen Leistungsteil, mittels der PWM-Vorgabewerte steuerbar, insbesondere über die Wechselrichter-Treiberstufe, i.e. im Fehlerfall mittels der konstanten, optimierten bzw. limitierten PWM-Vorgabewerte. Die Reglerstruktur bzw. das Antriebssystem ist hierbei vorzugsweise derart ausgebildet, dass ein Umschalten zwischen Regel- und Steuerbetrieb in Abhängigkeit eines an einem Leistungsschalter detektierten Fehlers ermöglicht ist, insbesondere ein Umschalten auf eine feldorientierte Steuerung mit einstellbarer Dynamik. Bei einer bevorzugten Ausführungsform weist das Antriebssystem eine mittels des Wechselrichters betreibbare Drehfeldmaschine auf. Die Drehfeldmaschine ist zum Beispiel als Vollpolmaschine mit rotationssymmetrischem Rotor oder als Schenkelpolmaschine mit ausgeprägten Polen ausgebildet. On the part of the control or regulator structure, the inverter, or its power unit, can be controlled by means of the PWM default values, in particular via the inverter driver stage, ie in the event of an error using the constant, optimized or limited PWM default values. In this case, the controller structure or the drive system is preferably designed in such a way that it is possible to switch over between control and control operation as a function of an error detected at a circuit breaker, in particular switching to a field-oriented controller with adjustable dynamics. In a preferred embodiment, the drive system has a rotary field machine which can be operated by means of the inverter. The induction machine is designed, for example, as a full-pole machine with a rotationally symmetrical rotor or as a salient-pole machine with pronounced poles.

Durch ein Antriebssystem, welches mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens betreibbar ist, können – insbesondere bei niedrigen Drehzahlen – sogar positive Drehmomente erreicht werden, wobei die Phasenströme ausreichend niedrig sind, um einer Zerstörung der Leistungsschalter vorzubeugen und die Permanentmagnete der Maschine nicht entmagnetisiert werden. Teure Bauelemente, wie z.B. Sternpunktrelais und Phasentrenner, welche ansonsten nötig wären, können eingespart werden. By a drive system, which is operable by the method according to the invention, even positive torques can be achieved - especially at low speeds, the phase currents are sufficiently low to prevent destruction of the circuit breaker and the permanent magnets of the machine are not demagnetized. Expensive devices, such as Star point relays and phase separators, which would otherwise be necessary, can be saved.

Das vorgeschlagene Verfahren bzw. das vorgeschlagene Antriebssystem wird bevorzugt zum Betrieb einer Drehfeldmaschine eines Kraftfahrzeugs eingesetzt, da hier bei einem plötzlichen Ausfall eines die Drehfeldmaschine ansteuernden Leistungsschalters das Kraftfahrzeug oft nicht sofort gestoppt werden kann und daher die Drehfeldmaschine in einem solchen Fall zumindest eingeschränkt weiterbetreibbar sein muss. Insbesondere eignet sich das vorgeschlagene Verfahren bzw. das vorgeschlagene Antriebssystem daher für den Betrieb eines Kraftfahrzeugsystems, das zwingend unempfindlich gegen derartige Ausfälle sein muss, wie eine Aktorik zur Lenkkraftunterstützung einer Fahrzeuglenkung oder eine Aktorik zum Schalten von Übersetzungsstufen eines mehrstufigen Fahrzeuggetriebes oder eine Aktorik zum Verstellen eines Fahrzeugfahrwerks. Alternativ hierzu dient das Verfahren bzw. das Antriebssystem zum Betrieb eines Fahrantriebs des Kraftfahrzeugs, i.e. eines Traktionsantriebs. The proposed method or the proposed drive system is preferably used for operation of a rotating field machine of a motor vehicle, since the motor vehicle can often not be stopped immediately in a sudden failure of the induction machine driving circuit and therefore the induction machine in this case must be at least limited weiterbetreibbar , In particular, the proposed method or the proposed drive system is therefore suitable for the operation of a motor vehicle system, which must be absolutely insensitive to such failures, such as an actuator for steering power assistance of a vehicle steering or actuators for switching ratio stages of a multi-stage vehicle transmission or an actuator for adjusting a vehicle chassis. Alternatively, the method or drive system is for operating a traction drive of the motor vehicle, i. a traction drive.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung, anhand der Figuren der Zeichnungen, die erfindungswesentliche Einzelheiten zeigen, und aus den Ansprüchen. Die einzelnen Merkmale können je einzeln für sich oder zu mehreren in beliebiger Kombination bei einer Variante der Erfindung verwirklicht sein. Further features and advantages of the invention will become apparent from the following description of embodiments of the invention, with reference to the figures of the drawings, which show details essential to the invention, and from the claims. The individual features can be realized individually for themselves or for several in any combination in a variant of the invention.

Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen: Preferred embodiments of the invention are explained below with reference to the accompanying drawings. Show it:

1 exemplarisch einen Wechselrichter mit einem fehlerbehafteten Leistungsschalter; 1 an example of an inverter with a faulty circuit breaker;

2 exemplarisch eine Darstellung verbliebener Sektoren für die Einstellung eines Spannungsvektors; 2 an example of a representation of remaining sectors for the setting of a voltage vector;

3 exemplarisch und schematisch eine Reglerstruktur für eine feldorientierte Regelung gemäß einer möglichen Ausführungsform der Erfindung; 3 exemplary and schematically a controller structure for a field-oriented control according to a possible embodiment of the invention;

4 exemplarisch und schematisch eine mittels der Reglerstruktur gemäß 3 gebildete Steuerstruktur für eine feldorientierte Steuerung gemäß einer möglichen Ausführungsform der Erfindung. 4 exemplary and schematically one by means of the controller structure according to 3 formed control structure for a field-oriented control according to a possible embodiment of the invention.

In den nachfolgenden Figurenbeschreibungen sind gleiche Elemente bzw. Funktionen mit gleichen Bezugszeichen versehen. In the following description of the figures, the same elements or functions are provided with the same reference numerals.

Die 1 zeigt exemplarisch und schematisch einen Pulswechselrichter 1 mit einem Spannungszwischenkreis 2, welcher mittels eines Zwischenkreiskondensators 3 gebildet ist. Der Wechselrichter 1 ist in B6-Brückenschaltung mit drei Halbbrücken gebildet, welche jeweils zwei Leistungsschalter T1, T2 bzw. T3, T4, bzw. T5, T6 in Form von MOSFETs aufweisen. Drei Leistungsschalter T1, T3, T5 des Wechselrichters 1 sind als High-Side-Leistungsschalter, drei Schalter T2, T4, T6 als Low-Side-Leistungsschalter angeordnet. Die Mittenabgriffe der Halbbrücken sind je mit einer Phase U bzw. V bzw. W einer Drehfeldmaschine 4 in Form einer permanenterregten Synchronmaschine (PMSM) 4 elektrisch verbunden. The 1 shows an example and schematically a pulse inverter 1 with a voltage intermediate circuit 2 , which by means of an intermediate circuit capacitor 3 is formed. The inverter 1 is formed in B6 bridge circuit with three half-bridges, each having two power switches T1, T2 and T3, T4, and T5, T6 in the form of MOSFETs. Three circuit breakers T1, T3, T5 of the inverter 1 are arranged as a high-side circuit breaker, three switches T2, T4, T6 as a low-side circuit breaker. The center taps of the half bridges are each with a phase U or V or W of a rotary field machine 4 in the form of a permanent-magnet synchronous machine (PMSM) 4 electrically connected.

Die Drehfeldmaschine 4 ist insbesondere zur Verwendung in einem Kraftfahrzeug vorgesehen, z.B. zur Verwendung in einer Servolenkung. Die Drehfeldmaschine 4 weist einen Stator mit einer Ständerwicklung, insbesondere mit den drei Wicklungssträngen U, V, W auf, welche vorzugsweise symmetrisch gewickelt und um 120 Grad versetzt angeordnet sind, und weiterhin insbesondere einen mit Permanentmagneten bestückten Rotor. The induction machine 4 is intended in particular for use in a motor vehicle, eg for use in a power steering system. The induction machine 4 has a stator with a stator winding, in particular with the three winding strands U, V, W, which are preferably symmetrically wound and arranged offset by 120 degrees, and further in particular a rotor equipped with permanent magnets.

Der in 1 gezeigte Wechselrichter 1 veranschaulicht beispielhaft einen Fehlerzustand eines Leistungsschalters T1 in Form eines Kurzschlusses 5 des Schalters, d.h. dessen Schaltstrecke ist dauerhaft elektrisch leitfähig. Die Auswirkungen eines solchen Fehlers für die Ansteuerung der Drehfeldmaschine 4 werden nachfolgend anhand von 2 näher beleuchtet. The in 1 shown inverters 1 exemplifies a fault condition of a circuit breaker T1 in the form of a short circuit 5 of the switch, ie the switching path is permanently electrically conductive. The effects of such an error for the control of the induction machine 4 are described below on the basis of 2 closer illuminated.

Im Normalbetriebsfall durchläuft ein Spannungszeiger u* innerhalb einer elektrischen Periode alle sechs Sektoren, 2. Dadurch, dass nicht alle acht diskreten Spannungsvektoren v0 ... v7 des Raumzeigers des Wechselrichters 1 wegen des Kurzschlusses 5 des Leistungsschalters T1 eingestellt werden können, kann der beabsichtigte Spannungsvektor u* nur in einem reduzierten Bereich innerhalb einer elektrischen Periode eingestellt werden. Hierbei können nur drei diskrete Spannungsvektoren v6, v1, v2 und ein Nullspannungsvektor v0 bzw. v7 eingestellt werden, so dass nur zwei Sektoren abgedeckt werden. Für den beispielhaft dargestellten Kurzschluss 5 des MOSFETs T1 in Phase U werden z.B. nur die Sektoren 1 und 6 abgedeckt. Außerhalb dieser beiden Sektoren 1 und 6 kann der gewünschte Spannungsvektor u* nicht eingestellt werden. In normal operation, a voltage vector u * passes through all six sectors within one electrical period, 2 , As a result, not all eight discrete voltage vectors v 0 ... v 7 of the space vector of the inverter 1 because of the short circuit 5 of the power switch T1, the intended voltage vector u * can be set only in a reduced range within one electrical period. In this case, only three discrete voltage vectors v 6 , v 1 , v 2 and a zero voltage vector v 0 or v 7 can be set so that only two sectors are covered. For the short circuit shown as an example 5 of the MOSFET T1 in phase U, for example, only the sectors 1 and 6 are covered. Outside these two sectors 1 and 6, the desired voltage vector u * can not be set.

Um einen Weiterbetrieb der Drehfeldmaschine 4, welcher nicht mit überhöhten Phasenströmen einhergeht und im Mittel nicht zu einem Bremsmoment führt, in einem derartigen Fehlerfall zu ermöglichen, weist ein Antriebssystem 6 für die Drehfeldmaschine 4 eine Reglerstruktur 7 gemäß 3 auf, welche bei Eintritt eines wie oben beschriebenen Fehlerfalls insbesondere in einen Steuer-Betriebsmodus wechselt. Vorliegend ist die Reglerstruktur 7 gemäß 3, welche den fehlerfreien bzw. Normalbetrieb regelt, für den Fehlerfall vorteilhaft auf eine Steuerstruktur gemäß 4 umschaltbar. To a further operation of the induction machine 4 , which is not associated with excessive phase currents and on average does not lead to a braking torque to allow in such a fault, has a drive system 6 for the induction machine 4 a controller structure 7 according to 3 on, which in particular enters a control operating mode upon the occurrence of an error as described above. In the present case is the controller structure 7 according to 3 , which regulates the error-free or normal operation, advantageously for a fault on a control structure according to 4 switchable.

Für den Normalbetriebsfall ist die Reglerstruktur 7 zur feldorientierten Regelung ausgebildet, wobei PWM-Vorgabewerte PWM1, PWM2, PWM3 für den Wechselrichter 1 mittels eines PWM-Generators 8 anhand von Sollstromgrößen Isd*, Isq*, welche im d,q-Zweigrößensystem vorgegeben werden, unter Berücksichtigung tatsächlicher, gemessener Phasenströme Is1, Is2, Is3 ermittelt werden. Zur Ermittlung der Phasenströme Is1, Is2, Is3 werden Stromsensoren 9 verwendet, um eine möglichst exakte Regelung zu ermöglichen. Mittels der erhaltenen PWM-Vorgabewerte PWM1, PWM2, PWM3 wird der Wechselrichter 1 angesteuert bzw. über dessen Brückenabgriffe die Phasen U, V, W der Drehfeldmaschine 4. Weitere Merkmale der Reglerstruktur 7 sind nachfolgend im Zusammenhang mit 4 noch näher beschrieben. For normal operation, the controller structure 7 designed for field-oriented control, wherein PWM default values PWM1, PWM2, PWM3 for the inverter 1 by means of a PWM generator 8th Based on target current values Isd *, Isq *, which are specified in the d, q-Zweigrößensystem, taking into account actual measured phase currents Is1, Is2, Is3 are determined. To determine the phase currents Is1, Is2, Is3 are current sensors 9 used to allow the most accurate possible regulation. By means of the obtained PWM default values PWM1, PWM2, PWM3 becomes the inverter 1 triggered or via the Brückenabgriffe the phases U, V, W of the induction machine 4 , Further features of the controller structure 7 are related to 4 described in more detail.

Im Fehlerfall, i.e. infolge eines Erkennens eines Fehlers, wird die Reglerstruktur 7 – wie vorstehend erwähnt – auf die Steuerstruktur 10 gemäß 4 umgeschaltet, welche zur feldorientierten Steuerung (FOS), insbesondere mit einstellbarer Dynamik ausgebildet ist. Im Zuge der Umschaltung, welche durch eine Leistungsschalter-Überwachungseinrichtung, Pfeil A in 3 und 4, der Reglerstruktur 7 (nicht dargestellt) getriggert wird, wird unter anderem die Stromsensorik 9 der Reglerstruktur 7 abgeschaltet, so dass eine Rückkopplung von Ist-Werten Is1, Is2, Is3 an einen Eingang entfällt. Mittels der nunmehr vorgesehenen Steuerstruktur 10, deren Funktionalität nachfolgend näher erläutert werden soll, können dennoch geeignete Soll-Größen für den Drehfeldmaschinenbetrieb ermittelt werden. In the event of an error, ie as a result of detecting an error, the controller structure becomes 7 - As mentioned above - on the control structure 10 according to 4 switched, which is designed for field-oriented control (FOS), in particular with adjustable dynamics. In the course of switching, which by a circuit breaker monitoring device, arrow A in 3 and 4 , the regulator structure 7 (not shown) is triggered, among other things, the current sensors 9 the controller structure 7 switched off, so that a feedback of actual values Is1, Is2, Is3 is omitted at an input. By means of the tax structure now provided 10 , whose functionality is to be explained in more detail below, can nevertheless be determined suitable desired variables for the rotary field machine operation.

Die Steuerstruktur 10 des Antriebssystems 6 gemäß 4 nutzt einen Positionsgeber 11 bzw. Positionssensor der Reglerstruktur 7, z.B. in Form eines Inkrementalgebers oder eines Resolvers, welcher der Ermittlung der mechanischen Winkelgeschwindigkeit des Rotors bzw. Polrades der Drehfeldmaschine 4 dient. Der Positionsgeber 11 liefert z.B. ein Positionssignal in Form eines Winkelsignals, z.B. den mechanischen Winkel θmech, welchen der Rotor z.B. mit einem Bezugspunkt auf dem Stator der Drehfeldmaschine 4 einschließt. The tax structure 10 of the drive system 6 according to 4 uses a position sensor 11 or position sensor of the controller structure 7 , eg in the form of an incremental encoder or a resolver, which determines the mechanical angular velocity of the rotor or pole wheel of the induction machine 4 serves. The position transmitter 11 For example, provides a position signal in the form of an angle signal, for example, the mechanical angle θ mech , which the rotor, for example, with a reference point on the stator of the induction machine 4 includes.

Die Steuerstruktur 10 weist weiterhin eine erste Funktionseinheit 12, welche mittels eines Mikrocontrollers oder eines Mikrocomputers der Reglerstruktur 7 gebildet sein kann auf, wobei die erste Funktionseinheit 12 dazu vorgesehen ist, insbesondere unter Berücksichtigung einer tatsächlichen, ermittelten elektrischen Winkelgeschwindigkeit ωel des Rotors sowie vorgegebenen d,q-Stromkomponenten Spannungsvorgaben bzw. Sollspannungswerte für eine (Stator-)Längsspannungskomponente bzw. d-Spannungskomponente und eine (Stator-)Querspannungskomponente bzw. q-Spannungskomponente jeweils im d,q-Zweigrößensystem mittels jeweiliger FOS-Algorithmen zu ermitteln und bereit zu stellen. Das d,q-Zweigrößensystem bezeichnet dabei ein Koordinatensystem, welches auf bekannte Weise mit dem Rotor umläuft. The tax structure 10 also has a first functional unit 12 , which by means of a microcontroller or a microcomputer of the controller structure 7 can be formed on, with the first functional unit 12 is provided, in particular taking into account an actual, determined electrical angular velocity ω el of the rotor and predetermined d, q current components voltage specifications or nominal voltage values for a (stator) longitudinal voltage component or d-voltage component and a (stator) transverse stress component or q Voltage component each in the d, q-two-size system using respective FOS algorithms to determine and provide. The d, q two-size system denotes a coordinate system which rotates in a known manner with the rotor.

Die erste Funktionseinheit 12 weist einen Eingang 13 auf, welchem die Sollstromkomponenten Sollquerstrom Isq und Solllängsstrom Isd des jeweiligen aktuellen Abtastschritts, vorliegend gekennzeichnet durch die Indizierung _k, im d,q-Zweigrößensystem, als Eingangsgrößen bzw. Vorgaben zuführbar sind, um ein für den Normalbetrieb gewünschtes Drehmoment an der Drehfeldmaschine 4 abhängig von ihrer Drehzahl via des Sollquerstroms Isd_k und des Solllängsstroms Isq_k im jeweiligen Abtastschritt der Dauer T einzustellen. Die Sollstromvorgaben Isd_k, Isq_k werden z.B. aufgrund einer Nutzereingabe vorgegeben. Angemerkt sei, dass die Indizierung s den Statorbezug, d.h. eine Größe betreffend den Stator der Drehfeldmaschine 4 ausdrückt. The first functional unit 12 has an entrance 13 to which the target current components Sollquerstrom I sq and Solllängsstrom I sd of the respective current sampling step, characterized characterized by the indexing _k , in the d, q-Zweigrößensystem, as input quantities or specifications can be fed to a desired for normal operation torque on the induction machine 4 depending on their speed via the desired transverse current I sd_k and the desired longitudinal current I sq_k in the respective sampling step of the duration T set. The set current specifications I sd_k , I sq_k are specified , for example, on the basis of a user input. It should be noted that the indexing s the stator reference, ie a size regarding the stator of the induction machine 4 expresses.

Weiterhin weist die erste Funktionseinheit 12 einen Eingang 14 auf, an welchem als zusätzliche Eingangsgröße die tatsächliche elektrische Winkelgeschwindigkeit ωel des Rotors zur Verfügung gestellt wird. Die elektrische Winkelgeschwindigkeit ωel wird basierend auf dem ermittelten mechanischen Winkel θmech z.B. durch Betrachtung der zeitlichen Änderung des mechanischen Winkels θmech entsprechend

Figure 00110001
i.e. basierend auf der Winkelinformation des Positionsgebers 11, als auch in Abhängigkeit der Polpaarzahl Zp auf bekannte Weise ermittelt. Eine dazu entsprechend ausgebildete zweite Funktionseinheit 15 kann z.B. Teil des Positionssensors 11 oder alternativ getrennt davon gebildet sein, z.B. integral mit der ersten Funktionseinheit 12. Der Eingang 14 ist z.B. mit einem Ausgang der zweiten Funktionseinheit 15 verbunden, z.B. mittels einer elektrischen Verbindungsleitung 16. Furthermore, the first functional unit 12 an entrance 14 on, on which as an additional input the actual electrical angular velocity ω el of the rotor is provided. The electrical angular velocity ω el is based on the determined mechanical angle θ mech, for example, by considering the temporal change of the mechanical angle θ mech accordingly
Figure 00110001
ie based on the angle information of the position sensor 11 , as well as determined in dependence on the number of pole pairs Zp in a known manner. A correspondingly trained second functional unit 15 can eg be part of the position sensor 11 or alternatively be formed separately therefrom, eg integrally with the first functional unit 12 , The entrance 14 is eg with an output of the second functional unit 15 connected, for example by means of an electrical connection line 16 ,

Die erste Funktionseinheit 12 ist erfindungsgemäß zur Ermittlung von Sollspannungskomponenten Usd_k, Usq_k im d,q-Zweigrößensystem in einem aktuellen Abtastschritt basierend auf Sollspannungskomponenten Usd_k-1, Usq_k-1 und/oder Sollstromkomponenten Isd_k-1, Isq_k-1 des d,q-Zweigrößensystems des vorhergehenden Abtastschritts ausgebildet, wobei die ermittelten Sollspannungskomponenten Usd_k, Usq_k, insbesondere eine Solllängsspannungs- und eine Sollquerspannungskomponente Usd_k, Usq_k, zur Ansteuerung der Drehfeldmaschine 4 bereitgestellt werden, z.B. an einem Ausgang 17 der ersten Funktionseinheit 12. Anders ausgedrückt werden mittels der ersten Funktionseinheit 12 d,q-Sollspannungswerte Usd_k, Usq_k, insbesondere eine Solllängsspannungskomponente Usd_k und eine Sollquerspannungskomponente Usq_k, des aktuellen Abtastschritts in Abhängigkeit von d,q-Sollspannungswerten Usd_k-1, Usq_k-1 und/oder d,q-Sollstromwerten bzw. Vorgaben Isd_k-1, Isq_k-1 des vorhergehenden Abtastschritts ermittelt, i.e. entsprechend einem iterativen Verfahren. The first functional unit 12 is according to the invention for determining setpoint voltage components U sd_k , U sq_k in the d, q two-size system in a current sampling step based on setpoint voltage components U sd_k-1 , U sq_k-1 and / or setpoint current components I sd_k-1 , I sq_k-1 of the d, q Trained in the previous sampling step, wherein the determined setpoint voltage components U sd_k , U sq_k , in particular a Solllängsspannungs- and a desired transverse stress component U sd_k , U sq_k , for controlling the induction machine 4 be provided, for example at an exit 17 the first functional unit 12 , In other words, by means of the first functional unit 12 d, q- target voltage values U sd_k , U sq_k , in particular a desired longitudinal stress component U sd_k and a desired lateral stress component U sq_k of the current sampling step in dependence on d, q target voltage values U sd_k-1 , U sq_k-1 and / or d, q-set current values or defaults I sd_k-1 , I sq_k-1 of the previous sampling step, ie according to an iterative method.

Bei der Ermittlung der d,q-Sollspannungskomponenten Usd_k, Usq_k in dem jeweiligen aktuellen Abtastschritt werden insbesondere die Solllängsspannungskomponente Usd_k im d,q-Zweigrößensystem in Abhängigkeit einer Solllängsstromkomponente Isd_k-1 und/oder einer Solllängspannungskomponente Usd_k-1 und/oder die Sollquerspannungskomponente Usq_k im d,q-Zweigrößensystem in Abhängigkeit einer Sollquerstromkomponente Isq_k-1 und/oder einer Sollquerspannungskomponente Usq_k-1 jeweils des vorhergehenden Abtastschritts ermittelt, insbesondere durch die erste Funktionseinheit 12. Durch Berücksichtigung von Sollvorgaben bzw. Komponenten des jeweiligen vorangegangenen Abtastschritts im aktuellen Abtastschritt kann vorteilhaft eine hochdynamische Steuerung realisiert werden. In the determination of the d, q-set voltage components U sd_k , U sq_k in the respective current sampling step, in particular the desired longitudinal stress component U sd_k in the d, q two-gram system are dependent on a desired longitudinal component I sd_k-1 and / or a nominal longitudinal component U sd_k-1 and / or the desired transverse stress component U sq_k in the d, q two-gram system as a function of a desired transverse current component I sq_k-1 and / or a desired transverse stress component U sq_k-1 respectively of the preceding sampling step, in particular by the first functional unit 12 , By taking into account target specifications or components of the respective preceding scanning step in the current scanning step, advantageously a highly dynamic control can be realized.

Die Ermittlung der Solllängsspannungskomponente Usd_k durch insbesondere die erste Funktionseinheit 12 im aktuellen Abtastschritt erfolgt basierend auf dem Bestimmen der Lösung einer Relation, insbesondere einer Gleichung A), in welcher die Solllängsspannung Usd_k des aktuellen Abtastschritts eine Funktion der Solllängsspannung Usd_k-1 des vorausgehenden Abtastschritts und/oder eine Funktion des Solllängsstroms Isd_k-1 des vorausgehenden Abtastschritts und/oder eine Funktion des Sollquerstroms Isq_k des aktuellen Abtastschritts ist. The determination of the nominal longitudinal stress component U sd_k by, in particular, the first functional unit 12 in the current sampling step, based on the determination of the solution of a relation, in particular an equation A), in which the setpoint longitudinal voltage U sd_k of the current sampling step is a function of the setpoint longitudinal voltage U sd_k-1 of the preceding sampling step and / or a function of the nominal longitudinal current I sd_k-1 of the preceding sampling step and / or a function of the desired transverse current I sq_k of the current sampling step.

In gleicher Weise erfolgt die Ermittlung der Sollquerspannungskomponente Usq_k durch insbesondere die erste Funktionseinheit 12 im aktuellen Abtastschritt basierend auf dem Bestimmen der Lösung einer Relation, insbesondere einer Gleichung B), in welcher die Sollquerspannung Usq_k des aktuellen Abtastschritts eine Funktion der Sollquerspannung Usq_k-1 des vorausgehenden Abtastschritts und/oder eine Funktion des Sollquerstroms Isq_k-1 des vorausgehenden Abtastschritts und/oder eine Funktion des Solllängsstroms Isd_k des aktuellen Abtastschritts ist. In the same way, the determination of the nominal transverse stress component U sq_k is carried out by, in particular, the first functional unit 12 in the current sampling step based on the determination of the solution of a relation, in particular an equation B), in which the desired transverse voltage U sq_k of the current sampling step is a function of the desired lateral voltage U sq_k-1 of the preceding sampling step and / or a function of the nominal transverse current I sq_k-1 of the preceding sampling step and / or a function of the setpoint longitudinal current I sd_k of the current sampling step.

Im jeweiligen aktuellen bzw. durchzuführenden Abtastschritt werden Relationen, insbesondere Gleichung A) für die (Stator-)Solllängsspannungskomponente:

Figure 00130001
und Gleichung B) für die (Stator-)Sollquerspannungskomponente
Figure 00130002
gelöst. In the respective current or to be performed sampling step are relations, in particular equation A) for the (stator) Solllängsspannungskomponente:
Figure 00130001
and equation B) for the (stator) desired lateral stress component
Figure 00130002
solved.

Die ermittelten Sollspannungen Usd_k, Usq_k bzw. damit korrespondierende Signale werden an dem Ausgang 17 der ersten Funktionseinheit 12 bereitgestellt. Die Gleichungen A) und B) sind z.B. in einem Festspeicher der ersten Funktionseinheit 12 hinterlegt oder werden z.B. bedarfsabhängig in einen volatilen Speicher geladen, auf welchen die erste Funktionseinheit 12 zugreift. The determined setpoint voltages U sd_k , U sq_k or corresponding signals are at the output 17 the first functional unit 12 provided. The equations A) and B) are, for example, in a read-only memory of the first functional unit 12 deposited or are loaded, for example, depending on demand in a volatile memory, on which the first functional unit 12 accesses.

In den, insbesondere diskreten, Gleichungen A) und B) bezeichnet die Indizierung _k, wie bereits erwähnt, ebenfalls die Größen des aktuellen und _k-1 die Größen des vorhergehenden Abtastschritts der Dauer T und s den Statorbezug, d.h. eine Größe betreffend den Stator der Drehfeldmaschine 4. Usd_k bzw. Usd_k-1 bezeichnen die Solllängsspannungskomponente, Usq_k bzw. Usq_k-1 die Sollquerspannungskomponente, d.h. jeweils Vorgaben für z.B. weitere Funktionseinheiten des Antriebssystems 6 bzw. zur Ansteuerung der Drehfeldmaschine 4. In the, particularly discrete, equations A) and B), the indexing _k , as already mentioned, also the sizes of the current and _k-1 the sizes of the previous sampling step of duration T and s the stator reference, ie a size related to the stator of induction machine 4 , U sd_k or U sd_k-1 designate the nominal longitudinal stress component, U sq_k or U sq_k-1 , respectively, the nominal transverse stress component, ie in each case specifications for, for example, further functional units of the drive system 6 or for controlling the induction machine 4 ,

TEd bezeichnet eine Zeitkonstante resultierend aus Lsd/R und Lsd die Längskomponente der Induktivität der Ständer- bzw. Statorwicklung, TEq eine Zeitkonstante resultierend aus Lsq/R und Lsq die Querkomponente der Induktivität der Statorwicklung, Isd_k bzw. Isd_k-1 die vorgegebene Solllängsstromkomponente, Isq_k bzw. Isq_k-1 die vorgegebene Sollquerstromkomponente, R den ohmschen Wicklungswiderstand der Statorwicklung, ωel die elektrische Winkelgeschwindigkeit und Ψωel die als konstant angenommene Polrad- bzw. Rotorspannung für einen insbesondere sehr kleinen bzw. kurzen Abtastschritt der Dauer T, wobei Ψ den Polradfluss darstellt. Die Polradspannung wird z.B. mittels hinterlegter Kennlinien ermittelt. T Ed denotes a time constant resulting from L sd / R and L sd is the longitudinal component of the inductance of the stator winding, T Eq a time constant resulting from L sq / R and L sq the transverse component of the inductance of the stator winding, I sd_k or I sd_k-1 the predetermined nominal longitudinal current component, I sq_k or I sq_k-1 the predetermined target transverse current component, R the ohmic winding resistance of the stator winding, ω el the electrical angular velocity and Ψω el as the assumed pole wheel or rotor voltage for a particular very small or short sampling step of duration T, where Ψ represents the Polradflussfluss. The pole wheel voltage is determined, for example, by means of stored characteristic curves.

Der Wicklungswiderstand R ist z.B. hinterlegt oder wird im Einzelfall entsprechend der jeweiligen Drehfeldmaschine 4 vorgegeben, z.B. ebenfalls in einem Speicher für die erste Funktionseinheit 12 hinterlegt. Die Polradspannung Ψωel wird als konstant angenommen, da im Normalfall die mechanische Zeitkonstante der Drehfeldmaschine 4 größer ist als die elektrische Zeitkonstante. Die Drehzahl kann während der schnellen Änderung des Stromes als konstant angesehen werden. The winding resistance R is for example stored or in individual cases corresponding to the respective induction machine 4 given, for example, also in a memory for the first functional unit 12 deposited. The Polradspannung Ψω el is assumed to be constant, since normally the mechanical time constant of the induction machine 4 is greater than the electrical time constant. The speed can be considered constant during the rapid change of the current.

Die d,q-Stromsollwerte bzw. Sollstromkomponenten Isd_k-1 und Isq_k-1 des jeweils vorangegangenen Abtastschritts, welche zum Lösen der Gleichung A) und B) in einem gegenwärtigen Abtastschritt _k erforderlich sind, werden z.B. ebenfalls in einem Speicher für die erste Funktionseinheit 12 hinterlegt. Die Hinterlegung und ein Zugriff auf die gespeicherten Werte wird insbesondere von der ersten Funktionseinheit 12 veranlasst. Der Speicher ist z.B. ein volatiler bzw. ein RAM-Speicher. The d, q current setpoints I sd_k-1 and I sq_k-1 of the preceding sampling step, respectively, which are required for solving the equations A) and B) in a current sampling step _k are also stored in a memory for the first one, for example functional unit 12 deposited. The deposit and access to the stored values is in particular by the first functional unit 12 causes. The memory is for example a volatile or a RAM memory.

Gemäß der Gleichungen A) und B) kann die Dynamik einer feldorientierten Steuerung (FOS), welche mittels der ersten zuschaltbaren Funktionseinheit 12 der Reglerstruktur 7 realisierbar ist bzw. ermöglicht wird, hierbei vorteilhaft wahlfrei über die Zeitkonstanten T1 und T2 eingestellt werden, z.B. durch zusätzliche Übertragungsglieder. Die Zeitkonstanten TEd und TEq der (Steuer-)Strecke können somit vorteilhaft kompensiert werden. Eine Rückkopplung von Ist-Werten der Längs- und Querstromkomponenten an einen Eingang zum Zwecke des Soll-/Ist-Vergleichs ist – im Gegensatz zu der feldorientierten Regelung (FOR) – nunmehr nicht länger erforderlich, so dass geeignete Sollgrößen für den Weiterbetrieb der Drehfeldmaschine 4 im Fehlerfall nach Abschaltung der Stromsensorik 9 weiterhin erhältlich sind. According to the equations A) and B), the dynamics of a field-oriented control (FOS), which by means of the first switchable functional unit 12 the controller structure 7 can be realized or made possible, this advantageously be set randomly over the time constants T 1 and T 2 , for example by additional transmission elements. The time constants T Ed and T Eq of the (control) path can thus be advantageously compensated. A feedback of actual values of the longitudinal and transverse flow components to an input for the purpose of the target / actual comparison is - in contrast to the field-oriented control (FOR) - now no longer required, so that suitable setpoints for the continued operation of the induction machine 4 in the event of a fault after switching off the current sensor 9 are still available.

Die Steuerstruktur 10 weist weiterhin z.B. eine dritte Funktionseinheit 18 auf, welche dazu vorgesehen ist, die von der ersten Funktionseinheit 12 bereitgestellten d,q-Sollspannungskomponenten Usd_k, Usq_k insbesondere mittels einer inversen Park- und Clarke-Transformation, in Spannungen bzw. Sollspannungswerte Us1, Us2, Us3 eines Mehrphasen-Drehstromsystems, insbesondere eines Dreiphasen-Drehstromsystems, umzuwandeln, z.B. ebenfalls innerhalb des jeweiligen aktuellen Abtastschritts. The tax structure 10 also has, for example, a third functional unit 18 which is intended to that of the first functional unit 12 provided d, q-set voltage components U sd_k , U sq_k in particular by means of an inverse Park and Clarke transformation, into voltages or setpoint voltage values U s1 , U s2 , U s3 a multi-phase three-phase system, in particular a three-phase three-phase system to convert, for example also within the respective current sampling step.

Die dritte Funktionseinheit 18 weist einen Eingang 19 auf, welcher mit dem Ausgang 17 der ersten Funktionseinheit 12 in Verbindung steht, z.B. über elektrische Verbindungsleitungen. Die der ersten Funktionseinheit 12 insbesondere nachgeordnete dritte Funktionseinheit 18, ist insbesondere als Signalwandler bzw. als Transformationseinheit ausgebildet, welche z.B. in vorstehend beschriebene erste Funktionseinheit 12 zum Lösen der Gleichung A) und B) integriert ist oder alternativ z.B. mittels einer weiteren, davon getrennten Funktionseinheit gebildet ist, z.B. in Form einer elektronischen Schaltung, z.B. eines Mikrocontrollers oder Mikrocomputers. The third functional unit 18 has an entrance 19 on, which with the exit 17 the first functional unit 12 is connected, eg via electrical connection lines. The first functional unit 12 in particular, downstream third functional unit 18 , is designed in particular as a signal converter or as a transformation unit, which, for example, in the first functional unit described above 12 for solving the equation A) and B) is integrated or alternatively, for example, by means of another, separate functional unit is formed, for example in the form of an electronic circuit, such as a microcontroller or microcomputer.

Zur Ermittlung der Sollspannungswerte Us1, Us2, Us3 im Mehrgrößen-Drehstromsystem wird der dritten Funktionseinheit 18 ebenfalls eine Winkelinformation zur Verfügung gestellt, i.e. der tatsächliche elektrische Winkel θel des Rotors resultierend aus dem mechanischen Winkel in Abhängigkeit der Polpaarzahl Zp mitgeteilt. Diese Größe wird von einer weiteren, vierten Funktionseinheit 20, alternativ z.B. von der zweiten Funktionseinheit 15, z.B. basierend auf der Winkelinformation des Positionssensors 11 auf an sich bekannte Weise ermittelt und z.B. einem weiteren Eingang 21 der dritten Funktionseinheit 18 zur Verfügung gestellt, welcher mit einem Ausgang der vierten Funktionseinheit 20 in Verbindung steht. To determine the setpoint voltage values U s1 , U s2 , U s3 in the multi-variable three-phase system, the third functional unit is used 18 Also provided an angle information available, ie the actual electrical angle θ el of the rotor resulting from the mechanical angle as a function of the number of pole pairs Z p communicated. This size is from another, fourth functional unit 20 Alternatively, for example, from the second functional unit 15 , eg based on the angle information of the position sensor 11 ascertained in a known manner and, for example, another input 21 the third functional unit 18 provided with an output of the fourth functional unit 20 communicates.

Basierend auf den von der dritten Funktionseinheit 18 an einem Ausgang 22 ausgegebenen Sollspannungen Us1, Us2, Us3 werden anschließend PWM-Vorgabewerte PWM1, PWM2, PWM3 erzeugt, welche mit Werten korrespondieren, mit welchen die Drehfeldmaschine 4 im Normalbetriebsfall ordnungsgemäß betreibbar wäre. Based on that of the third functional unit 18 at an exit 22 output nominal voltages U s1 , U s2 , U s3 are then PWM default values PWM1, PWM2, PWM3 generated, which correspond to values with which the induction machine 4 would be properly operated in normal operation.

Die Umwandlung der Sollspannungswerte Us1, Us2, Us3 zu PWM-Vorgabewerten PWM1, PWM2, PWM3 erfolgt z.B. durch eine fünfte Funktionseinheit in Form des PWM-Generators 8, welcher als Vektormodulator bzw. Raumzeiger-Pulsweitenmodulator gebildet ist und welchem zudem die Gleichspannung Udc des Zwischenkreises des Wechselrichters 1 als weitere Eingangsgröße zugeführt wird, i.e. an einen Eingang 23. Die Sollspannungswerte Us1, Us2, Us3 liegen an einem Eingang 24 der fünften Funktionseinheit 8 an, die PWM-Vorgabewerte PWM1, PWM2, PWM3 stehen an einem Ausgang 25 zur Verfügung. Die fünfte Funktionseinheit 8 ist z.B. in eine der vorstehend beschriebenen Funktionseinheiten 12, 18, ... integriert oder z.B. alternativ davon getrennt gebildet. The conversion of the nominal voltage values U s1 , U s2 , U s3 to PWM default values PWM1, PWM2, PWM3 is effected, for example, by a fifth functional unit in the form of the PWM generator 8th , which is formed as a vector modulator or space vector pulse width modulator and which also has the DC voltage U dc of the intermediate circuit of the inverter 1 is supplied as a further input variable, ie to an input 23 , The nominal voltage values U s1 , U s2 , U s3 are present at an input 24 the fifth functional unit 8th On, the PWM default values PWM1, PWM2, PWM3 are at an output 25 to disposal. The fifth functional unit 8th is for example in one of the functional units described above 12 . 18 , ... integrated or eg alternatively formed separately.

Mit dem Ausgang 25 der fünften Funktionseinheit 8 verbunden ist der Eingang 26 einer sechsten Funktionseinheit 27, welche im Zuge des Umschaltens der Reglerstruktur 7 auf den Steuer-Betriebsmodus zugeschaltet wird und ausgangsseitig den Wechselrichter 1 ansteuert, i.e. dessen Treiberstufe. With the exit 25 the fifth functional unit 8th connected is the entrance 26 a sixth functional unit 27 , which in the course of switching the controller structure 7 is switched to the control operating mode and the output side of the inverter 1 controls, ie its driver stage.

Die sechste Funktionseinheit 27 ist dazu ausgebildet, während der Dauer eines Fehlerzustands eines Leistungsschalters, z.B. T1, den PWM-Vorgabewert für die defekte Phase, z.B. Phase U, welcher im Rahmen der vorliegenden Erfindung als PWMd bezeichnet ist, konstant zu setzen und nachfolgend ausschließlich den konstanten PWM-Vorgabewert PWMd,n für den weiteren Betrieb der Drehfeldmaschine für die defekte Phase auszugeben. Ferner ist die sechste Funktionseinheit 27 dazu ausgebildet, für die weiteren, intakten Phasen jeweils optimierte PWM-Vorgabewerte PWMi,n zu ermitteln und auszugeben, welche gegenüber den auf den Normalbetrieb anwendbaren, im Steuer-Betriebsmodus ermittelten PWM-Vorgabewerten, bezeichnet als PWMi, modifiziert, insbesondere optimiert sind. The sixth functional unit 27 is designed, during the duration of an error state of a circuit breaker, eg T1, to set the PWM default value for the defective phase, eg phase U, which is referred to as PWM d in the context of the present invention, and subsequently exclusively to the constant PWM Default value PWM d, n for the further operation of the induction motor for the defective phase output. Furthermore, the sixth functional unit 27 designed to determine and output respectively optimized PWM default values PWM i, n for the further, intact phases which are modified, in particular optimized, compared with the PWM default values, which are applicable to normal operation and determined in the control operating mode, designated PWM i ,

Hierzu wendet die sechste Funktionseinheit je intakter Phase die Gleichung 1) an: PWMi,n = (PWMd,n – PWMd) + PWMi. For this purpose, the sixth functional unit uses Equation 1) for each intact phase: PWM i, n = (PWM d, n - PWM d ) + PWM i .

Die Gleichung 1) berücksichtigt hierbei ersichtlich eine Abweichung des PWM-Vorgabewerts PWMd, welchem für die defekte Phase in einem intakten Zustand derselben Geltung zukäme, vom konstant gesetzten PWM-Vorgabewert PWMd,n, dessen Wert wie oben beschrieben wiederum von der Position des defekten Leistungsschalters in der zugehörigen Halbbrücke abhängt. Equation 1) here takes into account, as can be seen, a deviation of the PWM default value PWM d , which would apply to the defective phase in an intact state, from the constant PWM setpoint PWM d, n , the value of which, as described above, again depends on the position of the PWM defective circuit breaker in the associated half-bridge depends.

Um für zwei intakte Phasen je einen optimierten PWM-Vorgabewert PWMi,n zu erhalten, wird der entsprechende, aus dem Steuer-Betriebsmodus erhaltene PWM-Vorgabewert für die jeweilige Phase in Gleichung 1) zusammen mit jeweils den Vorgabewerten PWMd,n und PWMd in die Gleichung 1 eingesetzt. In order to obtain an optimized PWM default value PWM i, n for each of two intact phases, the corresponding PWM default value for the respective phase obtained in the control operating mode is entered in equation 1) together with the default values PWM d, n and PWM d is inserted into Equation 1.

Im Folgenden werden Aspekte des Verfahrens beispielhaft noch näher erläutert. In the following, aspects of the method will be explained in more detail by way of example.

Unter obiger Annahme eines Kurzschlusses am Leistungsschalter T1, entspricht der PWM-Vorgabewert PWM1 gemäß 4, welcher im Steuer-Betriebsmodus der Reglerstruktur 7 ermittelt wird, dem PWM-Vorgabewert PWMd gemäß Gleichung 1) für die vom Ausfall betroffene und insofern defekte Phase U. Die Position des kurzgeschlossenen Leistungsschalters T1 in der zugehörigen Halbbrücke ist High-Side, so dass der konstante PWM-Vorgabewert auf 100% gesetzt wird, i.e. PWMd,n = 100%, entsprechend PWM1n in 4. Ausschließlich dieser konstante PWM-Vorgabewert PWMd,n wird nachfolgend für die defekte Phase U ausgegeben, zumindest solange der Fehlerfall andauert. Angemerkt sei, dass die Position des fehlerbehafteten Schalters, z.B. T1, mittels der Überwachungseinrichtung, Pfeil A, detektiert und als Information der sechsten Funktionseinheit 27 zur Verfügung gestellt ist. Für einen kurzgeschlossenen Low-Side-Schalter, z.B. T2, würden alternativ 0% als konstanter PWM-Vorgabewert PWMd,n gestellt und ausgeben. Assuming a short circuit at the power switch T1 above, the PWM default value PWM1 corresponds to 4 , which in the control operating mode of the controller structure 7 The position of the short-circuited circuit breaker T1 in the associated half-bridge is high-side, so that the constant PWM default value is set to 100%, the PWM preset value PWM d according to Equation 1) for the failure-affected and defective phase U. is, ie PWM d, n = 100%, corresponding to PWM1n in 4 , Only this constant PWM default value PWM d, n is subsequently output for the defective phase U, at least as long as the fault continues. It should be noted that the position of the faulty switch, eg T1, detected by means of the monitoring device, arrow A, and as information of the sixth functional unit 27 is provided. For a short-circuited low-side switch, eg T2, alternatively 0% would be set and output as a constant PWM default value PWM d, n .

Die PWM-Vorgabewerte PWMi, entsprechend PWM2 und PWM3 in 4, für die beiden weiteren, mittels intakten Leistungsschaltern ansteuerbaren Phasen V und W sollen nunmehr jeweils mittels Gleichung 1) optimiert und als optimierte PWM-Vorgabewerte PWMi,n ausgegeben werden, im betreffenden Beispiel PWM2n und PWM3n, 4. The PWM default values PWM i , corresponding to PWM2 and PWM3 in 4 , for the other two, controllable by means of intact circuit breakers Phases V and W are now each optimized by means of equation 1) and output as optimized PWM default values PWM i, n , in the example PWM2n and PWM3n, 4 ,

Hierzu wird für die Phase V der optimierte PWM-Vorgabewert PWM2n, entsprechend PWMi,n gemäß Gleichung 1 mittels Gleichung 1 wie folgt ermittelt: PWM2n = (PWM1n – PWM1) + PWM2 For this purpose, for phase V the optimized PWM default value PWM2n, corresponding to PWM i, n according to equation 1, is determined by means of equation 1 as follows: PWM2n = (PWM1n - PWM1) + PWM2

Der optimierte PWM-Vorgabewert PWM3n für die Phase W, entsprechend PWMi,n gemäß Gleichung 1 wird ebenfalls mittels Gleichung 1 ermittelt: PWM3n = (PWM1n – PWM1) + PWM3 The optimized PWM default value PWM3n for the phase W, corresponding to PWM i, n according to equation 1, is likewise determined by means of equation 1: PWM3n = (PWM1n - PWM1) + PWM3

Die Ermittlung der optimierten PWM-Vorgabewerte PWM2n und PWM3n erfolgt hierbei parallel, alternativ z.B. seriell. Die optimierten PWM-Vorgabewerte PWM2n und PWM3n werden von der Funktionseinheit 27 z.B. berechnet und an den Wechselrichter 1 bzw. dessen Treiberstufe zur entsprechenden Ansteuerung der Leistungsschalter T3 bis T6 für die Phasen V, W ausgegeben, wobei die Gleichung 1 in einem Speicher hinterlegt ist, z.B. in einem Festspeicher der sechsten Funktionseinheit 27 oder in einem Speicher, auf welchen die sechste Funktionseinheit 27 zugreift. Der konstante PWM-Vorgabewert PWM1n wird für die Phase U ausgegeben. Der vorstehend beschriebene konstante PWM-Vorgabewert PWMd,n wird nachfolgend für zu stellende Spannungsvektoren ausgegeben, i.e. je Abtastschritt, die optimierten PWM-Vorgabewerte PWMi,n für die weiteren Phasen in Abhängigkeit des aktuell zu stellenden Spannungsvektors jeweils neu ermittelt und ausgegeben, i.e. je Abtastschritt. The determination of the optimized PWM default values PWM2n and PWM3n takes place here in parallel, alternatively, for example, serially. The optimized PWM default values PWM2n and PWM3n are provided by the functional unit 27 eg calculated and to the inverter 1 or its driver stage for the corresponding control of the power switches T3 to T6 for the phases V, W output, wherein the equation 1 is stored in a memory, for example in a read only memory of the sixth functional unit 27 or in a memory to which the sixth functional unit 27 accesses. The constant PWM default value PWM1n is output for the phase U. The constant PWM preset value PWM d, n described above is subsequently outputted for voltage vectors to be set, ie each sampling step, the optimized PWM default values PWM i, n for the further phases are respectively newly determined and output as a function of the voltage vector currently to be set, ie per scanning step.

Die sechste Funktionseinheit 27 ist mittels einer elektronischen Schaltung in Form eines Mikrocontrollers realisiert, kann allgemein jedoch z.B. in eine der vorstehend beschriebenen Funktionseinheiten 12, 18 integriert oder z.B. alternativ davon getrennt gebildet sein, z.B. auch mittels einer Software. The sixth functional unit 27 is realized by means of an electronic circuit in the form of a microcontroller, but in general, for example, in one of the functional units described above 12 . 18 integrated or, for example, alternatively be formed separately, for example by means of software.

Das mittels der umschaltbaren Reglerstruktur 7 gebildete Antriebssystem 6 kann vorteilhaft bei einem Fehlerzustand eines Leistungsschalters T1 bis T6 zum Weiterbetrieb der Drehfeldmaschine 4 genutzt werden.The means of the switchable controller structure 7 formed drive system 6 can be advantageous in a fault condition of a circuit breaker T1 to T6 for further operation of the induction machine 4 be used.

Bezugszeichenliste LIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Wechselrichter inverter
22
Zwischenkreis DC
33
Zwischenkreiskondensator Link capacitor
44
Drehfeldmaschine Induction machine
55
Kurzschluss short circuit
66
Antriebssystem drive system
77
Reglerstruktur controller structure
88th
PWM-Generator PWM generator
99
Stromsensorik current sensors
1010
Steuerstruktur tax structure
1111
Positionssensor position sensor
1212
erste Funktionseinheit first functional unit
1313
Eingang 12 entrance 12
1414
weiterer Eingang 12 another entrance 12
1515
zweite Funktionseinheit second functional unit
1616
Verbindungsleitung connecting line
1717
Ausgang 12 output 12
1818
dritte Funktionseinheit third functional unit
1919
Eingang 18 entrance 18
2020
vierte Funktionseinheit fourth functional unit
2121
weiterer Eingang 18 another entrance 18
2222
Ausgang 18 output 18
2323
Eingang 8 entrance 8th
2424
Eingang 8 entrance 8th
2525
Ausgang 8 output 8th
2626
Eingang 27 entrance 27
2727
sechste Funktionseinheit sixth functional unit
T1 ... T6T1 ... T6
Leistungsschalter breakers
U, V, WAND MANY MORE
Phasen phases
AA
Leistungsschalter-Überwachungseinrichtung Circuit breaker monitoring device

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 19804967 A1 [0003] DE 19804967 A1 [0003]

Claims (14)

Verfahren zum Betrieb einer Drehfeldmaschine (4), insbesondere einer permanenterregten Synchronmaschine (PMSM), an einem Wechselrichter (1), wobei zum Betrieb der Drehfeldmaschine (4) PWM-Vorgabewerte für je eine Phase (U, V, W) derselben ermittelt werden, korrespondierend mit welchen Leistungsschalter (T1, ... T6) des Wechselrichters (1) einen Spannungsvektor an der Drehfeldmaschine (4) einstellen, dadurch gekennzeichnet, dass infolge des Erkennens eines Fehlers, insbesondere eines Kurzschlusses (5), eines Leistungsschalters (T1 ... T6) in einem ersten Schritt, in einem zweiten Schritt ein PWM-Vorgabewert (PWMd) zum weiteren Betrieb der Drehfeldmaschine (4) für die mittels des defekten Leistungsschalters (T1 ... T6) zu versorgende Phase (U, V, W) der Drehfeldmaschine (4) konstant gesetzt und als konstanter PWM-Vorgabewert nachfolgend (PWMd,n) ausgegeben wird, während für die weiteren Phasen (U, V, W) der Drehfeldmaschine (4) wiederholt optimierte PWM-Vorgabewerte (PWMi,n) ermittelt und ausgegeben werden. Method for operating a rotating field machine ( 4 ), in particular a permanent-magnet synchronous machine (PMSM), to an inverter ( 1 ), wherein the operation of the induction machine ( 4 ) PWM default values are determined for each phase (U, V, W) thereof, corresponding to which circuit breaker (T1, ... T6) of the inverter ( 1 ) a voltage vector at the induction machine ( 4 ), characterized in that as a result of the recognition of a fault, in particular a short circuit ( 5 ), a circuit breaker (T1 ... T6) in a first step, in a second step, a PWM default value (PWM d ) for further operation of the induction machine ( 4 ) for the means of the defective circuit breaker (T1 ... T6) to be supplied phase (U, V, W) of the induction machine ( 4 ) is set constant and output as a constant PWM default value subsequently (PWM d, n ), while for the other phases (U, V, W) of the rotary field machine ( 4 ) repeatedly optimized PWM default values (PWM i, n ) are determined and output. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein optimierter PWM-Vorgabewert für jeweils eine der weiteren Phasen (U, V, W) mittels der Gleichung PWMi,n = (PWMd,n – PWMd) + PWMi ermittelt wird, wobei PWMi,n einen optimierten PWM-Vorgabewert für die jeweilige weitere Phase und PWMi einen PWM-Vorgabewert für dieselbe Phase bezeichnet, wobei PWMd,n den konstant gesetzten PWM-Vorgabewert für die fehlerhaft ansteuerbare Phase und PWMd einen PWM-Vorgabewert für dieselbe Phase bezeichnet. A method according to claim 1, characterized in that an optimized PWM default value for each one of the further phases (U, V, W) by means of the equation PWM i, n = (PWM d, n - PWM d ) + PWM i where PWM i, n denotes an optimized PWM default value for the respective further phase and PWM i denotes a PWM default value for the same phase, where PWM d, n the constant set PWM default value for the erroneously controllable phase and PWM d a PWM default value for the same phase. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mittels der optimierten PWM-Vorgabewerte (PWMi,n) ein Spannungsvektor an der Drehfeldmaschine (4) eingestellt wird, welcher im Mittel zu keinem Bremsmoment und/oder zu keinem überhöhten Phasenstrom führt. Method according to one of the preceding claims, characterized in that by means of the optimized PWM default values (PWM i, n ) a voltage vector at the induction machine ( 4 ) is set, which leads on average to no braking torque and / or no excessive phase current. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der konstante PWM-Vorgabewert PWMd,n, insbesondere in Abhängigkeit der Position des defekten Leistungsschalters (T1 ... T6) in dessen Halbbrücke, auf 100% oder 0% gesetzt wird. Method according to one of the preceding claims, characterized in that the constant PWM default value PWM d, n , in particular as a function of the position of the defective circuit breaker (T1 ... T6) in its half-bridge, is set to 100% or 0%. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die optimierten PWM-Vorgabewerte (PWMi,n) in Abhängigkeit einer Schwellwertüberschreitung limitiert und als limitierte PWM-Vorgabewerte ausgegeben werden. Method according to one of the preceding claims, characterized in that the optimized PWM default values (PWM i, n ) are limited as a function of exceeding a threshold value and output as limited PWM default values. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mittels der PWM-Vorgabewerte (PWMi), dem konstant gesetzten Vorgabewert (PWMd,n), den optimierten PWM-Vorgabewerten (PWMi,n) sowie den limitierten Vorgabewerten jeweils PWM-Tastverhältnisse für eine Phase (U, V, W) ausgedrückt werden. Method according to one of the preceding claims, characterized in that by means of the PWM default values (PWM i ), the constant set value (PWM d, n ), the optimized PWM default values (PWM i, n ) and the limited default values PWM- Duty cycles for a phase (U, V, W) are expressed. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Zwischenschritt zwischen dem ersten und dem zweiten Schritt von einem geregelten Betrieb der Drehfeldmaschine (4) auf einen gesteuerten Betrieb der Drehfeldmaschine (4) oder auf einen geregelten Betrieb mit Stromschätzung umgeschaltet wird. Method according to one of the preceding claims, characterized in that in an intermediate step between the first and the second step of a controlled operation of the induction machine ( 4 ) to a controlled operation of the induction machine ( 4 ) or switched to a regulated operation with current estimation. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Betrieb der Drehfeldmaschine (4) nach einem Umschalten, insbesondere der gesteuerte Betrieb oder der geregelte Betrieb mit Stromschätzung, mittels einer für den Normalbetrieb der Drehfeldmaschine (4) verwendeten Reglerstruktur (7) erfolgt. A method according to claim 7, characterized in that the operation of the induction machine ( 4 ) after a switching, in particular the controlled operation or the controlled operation with current estimation, by means of a for normal operation of the induction machine ( 4 ) used controller structure ( 7 ) he follows. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass der gesteuerte Betrieb mittels einer feldorientierten Steuerung, insbesondere mit einstellbarer Dynamik erfolgt, oder der geregelte Betrieb nach einem Umschalten mittels einer feldorientierten Regelung mit Stromschätzung. Method according to one of claims 7 or 8, characterized in that the controlled operation by means of a field-oriented control, in particular with adjustable dynamics, or the controlled operation after switching by means of a field-oriented control with current estimation. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die PWM-Vorgabewerte (PWMi) nach Umschalten auf einen Steuer-Betriebsmodus oder auf einen Regelungs-Betriebsmodus mit Stromschätzung im jeweiligen Betriebsmodus ermittelt werden. Method according to one of claims 7 to 9, characterized in that the PWM default values (PWM i ) are determined after switching to a control operating mode or to a control operating mode with current estimation in the respective operating mode. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem ersten Schritt, insbesondere in dem Zwischenschritt, wenigstens ein Stromsensor (9) der Reglerstruktur (7), welche zum Betrieb der Drehfeldmaschine (4) vorgesehen ist, abgeschaltet wird. Method according to one of claims 7 to 10, characterized in that after the first step, in particular in the intermediate step, at least one current sensor ( 9 ) of the controller structure ( 7 ), which for the operation of the induction machine ( 4 ) is provided, is turned off. Antriebssystem (6) für eine Drehfeldmaschine (4), insbesondere eine permanenterregte Synchronmaschine (PMSM), wobei das Antriebssystem (6) eine Reglerstruktur (7) sowie einen in die Reglerstruktur (7) einbezogenen Wechselrichter (1) zum Betrieb der Drehfeldmaschine (4) aufweist, wobei das Antriebssystem (6) zur Detektion eines Fehlers an einem Leistungsschalter (T1 ... T6) des Wechselrichters (1) ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Antriebssystem (6) zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche ausgebildet ist. Drive system ( 6 ) for an induction machine ( 4 ), in particular a permanent magnet synchronous machine (PMSM), wherein the drive system ( 6 ) a controller structure ( 7 ) and one in the controller structure ( 7 ) included inverters ( 1 ) for the operation of the induction machine ( 4 ), wherein the drive system ( 6 ) for detecting a fault in a circuit breaker (T1 ... T6) of the inverter ( 1 ), characterized in that the drive system ( 6 ) is designed for carrying out the method according to one of the preceding claims. Antriebssystem (6) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Reglerstruktur (7) für den Betrieb der Drehfeldmaschine (4) in Abhängigkeit eines an einem Leistungsschalter (T1 ... T6) detektierten Fehlers auf eine Steuerstruktur (10) zur feldorientierten Steuerung der Drehfeldmaschine (4) umschaltbar ist, insbesondere zur feldorientierten Steuerung mit einstellbarer Dynamik, oder auf eine Reglerstruktur zur feldorientierten Regelung mit Stromschätzung. Drive system ( 6 ) according to claim 12, characterized in that the controller structure ( 7 ) for the operation of the induction machine ( 4 ) in response to a detected at a circuit breaker (T1 ... T6) error on a control structure ( 10 ) for field-oriented control of the induction machine ( 4 ) is switchable, in particular for field-oriented control with adjustable dynamics, or to a controller structure for field-oriented control with current estimation. Antriebssystem (6) nach einem der Ansprüche 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Antriebssystem (6) eine mittels des Wechselrichters (1) betreibbare Drehfeldmaschine (4) aufweist. Drive system ( 6 ) according to one of claims 12 or 13, characterized in that the drive system ( 6 ) one by means of the inverter ( 1 ) operable induction machine ( 4 ) having.
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