DE102011088242A1 - Method for operating induction machine e.g. permanent magnet synchronous machine (PMSM) of drive system, involves determining corrected default value for each phase for adjusting voltage vector at inverter based on preset error value - Google Patents

Method for operating induction machine e.g. permanent magnet synchronous machine (PMSM) of drive system, involves determining corrected default value for each phase for adjusting voltage vector at inverter based on preset error value Download PDF

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Abstract

The method involves setting a voltage vector of induction machine (4) through power switches (S1-S6) of inverter (1). The preset error value per phase (U,V,W) is determined corresponding to respective switch in order to compensate dead time period. The corrected default value for each phase is determined for adjusting the voltage vector at inverter based on determined preset error value per phase. The simulated phase current value is determined based on corrected default value and desired current requirements. Independent claims are included for the following: (1) device for operating induction machine; and (2) drive system.

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-Modulationsverfahren die gewünschten Spannungen für eine mittels des Wechselrichters zu betreibende Drehfeldmaschine, z. B. eine permanenterregte Synchronmaschine (PMSM), mittels generierter PWM-Vorgabewerte eingestellt werden. Die generierten PWM-Vorgabewerte aus der Regelung oder der Steuerung zur Erzeugung eines bestimmten Spannungsvektors ändern sich in Abhängigkeit der gewünschten Spannungsfrequenz und -amplitude. In an inverter, in particular a voltage source inverter, by a PWM modulation method, the desired voltages for a to be operated by means of the inverter induction machine, for. As a permanent-magnet synchronous machine (PMSM) can be set by means of generated PWM default values. The generated PWM default values from the controller or controller to produce a particular voltage vector will vary depending on the desired voltage frequency and amplitude.

Als Halbleiter bzw. Stromventile im Wechselrichter werden in der Regel MOSFETs, IGBTs, Thyristoren, GTOs usw. genutzt. Allen gemein ist, dass das Ausschalten nicht sprungförmig erfolgt, sondern eine gewisse Zeit entsprechend einer Totzeit t0 benötigt, d. h. bis alle Ladungen im Sperrbereich des Halbleiters ausgeräumt sind. Diese Totzeit hängt von den verwendeten Halbleitern ab. Diese Zeit liegt beim MOSFET beispielsweise unter 1µs und beim IGBT z.B. zwischen 1µs und 5µs. As a semiconductor or current valves in the inverter MOSFETs, IGBTs, thyristors, GTOs, etc. are usually used. All have in common that the switching off is not sudden, but a certain time corresponding to a dead time t 0 needed, ie until all charges are eliminated in the stopband of the semiconductor. This dead time depends on the semiconductors used. For example, this time is below 1μs for the MOSFET and between 1μs and 5μs for the IGBT, for example.

Im Wechselrichter dürfen die zwei komplementären Halbleiter, i.e. High-Side und Low-Side, in einer Phase niemals gleichzeitig eingeschaltet werden bzw. sein. Dies kann zum Kurzschluss des Zwischenkreises und folglich zur Zerstörung des Zwischenkreiskondensators sowie des Halbleiters führen. Aus diesem Grund wird in der Regel eine Verriegelungszeit bzw. Totzeit t0 zwischen dem Ausschalten eines Halbleiters und dem Einschalten des komplementären Halbleiters in der gleichen Phase berücksichtigt. In the inverter, the two complementary semiconductors, ie high-side and low-side, must never be switched on at the same time in one phase. This can lead to a short circuit of the DC link and consequently to the destruction of the DC link capacitor and of the semiconductor. For this reason, a lock time or dead time t 0 between switching off a semiconductor and switching on the complementary semiconductor in the same phase is generally taken into account.

Bei der Ansteuerung einer Maschine kann sich aufgrund dieser Totzeit eine Änderung des beabsichtigten Spannungsvektors ergeben, was zu Verzerrungen der Eingangsspannungen an der Maschine führt. Um diese Totzeit zu kompensieren wird im Stand der Technik, insbesondere im Zusammenhang mit Regelungen von Drehfeldmaschinen, welche die Phasenströme messen, um eine Rückkopplung im Regelkreis aufzubauen, vorgeschlagen, die je Phase gemessenen Phasenströme zu nutzen. Eine genaue Ermittlung des Nulldurchgangs ist hierbei sehr wichtig, da die Kompensation ansonsten zu falschen Ergebnissen führt. When driving a machine, this dead time may result in a change in the intended voltage vector, resulting in distortions of the input voltages to the machine. In order to compensate for this dead time, it is proposed in the prior art, in particular in connection with control systems of rotary field machines, which measure the phase currents to establish a feedback in the control loop, to use the phase currents measured per phase. An accurate determination of the zero crossing is very important here, since the compensation otherwise leads to incorrect results.

Im Zusammenhang mit Antriebssystemen, welche wie jenes gemäß 3 von einer Steuerstruktur zur feldorientierten Steuerung der Drehfeldmaschine, insbesondere mit einstellbarer Dynamik, Gebrauch machen, ist es aus einer parallelen Anmeldung der Anmelderin der vorliegenden Erfindung, darüber hinaus bekannt, die Totzeit vorteilhaft ohne eine Messung der Phasenströme zu kompensieren. Hierzu wird eine zu erwartende Leistung der Drehfeldmaschine ermittelt und in Beziehung zu PWM-Vorgabewerten gesetzt, wobei jedoch einige Vergleichsoperationen erforderlich sind. In the context of drive systems which are like that according to 3 From a control structure for field-oriented control of the induction machine, in particular with adjustable dynamics make use, it is also known from a parallel application of the assignee of the present invention, to compensate for the dead time advantageously without a measurement of the phase currents. For this purpose, an expected performance of the induction machine is determined and set in relation to PWM default values, but some comparison operations are required.

Ausgehend hiervon liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein alternatives Verfahren zum Betrieb einer Drehfeldmaschine vorzuschlagen, welches vorteilhaft einfach die Kompensation der Totzeit im Wechselrichter ebenfalls ohne eine Messung der Phasenströme und Phasenspannungen ermöglicht. Proceeding from this, the present invention has the object to provide an alternative method for operating a rotating field machine, which advantageously allows easy compensation of the dead time in the inverter also without a measurement of the phase currents and phase voltages.

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) oder einer Asynchronmaschine, an einem Wechselrichter, insbesondere einem Spannungszwischenkreis-Wechselrichter. Ein solcher weist netzseitig einen Spannungszwischenkreis auf, welcher vorzugsweise mittels eines Zwischenkreis-Kondensators gebildet ist. Des Weiteren weist der Wechselrichter Leistungsschalter auf, z. B. MOSFETs oder IGBTs, welche in Halbbrücken einer Wechselrichter-Brückenschaltung als High-Side-Leistungsschalter oder Low-Side-Leistungsschalter angeordnet sind. Vorzugsweise ist der Wechselrichter mittels einer B6-Brückenschaltung gebildet, welche von einer Treiberstufe insbesondere des Wechselrichters ansteuerbar ist. The invention proposes a method for operating a rotary field machine, in particular a permanent-magnet synchronous machine (PMSM) or an asynchronous machine, to an inverter, in particular a voltage source inverter. Such has a voltage intermediate circuit on the network side, which is preferably formed by means of a DC link capacitor. Furthermore, the inverter has power switch, z. As MOSFETs or IGBTs, which are arranged in half-bridges of an inverter bridge circuit as a high-side power switch or low-side power switch. Preferably, the inverter is formed by means of a B6 bridge circuit, which can be controlled by a driver stage, in particular of the inverter.

Zum Betrieb der Drehfeldmaschine – welche im Rahmen der vorliegenden Erfindung insbesondere einen Stator und einen Rotor aufweist – an dem Wechselrichter, ist vorgesehen, an der Drehfeldmaschine Spannungsvektoren mittels des Wechselrichters durch geeignete Schaltstellungen der Leistungsschalter desselben einzustellen, insbesondere je einen Spannungsvektor – vorzugsweise einen Raumzeigermodulations-Spannungsvektor – während je einer Schaltperiode bzw. PWM-Periode. Hierfür werden im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens Vorgabewerte für je eine Phase ermittelt, z. B. berechnet. Die Vorgabewerte können im Rahmen der vorliegenden Erfindung Spannungs-Vorgabewerte oder bevorzugt PWM-Vorgabewerte sein, welch letztere Tastverhältnisse für ausgewählte Schalter der Halbbrücken ausdrücken, i.e. je Phase, und für den Wechselrichter bzw. dessen Treiberstufe bereitgestellt werden. For operation of the induction machine - which in the context of the present invention, in particular a stator and a rotor - on the inverter, is provided on the induction machine voltage vector by means of the inverter by suitable switching positions of the circuit breaker of the same, in particular one voltage vector - preferably a space vector modulation Voltage vector - during each one switching period or PWM period. For this purpose, in the context of the method according to the invention, default values for each phase are determined, for. B. calculated. The default values For the purposes of the present invention, they may be voltage default values or preferably PWM default values, which express the latter duty cycles for selected switches of the half bridges, ie per phase, and for the inverter or its driver stage.

Der Wechselrichter ist allgemein mittels Vorgabewerten für die jeweiligen Schaltperioden betreibbar, welche die Kompensation der Totzeit bereits implementieren, z. B. im Rahmen von PWM-Vorgabewerten, welche von einer Regelung mit Strommessung erzeugt werden. The inverter is generally operable by default values for the respective switching periods, which already implement the compensation of the dead time, z. B. in the context of PWM default values, which are generated by a regulation with current measurement.

Des Weiteren ist der Wechselrichter und insoweit eine Drehfeldmaschine im Rahmen der vorliegenden Erfindung mittels Vorgabewerten für die jeweiligen Schaltperioden betreibbar, welche – als weitgehend idealisierte Vorgabewerte, z. B. bereitgestellt im Rahmen einer feldorientierten Steuerung – noch einer Korrektur zur Totzeitkompensation bedürfen und einer solchen nachfolgend als korrigierte Vorgabewerte für den Wechselrichter bereitgestellt werden können. Die korrigierten Vorgabewerte können hierbei korrigierte Spannungs-Vorgabewerte oder bevorzugt korrigierte PWM-Vorgabewerte sein. Dies wird nachfolgend näher erläutert. Furthermore, the inverter and insofar an induction machine in the context of the present invention by means of default values for the respective switching periods can be operated, which - as largely idealized default values, eg. B. provided as part of a field-oriented control - still require a correction for dead time compensation and such can be provided below as corrected default values for the inverter. The corrected default values may here be corrected voltage default values or preferably corrected PWM default values. This will be explained in more detail below.

Um eine Totzeit der Halbleiterschalter des Wechselrichters insbesondere im Rahmen einer feldorientierten Steuerung zu kompensieren, ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass korrespondierend mit einer jeweiligen Schaltperiode des Wechselrichters ein Vorgabewertfehler je Phase nach Vorzeichen und Betrag ermittelt wird, welcher mit dem Vorgabewert der Phase zur Bereitstellung eines korrigierten Vorgabewerts der Phase zur Einstellung des Spannungsvektors in Beziehung gesetzt wird. Der korrigierte Vorgabewert kann hiernach für den Wechselrichter bereitgestellt werden. In order to compensate for a dead time of the semiconductor switches of the inverter, in particular in the context of a field-oriented control, the invention provides that corresponding to a respective switching period of the inverter, a default value error per phase is determined by sign and magnitude, which with the default value of the phase to provide a corrected default value the phase for setting the voltage vector is related. The corrected default value can then be provided to the inverter.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird der Vorgabewertfehler je Phase basierend auf einem mittels Sollstromvorgaben bzw. Stromsollwerten, insbesondere mittels Filterung von Sollstromvorgaben, nachgebildeten Phasenstromwert der Phase ermittelt. Durch Nutzung mittels Sollstromvorgaben bzw. Stromsollwerten nachgebildeter Phasenströme, d. h. von Phasenstromwerten, welche jenen tatsächlichen Phasenstromwerten an/in der Drehfeldmaschine nachgebildet sind bzw. entsprechen und welche insbesondere infolge einer Filterung der Sollstromvorgaben gewonnen werden können, kann vorteilhaft eine Strommessung der Phasenströme an der Drehfeldmaschine zur Kompensation der Totzeit entfallen. Insbesondere für eine feldorientierte Steuerung ist dies äußerst vorteilhaft. In the method according to the invention, the default value error per phase is determined based on a phase current value of the phase simulated by means of setpoint current specifications or current setpoint values, in particular by means of filtering of setpoint current specifications. By use by means of setpoint current specifications or current setpoints of simulated phase currents, d. H. of phase current values, which are simulated or correspond to those actual phase current values on / in the induction machine and which can be obtained in particular as a result of filtering the desired current specifications, can advantageously account for a current measurement of the phase currents on the induction machine to compensate for the dead time. This is extremely advantageous, in particular for field-oriented control.

Hierbei ist vorgesehen, die Vorgabewerte in Abhängigkeit ihres jeweiligen Typs für eine Totzeitkompensation zu korrigieren. D. h. Spannungs-Vorgabewerte werden insbesondere ausschließlich mit Spannungs-Vorgabewertfehlern zur Ermittlung korrigierter Spannungs-Vorgabewerte in Beziehung gesetzt, PWM-Vorgabewerte mit PWM-Vorgabewertfehlern zur Ermittlung korrigierter PWM-Vorgabewerte. In this case, it is provided to correct the default values as a function of their respective type for dead time compensation. Ie. In particular, voltage default values are related solely to voltage bias errors to determine corrected voltage bias values, PWM command values having PWM bias errors to determine corrected PWM bias values.

Vorgesehen ist weiterhin, dass das Vorzeichen des Vorgabewertfehlers je Phase aus dem Vorzeichen des nachgebildeten Phasenstromwerts der Phase ermittelt wird. Weiterhin ist vorgesehen, dass der Betrag des Vorgabewertfehlers, der jeweiligen Phase, insbesondere PWM-Vorgabewertfehler betreffend, basierend auf der Totzeit, i.e. der Totzeit der Halbleiterschalter des Wechselrichters, und einer Periodendauer ermittelt wird, im Falle eines Spannungs-Vorgabewertfehlers kann zusätzlich die Zwischenkreisspannung herangezogen werden. Die Periodendauer entspricht hierbei insbesondere einer Schaltperiodendauer des Wechselrichters. Der PWM-Vorgabewertfehler ∆PWM1,2,3 je Phase kann insbesondere gemäß der Gleichung 1:

Figure 00050001
ermittelt werden. Der Spannungs-Vorgabewertfehler ∆U1,2,3 gemäß der Gleichung 2:
Figure 00050002
It is further provided that the sign of the default value error per phase is determined from the sign of the replicated phase current value of the phase. Furthermore, it is provided that the amount of the default value error, the respective phase, in particular PWM default value error concerning based on the dead time, ie the dead time of the semiconductor switches of the inverter, and a period is determined, in the case of a voltage default value error, the intermediate circuit voltage can additionally be used become. The period corresponds in particular to a switching period of the inverter. The PWM default value error ΔPWM 1,2,3 per phase can be determined in particular according to Equation 1:
Figure 00050001
be determined. The voltage default value error ΔU 1,2,3 according to Equation 2:
Figure 00050002

In den Gleichungen 1) und 2) bezeichnet sign(Is1,2,3Ref) das Vorzeichen des jeweiligen nachgebildeten Phasenstromwerts Is1Ref, Is2Ref, Is3Ref, t0 die Totzeit und TS die Periodendauer. UDC bezeichnet die Zwischenkreisspannung am Wechselrichter. In equations 1) and 2), sign (I s1,2,3Ref ) denotes the sign of the respective simulated phase current value I s1Ref , I s2Ref , I s3Ref , t 0 the dead time and T S the period duration . U DC designates the intermediate circuit voltage at the inverter.

Nach Ermittlung des jeweiligen Vorgabewertfehlers ∆PWM1,2,3 bzw. ∆Us1,2,3 kann dieser zur Ermittlung des korrespondierenden korrigierten Vorgabewerts, mittels welchem die Totzeitkompensation implementiert wird, mit dem korrespondierenden Vorgabewert für diese Phase in Beziehung gesetzt werden, insbesondere addiert werden. Anschließend kann die Ausgabe des korrigierten Vorgabewerts je Phase für bzw. an den Wechselrichter zur Einstellung eines Spannungsvektors ausgegeben werden, wobei die Totzeit nunmehr kompensiert ist. After determining the respective default value error ΔPWM 1,2,3 or ΔU s1,2,3 , this can be related to the corresponding default value for this phase to determine the corresponding corrected default value, by means of which the dead time compensation is implemented. in particular be added. Subsequently, the output of the corrected default value per phase can be output for or to the inverter for setting a voltage vector, wherein the dead time is now compensated.

Im Rahmen der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass ein nachgebildeter Phasenstromwert je mittels Filterung der Sollstromvorgaben mit einem Tiefpassfilter bereitgestellt wird, insbesondere eines digitalen Filters. Hierbei werden die Sollstromvorgaben insbesondere als zeitdiskrete Größen bereitgestellt, zu deren Filterung das Tiefpassfilter im Rahmen der vorliegenden Erfindung bevorzugt geeignet ist. Das Tiefpassfilter ist insbesondere ausgebildet, die Sollstromvorgaben mit einer zeitlichen Verzögerung zu beaufschlagen, wirkt insofern bevorzugt als zeitdiskretes PT1-Glied. Das Tiefpassfilter kann auf einfache Weise computerisiert gebildet sein. In the context of the present invention, it is provided that a simulated phase current value is always provided by means of filtering the nominal current specifications with a low-pass filter, in particular a digital filter. In this case, the setpoint current specifications are provided, in particular, as discrete-time variables, for the filtering of which the low-pass filter is preferably suitable in the context of the present invention. The low-pass filter is designed, in particular, to act on the setpoint current specifications with a time delay, insofar preferably acts as a time-discrete PT1 element. The low-pass filter can be formed in a simple manner computerized.

Mittels des Tiefpassfilters kann die Dynamik einer feldorientierten Steuerung oder Regelung, insbesondere einer feldorientierten Steuerung mit einstellbarer Dynamik durch je geeignete Wahl der Zeitkonstante des Tiefpassfilters nachgebildet werden. Die gefilterten Sollstromvorgaben bzw. die daraus erhaltenen nachgebildeten Phasenstromwerte entsprechen in ihrem Verlauf insoweit den tatsächlichen Phasenstromwerten der Phasen der Drehfeldmaschine. Da insoweit auch das Vorzeichen eines jeweiligen nachgebildeten Phasenstromwerts dem des tatsächlichen Maschinenstromwerts bzw. Phasenstroms entspricht kann ein solches erfindungsgemäß vorteilhaft zur Totzeitkompensation herangezogen werden. By means of the low-pass filter, the dynamics of a field-oriented control or regulation, in particular a field-oriented control with adjustable dynamics can be emulated by any suitable choice of the time constant of the low-pass filter. The filtered nominal current specifications or the simulated phase current values obtained therefrom correspond in their course to the actual phase current values of the phases of the induction machine. Since in this respect the sign of a respective simulated phase current value corresponds to that of the actual machine current value or phase current, such an invention can advantageously be used for dead time compensation.

Bevorzugt werden die Sollstromvorgaben zur Filterung in einem d,q-Zweigrößensystem bereitgestellt, insbesondere als zeitdiskrete Größen. Hierdurch ist eine unaufwändige Weiterverarbeitung ermöglicht. Nach Filterung können die nunmehr gefilterten Sollstromvorgaben in ein Dreigrößensystem zur Bereitstellung der nachgebildeten Phasenstromwerte je Phase transformiert werden. Vorgesehen ist hierbei, dass basierend auf den Sollstromvorgaben bzw. Stromsollwerten auch die Vorgabewerte je Phase ermittelt werden. The setpoint current specifications for filtering are preferably provided in a d, q two-size system, in particular as time-discrete variables. As a result, an unobtrusive further processing is possible. After filtering, the now-filtered target current specifications can be transformed into a three-digit system for providing the simulated phase current values per phase. It is envisaged here that based on the setpoint current specifications or current setpoint values, the default values per phase are also determined.

Vorgesehen ist im Rahmen der vorliegenden Erfindung bevorzugt, dass die Drehfeldmaschine während des Verfahrens gemäß einer feldorientierten Steuerung, insbesondere mit einstellbarer Dynamik, gesteuert betrieben wird. Die Zeitkonstante eines Filters kann hierbei korrespondierend der Dynamik, insbesondere je der eingestellten Dynamik, gewählt werden. Daneben ist der Einsatz des Verfahrens auch bei Reglerstrukturen denkbar, welche von einer Strommessung keinen Gebrauch machen. Provided is within the scope of the present invention preferred that the induction machine is operated in a controlled manner during the process according to a field-oriented control, in particular with adjustable dynamics. The time constant of a filter can be selected corresponding to the dynamics, in particular depending on the set dynamics. In addition, the use of the method is also conceivable in controller structures which do not make use of a current measurement.

Das Verfahren kann mittels einer Vorrichtung durchgeführt werden, welche zur Durchführung des Verfahrens ausgebildet ist, insbesondere einen Wechselrichter beinhaltet, und zum Betrieb des Wechselrichters die korrigierten Vorgabewerte bereitstellt. Eine solche Vorrichtung kann weitgehend computerisiert gebildet sein, z. B. mittels wenigstens eines µControllers oder Prozessors, insbesondere als Steuergerät. In Abhängigkeit der korrigierten Vorgabewerte kann der Wechselrichter eine mit diesem leistungsseitig verbundene Drehfeldmaschine ansteuern, welche bevorzugt Bestandteil eines mittels der Vorrichtung bildbaren Antriebssystems ist. The method can be carried out by means of a device which is designed to carry out the method, in particular includes an inverter, and provides the corrected default values for operating the inverter. Such a device can be formed largely computerized, z. B. by means of at least one μControllers or processor, in particular as a control unit. Depending on the corrected default values, the inverter can drive a rotating field machine connected to this power side, which is preferably part of a drive system that can be formed by means of the device.

Bevorzugt weist die Vorrichtung eine Steuerstruktur zur feldorientierten Steuerung auf, insbesondere zur feldorientierten Steuerung mit einstellbarer Dynamik, wobei die Vorrichtung im Zuge der feldorientierten Steuerung korrigierte Vorgabewerte bereitstellt. Denkbar ist auch, die Steuerstruktur in eine Reglerstruktur zur feldorientierten Regelung zu implementieren, welche auf die Steuerstruktur ggf. umschaltbar ist. The device preferably has a control structure for field-oriented control, in particular for field-oriented control with adjustable dynamics, wherein the device provides corrected default values in the course of the field-oriented control. It is also conceivable to implement the control structure in a controller structure for field-oriented control, which is optionally switchable to the control structure.

Vorgesehen ist hierbei jeweils, dass die Vorrichtung ein wie vorstehend beschriebenes Filter bzw. dessen Funktionalität zur Filterung der Sollstromvorgaben bzw. für eine Nachbildung der Phasenströme aufweist. Die Zeitkonstante des Filters ist bevorzugt zur Modellierung der Dynamik der Steuerung eingestellt. It is envisaged in each case that the device has a filter as described above or its functionality for filtering the setpoint current specifications or for simulating the phase currents. The time constant of the filter is preferably set to model the dynamics of the controller.

Vorgeschlagen wird auch ein Antriebssystem mit einer Drehfeldmaschine und einem Wechselrichter, wobei das Antriebssystem zum Betrieb der Drehfeldmaschine gemäß dem vorstehend beschriebenen Verfahren ausgebildet ist. It is also proposed a drive system with a rotating field machine and an inverter, wherein the drive system is designed for operation of the induction machine according to the method described above.

Das Verfahren, welches den Betrieb der Drehfeldmaschine ohne Phasenstromsensorik ermöglicht, ist insbesondere bei hohen Drehzahlen vorteilhaft anwendbar. Das Verfahren kann computerisiert durchgeführt werden, insbesondere kontinuierlich, z. B. mittels eines Mikrocontrollers, z. B. einer Steuerung oder einer Regelung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, insbesondere z.B. derselben Steuerung oder Regelung, welche auch die Vorgabewerte berechnet. The method, which allows the operation of the induction machine without phase current sensor, is advantageously applicable especially at high speeds. The method can be carried out computerized, in particular continuously, z. B. by means of a microcontroller, for. A control or regulation of a device according to the invention, in particular e.g. same control or regulation, which also calculates the default values.

Das vorgeschlagene Verfahren, die Vorrichtung oder das Antriebssystem werden bevorzugt in einem Kraftfahrzeug eingesetzt, insbesondere in einem Antriebsstrang des Kraftfahrzeugs. Die hiermit betriebene Drehfeldmaschine dient dabei bevorzugt zur Betätigung einer Aktorik des Antriebsstranges, d. h. zum Ausführen einer Stellfunktion des Antriebsstranges, beispielsweise zur Durchführen von Gangschaltungen in einem mehrgängigen Fahrzeuggetriebe, zum An-/Abkoppeln von Antriebswellen, zur Durchführung eines Startvorgangs eines Verbrennungsmotors etc. Ebenso bevorzugt dient die Drehfeldmaschine als Traktionsantrieb (Antriebsmotor) in dem Fahrzeugantriebsstrang, d. h. zur Erzeugung eines Antriebsdrehmoments zum Vortrieb des Kraftfahrzeugs. In letzterem Fall handelt es sich bei dem Kraftfahrzeug insbesondere um ein Elektrofahrzeug oder ein Elektromotor-Verbrennungsmotor-Hybridfahrzeug. Die Drehfeldmaschine kann allerdings auch bevorzugt für eine anderweitige Aktorik des Kraftfahrzeugs dienen. Insbesondere kann die Drehfeldmaschine in einem Fahrzeuglenksystem zur elektromotorischen Lenkkraftunterstützung (elektrische Servolenkung) genutzt werden oder zur Verstellung einer Fahrwerkskomponente, wie beispielsweise eines elektrisch verstellbaren Fahrzeugfahrwerksstabilisators oder Fahrzeugfahrwerksquerlenkers. Das vorgeschlagene Verfahren, die Vorrichtung oder das Antriebssystem sind hierauf jedoch nicht beschränkt. So kann hiermit beispielsweise auch die Steuerung einer Drehfeldmaschine eines Aufzugsantriebs, eines Seilbahnantriebs, eines Werkzeugmaschineantriebs oder -stellsystems oder eines Windkraftanlagenstellsystems erfolgen. The proposed method, the device or the drive system are preferably used in a motor vehicle, in particular in a drive train of the motor vehicle. The hereby operated rotary field machine is preferably used for actuating an actuator of the drive train, ie for carrying out a control function of the drive train, for example, to perform gearshifts in a multi-gear vehicle transmission, for coupling / uncoupling drive shafts, for performing a startup of an internal combustion engine, etc. Also preferred the induction machine serves as a traction drive (drive motor) in the vehicle drive train, ie for generating a driving torque for propulsion of the motor vehicle. In the latter case, the motor vehicle is in particular an electric vehicle or an electric motor hybrid vehicle hybrid. However, the induction machine can also be used preferably for another actuator of the motor vehicle. In particular, the induction machine can be used in a vehicle steering system for electromotive steering power assistance (electric power steering) or for adjusting a suspension component, such as an electrically adjustable Fahrzeugfahrwerksstabilisators or vehicle suspension arm. However, the proposed method, the device or the drive system are not limited thereto. Thus, for example, the control of an induction machine of an elevator drive, a cable car drive, a machine tool drive or adjustment system or a wind turbine control system can be done.

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 Spannungszwischenkreis-Wechselrichter mit einer durch diesen betreibbaren Drehfeldmaschine; 1 an example of a voltage source inverter with an operable by this rotary field machine;

2 exemplarisch ein Ersatzschaltbild für die Anordnung gemäß 1; 2 an example of an equivalent circuit diagram for the arrangement according to 1 ;

3 exemplarisch ein Antriebssystem mit einer Steuerstruktur gemäß dem Stand der Technik; 3 exemplarily a drive system with a control structure according to the prior art;

4 exemplarisch und schematisch ein Antriebssystem mit einer Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß einer möglichen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 4 Exemplary and schematically a drive system with an apparatus for performing the method according to a possible embodiment of the present invention.

In den nachfolgenden Figurenbeschreibungen sind gleiche Elemente bzw. Funktionen mit gleichen Bezugszeichen versehen. Korrespondierende Elemente bzw. Funktionen im Stand der Technik sind mit gestrichenen Bezugszeichen versehen. In the following description of the figures, the same elements or functions are provided with the same reference numerals. Corresponding elements or functions in the prior art are provided with primed reference numerals.

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 S1, S2 bzw. S3, S4, bzw. S5, S6 in Form von MOSFETs aufweisen. Drei Leistungsschalter S1, S3, S5 des Wechselrichters 1 sind als High-Side-Leistungsschalter, drei Schalter S2, S4, S6 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) elektrisch verbunden. Die Drehfeldmaschine 4, welche zum Einsatz in einem Kraftfahrzeug vorgesehen ist, z. B. in einem hybridisierten oder elektrischen Antriebsstrang, alternativ z. B. für eine Servolenkung, 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. 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 S1, S2 and S3, S4, and S5, S6 in the form of MOSFETs. Three circuit breakers S1, S3, S5 of the inverter 1 are arranged as a high-side circuit breaker, three switches S2, S4, S6 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) electrically connected. The induction machine 4 , which is intended for use in a motor vehicle, for. B. in a hybridized or electric drive train, alternatively z. As for a power steering, 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.

Mittels der Schalter S1…S6 können über eine nicht dargestellte Treiberstufe des Wechselrichters 1 die bei einem Raumzeigermodulationsverfahren üblichen Spannungsvektoren an der Drehfeldmaschine 4 eingestellt werden, i.e. über die acht möglichen Schaltzustände der Leistungsschalter S1 bis S6 des Wechselrichters 1. By means of the switches S1 ... S6 can via a driver stage, not shown, of the inverter 1 the usual in a space vector modulation voltage vectors on the induction machine 4 be set over the eight possible switching states of the circuit breaker S1 to S6 of the inverter 1 ,

Ein Durchschaltzustand einer Halbbrücke für eine Phase U, V, W kann allgemein über einen PWM-Vorgabewert, welcher im Rahmen der 2 bis 4 mit PWM1 bzw. PWM2 bzw. PWM3 bezeichnet ist, korrespondierend mit einem Tastverhältnis je PWM-Periode gesteuert werden. 2 veranschaulicht hierbei ein Ersatzschaltbild, in welchem je zwei Schalter S1, S2 bzw. S3, S4 bzw. S5, S6 je einer Halbbrücke als ein Umschalter SU, SV, SW entsprechend der Funktionalität des Wechselrichters 1 dargestellt sind. In Abhängigkeit eines jeweiligen PWM-Vorgabewerts für eine der Phasen U, V, W kann jeder Umschalter SU, SV, SW zwischen High-Side- und Low-Side-Potential für eine bestimmte Dauer je PWM-Periode von –1 auf +1 umgeschaltet werden (oder umgekehrt), wobei das High-Side-Potential durch die Umschalterstellung +1, Low-Side-Potential durch die Stellung –1 veranschaulicht ist. A turn-on state of a half-bridge for a phase U, V, W can generally be a PWM default value, which in the context of 2 to 4 with PWM1 and PWM2 and PWM3, respectively, are controlled corresponding to a duty cycle per PWM period. 2 This illustrates an equivalent circuit diagram, in each of which two switches S1, S2 or S3, S4 or S5, S6 each a half-bridge as a Switch S U , S V , S W according to the functionality of the inverter 1 are shown. Depending on a respective PWM default value for one of the phases U, V, W, each switch S U , S V , S W between high-side and low-side potential for a certain duration per PWM period from -1 to +1 are switched (or vice versa), wherein the high-side potential is illustrated by the switch position +1, low-side potential by the position -1.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann mit einer Vorrichtung 5 sowie einem Antriebssystem 6 insbesondere je nach 4 durchgeführt werden. Ersichtlich sind hierbei gegenüber dem Stand der Technik, s. z. B. 3, vorteilhaft lediglich geringfügige Modifizierungen erforderlich. The inventive method can with a device 5 as well as a drive system 6 especially depending on 4 be performed. Visible here are compared to the prior art, sz B. 3 , advantageously only minor modifications required.

Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung wird nachfolgend anhand der 4 näher erläutert. A preferred embodiment of the invention is described below with reference to 4 explained in more detail.

4 zeigt eine Steuerstruktur 7, welche mittels einer Vorrichtung 5 des Antriebssystems 6 implementiert ist. Die Vorrichtung 5 bzw. das Antriebssystem 6 weisen zur Ausbildung der Steuerstruktur 7 geeignete Funktionseinheiten auf, welche insbesondere mittels wenigstens eines µControllers gebildet sind, insbesondere integriert oder alternativ z. B. voneinander getrennt, wobei diese nachfolgend noch näher erläutert werden. Daneben weisen Vorrichtung 5 bzw. Antriebssystem 6 einen wie vorstehend beschriebenen Wechselrichter 1 auf, das Antriebssystem 6 weiterhin eine wie vorstehend beschriebene Drehfeldmaschine 4. 4 shows a control structure 7 , which by means of a device 5 of the drive system 6 is implemented. The device 5 or the drive system 6 point to the formation of the tax structure 7 suitable functional units, which are formed in particular by means of at least one μControllers, in particular integrated or alternatively z. B. separated from each other, which will be explained in more detail below. In addition, have device 5 or drive system 6 an inverter as described above 1 on, the drive system 6 furthermore a rotary field machine as described above 4 ,

Die Steuerstruktur 7 der Vorrichtung 5 bzw. des Antriebssystems 6 umfasst eine Funktionseinheit 8, an deren Eingang 9 Stromsollwerte bzw. Sollstromvorgaben IsdRef, IsqRef, welche im d,q-Zweigrößensystem als zeitdiskrete Größen bereitgestellt sind, geführt sind. Die Funktionseinheit 8 weist einen weiteren Eingang 10 auf, an welchem als zusätzliche Eingangsgröße die tatsächliche elektrische Winkelgeschwindigkeit ωel des Rotors der Drehfeldmaschine 4 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 00100001
i.e. basierend auf dt der Winkelinformation eines Positionsgebers 11, z.B. eines Inkrementalgebers oder eines Resolvers, als auch in Abhängigkeit der Polpaarzahl Zp auf bekannte Weise ermittelt, wozu eine entsprechend ausgebildete Funktionseinheit 12 vorgesehen ist. Der Eingang 10 ist z. B. mit einem Ausgang der zweiten Funktionseinheit 12 verbunden, z. B. mittels einer elektrischen Verbindungsleitung 13. The tax structure 7 the device 5 or the drive system 6 includes a functional unit 8th at the entrance nine Current setpoint values or setpoint current specifications I sdRef , I sqRef , which are provided in the d, q two-variable system as time-discrete variables. The functional unit 8th has another entrance 10 on, as an additional input variable, the actual electrical angular velocity ω el of the rotor of the induction machine 4 is made available. 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 00100001
ie based on dt the angle information of a position sensor 11 , For example, an incremental encoder or a resolver, as well as in dependence on the number of pole pairs Zp determined in a known manner, including a suitably trained functional unit 12 is provided. The entrance 10 is z. B. with an output of the second functional unit 12 connected, z. B. by means of an electrical connection line 13 ,

Die Funktionseinheit 8 ist dazu vorgesehen, insbesondere unter Berücksichtigung der tatsächlichen, ermittelten elektrischen Winkelgeschwindigkeit ωel des Rotors sowie den Sollstromvorgaben IsdRef, IsqRef Sollspannungskomponenten, i.e. 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 functional unit 8th is intended, in particular taking into account the actual, determined electrical angular velocity ω el of the rotor and the desired current specifications I sdRef , I sqRef setpoint voltage components , ie a (stator) longitudinal voltage component or d-voltage component and a (stator) transverse voltage component or q- Determine the voltage component in the d, q-two-size system by means of respective FOS algorithms and provide them. The d, q two-size system denotes a coordinate system which rotates in a known manner with the rotor.

Als FOS-Algorithmen, welche z. B. in einem Festspeicher der Funktionseinheit 8 hinterlegt sind oder z. B. bedarfsabhängig in einen volatilen Speicher geladen werden, auf welchen die Funktionseinheit 8 zugreift, können die Gleichungen A) und B) genutzt werden, welche im jeweiligen aktuellen bzw. durchzuführenden Abtastschritt gelöst werden, i.e. Gleichung A) für die (Stator-)Solllängsspannungskomponente:

Figure 00110001
und Gleichung B) für die (Stator-)Sollquerspannungskomponente
Figure 00110002
As FOS algorithms, which z. B. in a permanent memory of the functional unit 8th are deposited or z. B. are loaded as needed in a volatile memory on which the functional unit 8th equations A) and B) can be used, which are solved in the respective current or to be performed sampling step, ie equation A) for the (stator) Solllängsspannungskomponente:
Figure 00110001
and equation B) for the (stator) desired lateral stress component
Figure 00110002

In den Gleichungen A) und B) bezeichnet die Indizierung _k 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 equations A) and B), the indexing _k denotes the magnitudes of the current and _k-1 the magnitudes of the preceding scanning step of the duration T and s the stator reference, ie a quantity relating to the stator of the induction machine 4 , U sd_k and U sd_k-1 denote the desired longitudinal stress component, U sq_k or U sq_k-1, the target transverse stress component, ie each set for z. B. 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, IsdRef_k bzw. IsdRef_k-1 die Solllängsstromvorgabe, IsqRef_k bzw. IsqRef_k-1 die Sollquerstromvorgabe, 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 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 sdRef_k or I sdRef_k-1 is the nominal longitudinal current specification, I sq.ref_k or I sq.ref_k-1 is the set cross current specification, R is the ohmic winding resistance of the stator winding, ω el is the electrical angular velocity, and Ψω el is the pole rotor or rotor voltage assumed to be constant for a particularly very short or short sampling step duration T, where Ψ represents the pole wheel flux. 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 Funktionseinheit 8 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 z. B. deposited or in individual cases according to the respective induction machine 4 predetermined, z. B. also in a memory for the functional unit 8th 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 IsdRef_k-1 und IsqRef_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 Funktionseinheit 8 hinterlegt. Die Hinterlegung und ein Zugriff auf die gespeicherten Werte werden insbesondere von der Funktionseinheit 8 veranlasst. Der Speicher ist z. B. ein volatiler bzw. ein RAM-Speicher. The d, q current setpoints I sdRef_k-1 and I sqRef_k-1 of the respective preceding sampling step required to solve the equations A) and B) in a current sampling step _k are e.g. B. also in a memory for the functional unit 8th deposited. The deposit and access to the stored values are in particular by the functional unit 8th causes. The memory is z. B. a volatile or a RAM memory.

Unter Verwendung der FOS-Algorithmen gemäß der Gleichungen A) und B) kann die Dynamik der feldorientierten Steuerung (FOS), welche mittels der Steuerstruktur 7 realisierbar ist bzw. ermöglicht wird, wahlfrei über die Zeitkonstanten T1 und T2 eingestellt werden, i.e. durch Übertragungsglieder. Die Zeitkonstanten TEd und TEq der (Steuer-)Strecke werden hierbei kompensiert. Using the FOS algorithms according to Equations A) and B), the field-oriented control (FOS) dynamics determined by the control structure 7 can be realized or made possible to be set optionally on the time constants T 1 and T 2 , ie by transmission elements. The time constants T Ed and T Eq of the (control) path are compensated here.

Die ermittelten Sollspannungskomponenten Usd_k, Usq_k werden an dem Ausgang 14 der Funktionseinheit 8 bereitgestellt, vgl. 4. The determined desired voltage components U sd_k , U sq_k are at the output 14 the functional unit 8th provided, cf. 4 ,

Der Funktionseinheit 8 in Signalflussrichtung zum Wechselrichter 1 nachgeordnet weist die Steuerstruktur 7 weiterhin eine Funktionseinheit 15 auf, welche dazu vorgesehen ist, die von der Funktionseinheit 8 bereitgestellten d,q-Sollspannungskomponenten Usd_k, Usq_k insbesondere mittels einer inversen Park- und Clarke-Transformation, in Sollspannungswerte Us1, Us2, Us3 eines Mehrphasen-Drehstromsystems, insbesondere eines Dreiphasen-Drehstromsystems, umzuwandeln, z. B. ebenfalls innerhalb des jeweiligen aktuellen Abtastschritts. The functional unit 8th in signal flow direction to the inverter 1 subordinate has the tax structure 7 furthermore a functional unit 15 which is intended to that of the functional unit 8th provided d, q-set voltage components U sd_k , U sq_k in particular by means of an inverse Park and Clarke transformation, in target voltage values U s1 , U s2 , U s3 a multi-phase three-phase system, in particular a three-phase three-phase system to convert, z. B. also within the current sampling step.

Die Funktionseinheit 15 weist einen Eingang 16 auf, welcher mit dem Ausgang 14 der Funktionseinheit 8 in Verbindung steht, z. B. über elektrische Verbindungsleitungen. Die der Funktionseinheit 8 nachgeordnete Funktionseinheit 15 ist insbesondere als Signalwandler bzw. als Transformationseinheit ausgebildet. The functional unit 15 has an entrance 16 on, which with the exit 14 the functional unit 8th is in communication, for. B. via electrical connection lines. The functional unit 8th downstream functional unit 15 is designed in particular as a signal converter or as a transformation unit.

Zur Ermittlung der Sollspannungswerte Us1, Us2, Us3 im Mehrgrößen-Drehstromsystem wird der Funktionseinheit 15 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 Funktionseinheit 17, alternativ z. B. von der Funktionseinheit 12, z. B. basierend auf der Winkelinformation des Positionssensors 11 auf an sich bekannte Weise ermittelt und z. B. über einen weiteren Eingang 18 der Funktionseinheit 15 zur Verfügung gestellt, welcher mit einem Ausgang der Funktionseinheit 17 in Verbindung steht. In order to determine the setpoint voltage values U s1 , U s2 , U s3 in the multi-variable three-phase system, the functional unit is used 15 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 comes from another functional unit 17 , alternatively z. B. from the functional unit 12 , z. B. based on the angle information of the position sensor 11 ascertained in a known manner and z. B. via another input 18 the functional unit 15 provided with an output of the functional unit 17 communicates.

Basierend auf den von der Funktionseinheit 15 an einem Ausgang 19 ausgegebenen Sollspannungen Us1, Us2, Us3 werden anschließend PWM-Vorgabewerte PWM1, PWM2, PWM3 erzeugt, welche mit Werten korrespondieren, mit welchen die Drehfeldmaschine 4 in einem idealisierten Betriebsfall betreibbar wäre, i.e. idealisierten Werten, die die Totzeit t0 im Gegensatz zu den z. B. im Zuge einer Regelung generierten PWM-Vorgabewerten PWM1, PWM2, PWM3 jedoch nicht berücksichtigen. Based on that of the functional unit 15 at an exit 19 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 operable in an idealized case of operation, ie idealized values that the dead time t 0 in contrast to the z. B. generated in the course of a control PWM default values PWM1, PWM2, PWM3, however, do not take into account.

Die Umwandlung der Sollspannungswerte Us1, Us2, Us3 zu PWM-Vorgabewerten PWM1, PWM2, PWM3 erfolgt durch eine Funktionseinheit in Form des PWM-Generators 20 der Steuerstruktur 7, 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 21. Die Sollspannungswerte Us1, Us2, Us3 liegen an einem Eingang 22 der Funktionseinheit 20 an, die PWM-Vorgabewerte PWM1, PWM2, PWM3 stehen an einem Ausgang 23 zur Verfügung. The conversion of the nominal voltage values U s1 , U s2 , U s3 to PWM default values PWM1, PWM2, PWM3 is performed by a functional unit in the form of the PWM generator 20 the tax structure 7 , 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 a entrance 21 , The nominal voltage values U s1 , U s2 , U s3 are present at an input 22 the functional unit 20 On, the PWM default values PWM1, PWM2, PWM3 are at an output 23 to disposal.

Mit dem Ausgang 23 der Funktionseinheit 20 verbunden ist der Eingang 24 einer Funktionseinheit 25 der Steuerstruktur 7, welche zur Totzeitkompensation vorgesehen ist und basierend auf den PWM-Vorgabewerten PWM1, PWM2, PWM3 korrigierte PWM-Vorgabewerte PWM1n, PWM2n, PWM3n für je eine Phase U, V, W erzeugt, mittels welchen die Totzeit kompensiert wird. Die korrigierten Vorgabewerte PWM1n, PWM2n, PWM3n, welche jeweils Tastverhältnisse ausdrücken, werden an einem Ausgang 26 zur Ansteuerung des Wechselrichters 1 bereitgestellt bzw. ausgegeben, welcher darauf basierend die Drehfeldmaschine 4 geeignet betreibt, i.e. den vorgesehenen Spannungsvektor über seine Leistungsschalter S1 bis S6 einstellt. With the exit 23 the functional unit 20 connected is the entrance 24 a functional unit 25 the tax structure 7 , which is provided for dead time compensation and based on the PWM default values PWM1, PWM2, PWM3 generates corrected PWM default values PWM1n, PWM2n, PWM3n for each phase U, V, W, by means of which the dead time is compensated. The corrected default values PWM1n, PWM2n, PWM3n, which respectively express duty cycles, are output 26 for controlling the inverter 1 provided, based on which the induction machine 4 operates suitably, ie adjusts the intended voltage vector via its power switches S1 to S6.

Um die korrigierten PWM-Vorgabewerte PWM1n, PWM2n, PWM3n geeignet bereitstellen zu können, weist die Steuerstruktur 7 ein Filter 27 auf, insbesondere ein digitales Filter, welches dazu ausgebildet ist, die zeitdiskreten Sollstromvorgaben IsdRef, IsqRef im Zuge einer Filterung mit einer Verzögerung zu beaufschlagen bzw. diese zu filtern. Hierzu wirkt das Filter als Tiefpass, insbesondere als PT1-Glied. Dem Filter 27 werden die Sollstromvorgaben IsdRef, IsqRef, welche am Eingang 9 der Funktionseinheit 8 abgegriffen werden, an einem Eingang 28 bereitgestellt. In order to be able to provide the corrected PWM default values PWM1n, PWM2n, PWM3n appropriately, the control structure has 7 a filter 27 on, in particular a digital filter, which is designed to apply the time-discrete target current specifications I sdRef , I sqRef in the course of filtering with a delay or to filter them. For this purpose, the filter acts as a low-pass filter, in particular as a PT1 element. The filter 27 are the set current specifications I sdRef , I sqRef , which at the input nine the functional unit 8th be tapped, at an entrance 28 provided.

Das Filter 27 weist eine Zeitkonstante auf, welche geeignet ist, eine jeweilige Dynamik der Steuerung bzw. der Vorrichtung 5 bzw. des Antriebssystems 6 nachzubilden, wobei die Zeitkonstante insbesondere entsprechend der nachzubildenden Dynamik eingestellt ist. Dies ermöglicht, Phasenstromwerte Is1Ref, Is2Ref, Is3Ref je Phase U, V, W basierend auf den Sollstromvorgaben IsdRef, IsqRef erzeugen zu können, welche hinsichtlich ihres Betrages und ihres Vorzeichens den tatsächlichen Maschinenströmen bzw. -werten je Phase U, V, W entsprechen. The filter 27 has a time constant which is suitable, a respective dynamics of the controller or the device 5 or the drive system 6 reproduce, the time constant is set in particular according to the nachzubildenden dynamics. This makes it possible to generate phase current values I s1Ref , I s2Ref , I s3Ref per phase U, V, W based on the setpoint current specifications I sdRef , I sqRef , which with regard to their magnitude and their sign reflect the actual machine currents or values per phase U, V, W correspond.

Die gefilterten Sollstromvorgaben IsdRefF, IsqRefF werden an einem Ausgang 29 als Größen im d,q-Zweigrößensystem bereitgestellt. Zur Bereitstellung den Phasenströmen nachgebildeter Phasenstromwerte je Phase U, V, W werden diese nachfolgend in das Dreigrößensystem rücktransformiert. Hierzu weist die Steuerstruktur 7 eine Funktionseinheit 30 gleichsam der Funktionseinheit 15 zur Transformation auf, an deren Eingang 31 die gefilterten Sollstromvorgaben IsdRefF, IsqRefF anliegen und welche eine zur Transformation benötigte Winkelinformation, i.e. den elektrischen Winkel θel, über einen weiteren, mit einem Ausgang 32 der Transformationseinheit 15 verbundenen Eingang 33 erhält. The filtered nominal current specifications I sdRefF , I sqRefF are at one output 29 provided as sizes in the d, q two-size system. To provide the phase currents of simulated phase current values per phase U, V, W, these are subsequently transformed back into the three-digit system. For this purpose, the tax structure 7 a functional unit 30 as it were the functional unit 15 for transformation on, at the entrance 31 the filtered nominal current specifications I sdRefF , I sqRefF are applied and which angle information required for the transformation, ie the electrical angle θ el , via another, with an output 32 the transformation unit 15 connected input 33 receives.

An einem Ausgang 34 der Funktionseinheit 30 werden nach Transformation nunmehr die nachgebildeten Phasenstromwerte Is1Ref, Is2Ref, Is3Ref je Phase U, V, W bereitgestellt, welche an einem weiteren Eingang 35 der Funktionseinheit 25 zur Ermittlung der korrigierten PWM-Vorgabewerte PWM1n, PWM2n, PWM3n anliegen. At an exit 34 the functional unit 30 After transformation, the simulated phase current values I s1Ref , I s2Ref , I s3Ref per phase U, V, W are now provided, which at a further input 35 the functional unit 25 for determining the corrected PWM default values PWM1n, PWM2n, PWM3n.

Korrespondierend mit einer jeweiligen Schaltperiode des Wechselrichters 1 ermittelt die Funktionseinheit 25 zur Kompensation der Totzeit t0 basierend auf dem mittels der Sollstromvorgaben IsdRef, IsqRef nachgebildeten Phasenstromwerte Is1Ref, Is2Ref, Is3Ref der Phase U, V, W einen Vorgabewertfehler ΔPWM1,2,3 je Phase U, V, W nach Vorzeichen und Betrag, um diesen mit dem jeweiligen Vorgabewert PWM1, PWM2, PWM3 je Phase U, V, W in Beziehung zu setzen. Basierend auf dem ermittelten PWM-Vorgabewertfehler ΔPWM1,2,3 je Phase und dem Vorgabewert PWM1, PWM2, PWM3 der jeweiligen Phase wird sodann der korrigierte Vorgabewert PWM1n, PWM2n, PWM3n je Phase zur Einstellung des Spannungsvektors am Wechselrichter 1 ermittelt. Corresponding to a respective switching period of the inverter 1 determines the functional unit 25 for compensating the dead time t 0 based on the phase current values I s1Ref , I s2Ref , I s3Ref of the phase U, V, W simulated by means of the set current specifications I sRef , I sqRef a default value error ΔPWM 1,2,3 per phase U, V, W after Sign and magnitude to relate to the respective default value PWM1, PWM2, PWM3 per phase U, V, W. Based on the determined PWM default value error ΔPWM 1,2,3 per phase and the default value PWM1, PWM2, PWM3 of the respective phase then the corrected default value PWM1n, PWM2n, PWM3n per phase to adjust the voltage vector at the inverter 1 determined.

Zur Ermittlung des jeweiligen Vorgabewertfehlers ΔPWM1 bzw. ΔPWM2 bzw. ΔPWM3 löst die Funktionseinheit 25 für jede Phase U, V, W die Gleichung 1):

Figure 00150001
wobei ∆PWM1,2,3 den PWM-Vorgabewertfehler je Phase U, V, W, sign(Is1,2,3Ref) das Vorzeichen des jeweiligen, insbesondere mittels der Filterung mit dem Filter 27 erhaltenen, nachgebildeten Phasenstromwerts Is1Ref, Is2Ref, Is3Ref bezeichnet, und wobei t0 die Totzeit und TS die Schaltperiode des Wechselrichters 1 bezeichnet. To determine the respective default value error ΔPWM 1 or ΔPWM 2 or ΔPWM 3 triggers the functional unit 25 for each phase U, V, W the equation 1):
Figure 00150001
where ΔPWM 1,2,3 the PWM default value error per phase U, V, W, sign (I s1,2,3Ref ) the sign of each, in particular by means of filtering with the filter 27 The simulated phase current value I s1Ref , I s2Ref , I s3Ref is obtained, and t 0 is the dead time and T S is the switching period of the inverter 1 designated.

Durch Addieren eines jeweils derart hinsichtlich seines Betrags und seines Vorzeichens ermittelten PWM-Vorgabewertfehlers ΔPWM1,2,3 je Phase mit dem je korrespondierenden PWM-Vorgabewert PWM1 bzw. PWM2 bzw. PWM3 wird nunmehr für jede Phase U, V, W ein neuer bzw. korrigierter PWM-Vorgabewert PWM1n bzw. PWM2n bzw. PWM3n bestimmt, welcher zur Ausgabe an den Wechselrichter 1 zur Einstellung eines die Totzeit t0 berücksichtigenden Spannungsvektors ausgegeben bzw. bereitgestellt werden kann, i.e. am Ausgang 26. Die korrigierten PWM-Vorgabewerte PWM1n bzw. PWM2n bzw. PWM3n ergeben sich somit zu PWM1n = PWM1 + PWM1, PWM2n = PWM2 + PWM2, und PWM3n = PWM3 + PWM3. By adding a respectively determined with respect to its magnitude and its sign PWM default value error ΔPWM 1,2,3 per phase with the corresponding PWM default value PWM1 or PWM2 or PWM3 is now for each phase U, V, W a new or corrected PWM default value PWM1n or PWM2n or PWM3n, which is for output to the inverter 1 for adjustment a voltage vector which takes into account the dead time t 0 can be output or provided, ie at the output 26 , The corrected PWM default values PWM1n or PWM2n or PWM3n thus result PWM1n = PWM1 PWM + 1, PWM2n = PWM2 PWM + 2, and PWM3n = PWM3 + PWM. 3

Angemerkt sei, dass die Drehfeldmaschine 4 während des geschilderten Verfahrens gemäß einer feldorientierten Steuerung, insbesondere mit einstellbarer Dynamik, gesteuert betrieben wird. It should be noted that the induction machine 4 is operated controlled during the described method according to a field-oriented control, in particular with adjustable dynamics.

Im Rahmen der vorliegenden Erfindung ist auch eine Ausführungsform vorgesehen, bei welcher basierend auf den nachgebildeten Phasenstromwerten Is1Ref, Is2Ref, Is3Ref Spannungs-Vorgabewertfehler ermittelt werden, um diese mit Spannungs-Vorgabewerten zur Ausgabe von korrigierten Spannungs-Vorgabewerten in Beziehung zu setzen. Basierend auf den korrigierten Spannungs-Vorgabewerten können sodann PWM-Vorgabewerte erzeugt werden, welche zur Totzeitkompensation keiner weiteren Korrektur bedürfen. Hierzu kann statt der Funktionseinheit 25 eine alternative Funktionseinheit vorgesehen sein, welche in Signalflussrichtung zum Wechselrichter 1 vor der Funktionseinheit 20 angeordnet ist, i.e. stromaufwärts derselben. Als Spannungs-Vorgabewerte werden hierbei die Spannungswerte Us1, Us2 und Us3 genutzt. Within the scope of the present invention, an embodiment is also provided in which, based on the simulated phase current values I s1Ref , I s2Ref , I s3Ref, voltage default value errors are determined in order to correlate these with voltage default values for the output of corrected voltage default values. Based on the corrected voltage default values, PWM default values can then be generated which require no further correction for dead time compensation. For this purpose, instead of the functional unit 25 an alternative functional unit may be provided, which in signal flow direction to the inverter 1 in front of the functional unit 20 is arranged, ie upstream of the same. In this case, the voltage values Us1, Us2 and Us3 are used as voltage default values.

Zur Ausgabe korrigierter Spannungs-Vorgabewerte Us1n, Us2n, Us3n durch die alternative Funktionseinheit an die Funktionseinheit 20, welche die Totzeit t0 berücksichtigen, kann hierbei die Gleichung 2) je Phase U, V, W durch die alternative Funktionseinheit gelöst werden, i.e. die Gleichung:

Figure 00170001
To output corrected voltage specification values Us1n, Us2n, Us3n by the alternative functional unit to the functional unit 20 taking account of the dead time t 0 , the equation 2) for each phase U, V, W can be solved by the alternative functional unit, ie the equation:
Figure 00170001

Hierbei bezeichnet ∆Us1,2,3 den Spannungs-Vorgabewertfehler, sign(Is1,2,3Ref) das Vorzeichen des jeweiligen, insbesondere mittels der Filterung erhaltenen, nachgebildeten Phasenstromwerts Is1Ref, Is2Ref, Is3Ref, und wobei t0 die Totzeit, TS die Periodendauer, welche insbesondere mit einer Schaltperiode des Wechselrichters korrespondiert, und UDC die Zwischenkreisspannung des Wechselrichters bezeichnet, welche der alternativen Funktionseinheit geeignet zur Verfügung gestellt wird. Here ΔU s1,2,3 designates the voltage default value error , sign (I s1,2,3Ref ) the sign of the respective, obtained in particular by means of the filtering, the simulated phase current value I s1Ref , I s2Ref , I s3Ref , and where t 0 the Dead time, T S, the period duration, which corresponds in particular with a switching period of the inverter, and U DC denotes the DC link voltage of the inverter, which is provided to the alternative functional unit suitably.

Die ermittelten Spannungs-Vorgabewertfehler Us1, Us2, Us3 können wiederum mit den Spannungs-Vorgabewerten Us1, Us2, Us3 in Beziehung gesetzt werden, so dass sich die korrigierten Spannungs-Vorgabewerte Us1n, Us2n, Us3n ergeben zu: Us1n = Us1 + Us1, Us2n = Us2 + Us2, und Us3n = Us3 + Us3. The determined voltage default value errors Us 1 , Us 2 , Us 3 can in turn be related to the voltage default values Us1, Us2, Us3, so that the corrected voltage default values Us1n, Us2n, Us3n result in: Us1n Us1 = Us + 1, Us2n = Us2 + Us 2 , and Us3n = Us3 + Us 3 .

Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird eine Totzeitkompensation unter Verzicht auf Stromsensorik ermöglicht, einhergehend mit einem reduzierten Kostenaufwand für Sensoren, A/D-Wandler, Platinenfläche, z. B. für den Einsatz in Servolenkungen. Durch den Verzicht auf Strommessung können die Probleme der Strommessung wie Rauschen, Offset, die zu Geräuschen und Drehmomentschwankungen führen, reduziert werden. Bei insbesondere niedrigen Drehzahlen kann eine Totzeitkompensation im Wechselrichter ohne Strommessung einhergehend mit einer erhöhten Genauigkeit durchgeführt werden. Das Verfahren ist bei Traktionsantrieben mit ungenauer Strommessung im kleinen Strombereich und kleinen Drehzahlbereich verwendbar. Selbstverständlich sind weitere Anwendungsmöglichkeiten denkbar.In the context of the present invention, a deadtime compensation is made possible without the use of current sensors, along with a reduced cost for sensors, A / D converter, board surface, z. B. for use in power steering systems. By eliminating current measurement, current measurement issues such as noise, offset, noise, and torque fluctuations can all be reduced. In particular, at low speeds, a dead time compensation in the inverter without current measurement can be performed along with increased accuracy. The method can be used with traction drives with inaccurate current measurement in the small current range and low speed range. Of course, further applications are conceivable.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1, 1‘ 1, 1 '
Wechselrichter inverter
2 2
Zwischenkreis DC
3 3
Zwischenkreiskondensator Link capacitor
4, 4‘ 4, 4 '
Drehfeldmaschine Induction machine
5, 5‘ 5, 5 '
Vorrichtung contraption
6, 6‘ 6, 6 '
Antriebssystem drive system
7, 7‘ 7, 7 '
Steuerstruktur tax structure
8, 8‘ 8, 8 '
Funktionseinheit functional unit
9, 9‘ 9, 9 '
Eingang 8 entrance 8th
10, 10‘ 10, 10 '
weiterer Eingang 8 another entrance 8th
11, 11‘ 11, 11 '
Positionssensor position sensor
12, 12‘ 12, 12 '
Funktionseinheit functional unit
13, 13‘ 13, 13 '
Verbindungsleitung connecting line
14, 14‘ 14, 14 '
Ausgang 8 output 8th
15, 15‘ 15, 15 '
Funktionseinheit functional unit
16, 16‘ 16, 16 '
Eingang 15 entrance 15
17, 17‘ 17, 17 '
Funktionseinheit functional unit
18, 18‘ 18, 18 '
Eingang 15 entrance 15
19, 19‘ 19, 19 '
Ausgang 15 output 15
20, 20‘ 20, 20 '
Funktionseinheit functional unit
21, 21‘ 21, 21 '
Eingang 20 entrance 20
22, 22‘ 22, 22 '
weiterer Eingang 20 another entrance 20
23, 23‘ 23, 23 '
Ausgang 20 output 20
24 24
Eingang 25 entrance 25
25 25
Funktionseinheit functional unit
26 26
Ausgang 25 output 25
27 27
Filter filter
28 28
Eingang 27 entrance 27
29 29
Ausgang 27 output 27
30 30
Funktionseinheit functional unit
31 31
Eingang 30 entrance 30
32 32
weiterer Ausgang 15 another exit 15
33 33
weiterer Eingang 30 another entrance 30
34 34
Ausgang 30 output 30
35 35
weiterer Eingang 25 another entrance 25
S1... S6S1 ... S6
Leistungsschalter  breakers
U, V, W AND MANY MORE
Phasen phases

Claims (16)

Verfahren zum Betrieb einer Drehfeldmaschine (4), insbesondere einer permanenterregten Synchronmaschine (PMSM) oder einer Asynchronmaschine, an einem Wechselrichter (1), wobei zum Betrieb der Drehfeldmaschine (4) Vorgabewerte je Phase (U, V, W) derselben ermittelt werden für die Einstellung eines Spannungsvektors an der Drehfeldmaschine (4) via Leistungsschalter (S1,... S6) des Wechselrichters (1), wobei korrespondierend mit einer jeweiligen Schaltperiode zur Kompensation der Totzeit (t0) ein Vorgabewertfehler (ΔPWM1,2,3; ΔUs1,2,3) je Phase (U, V, W) nach Vorzeichen und Betrag ermittelt wird, welcher mit dem Vorgabewert (PWM1, PWM2, PWM3; Us1, Us2, Us3) der Phase zur Bereitstellung eines korrigierten Vorgabewerts (PWM1n, PWM2n, PWM3n; Us1n, Us2n, Us3n) der Phase (U, V, W) zur Einstellung des Spannungsvektors in Beziehung gesetzt wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorgabewertfehler (ΔPWM1,2,3; ΔUs1,2,3) je Phase (U, V, W) basierend auf einem mittels Sollstromvorgaben (IsdRef, IsqRef), insbesondere mittels Filterung von Sollstromvorgaben (IsdRef, IsqRef), nachgebildeten Phasenstromwert (Is1Ref, Is2Ref, Is3Ref) der Phase (U, V, W) ermittelt wird. Method for operating a rotating field machine ( 4 ), in particular a permanent-magnet synchronous machine (PMSM) or an asynchronous machine, to an inverter ( 1 ), wherein the operation of the induction machine ( 4 ) Default values per phase (U, V, W) of the same are determined for setting a voltage vector on the induction machine ( 4 ) via the circuit breaker (S1, ... S6) of the inverter ( 1 ), corresponding to a respective switching period for compensating the dead time (t 0 ), a default value error (ΔPWM 1,2,3 , ΔUs 1,2,3 ) per phase (U, V, W) is determined by sign and magnitude, which with the default value (PWM1, PWM2, PWM3; Us1, Us2, Us3) of the phase for providing a corrected default value (PWM1n, PWM2n, PWM3n; Us1n, Us2n, Us3n) of the phase (U, V, W) for setting the voltage vector in Relationship is set, characterized in that the default value error (ΔPWM 1,2,3 , ΔUs 1,2,3 ) per phase (U, V, W) based on a means of target current specifications (I sdRef , I sqRef ), in particular by means of filtering of set current specifications (I sdRef , I sqRef ), simulated phase current value (I s1Ref , I s2Ref , I s3Ref ) of the phase (U, V, W) is determined. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Vorzeichen des Vorgabewertfehlers (ΔPWM1,2,3; ΔUs1,2,3) je Phase (U, V, W) aus dem Vorzeichen des nachgebildeten Phasenstromwerts (Is1Ref, Is2Ref, Is3Ref) der Phase (U, V, W) ermittelt wird. Method according to Claim 1, characterized in that the sign of the standard value error (ΔPWM 1,2,3 ; ΔUs 1,2,3 ) per phase (U, V, W) is derived from the sign of the simulated phase current value (I s1Ref , I s2Ref , I s3Ref ) of the phase (U, V, W) is determined. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Betrag des Vorgabewertfehlers (ΔPWM1,2,3; ΔUs1,2,3) der jeweiligen Phase (U, V, W) basierend auf der Totzeit (t0) und einer Periodendauer (Ts) ermittelt wird, wobei die Periodendauer (Ts) insbesondere mit einer Schaltperiodendauer des Wechselrichters (1) korrespondiert. Method according to claim 1 or 2, characterized in that the amount of the default value error (ΔPWM 1,2,3 ; ΔUs 1,2,3 ) of the respective phase (U, V, W) is based on the dead time (t 0 ) and a Period (T s ) is determined, wherein the period (T s ) in particular with a switching period of the inverter ( 1 ) corresponds. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein nachgebildeter Phasenstromwert (Is1Ref, Is2Ref, Is3Ref) je mittels Filterung der Sollstromvorgaben (IsdRef, IsqRef) mit einem Tiefpassfilter (27) bereitgestellt wird, insbesondere eines digitalen Filters, wobei die Sollstromvorgaben (IsdRef, IsqRef) insbesondere als zeitdiskrete Größen bereitgestellt sind. Method according to one of the preceding claims, characterized in that a simulated phase current value (I s1Ref , I s2Ref , I s3Ref ) by means of filtering the nominal current specifications (I sdRef , I sqRef ) with a Low pass filter ( 27 ), in particular a digital filter, wherein the setpoint current specifications (I sdRef , I sqRef ) are provided in particular as time-discrete variables. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mittels der Filterung nachgebildeten Phasenstromwerte (Is1Ref, Is2Ref, Is3Ref) den tatsächlichen Phasenstromwerten der Phasen (U, V, W) der Drehfeldmaschine (4) entsprechen. Method according to one of the preceding claims, characterized in that the phase current values simulated by the filtering (I s1Ref , I s2Ref , I s3Ref ) correspond to the actual phase current values of the phases (U, V, W) of the induction machine ( 4 ) correspond. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Zeitkonstante des Filters (27) einstellbar ist, insbesondere korrespondierend mit einer Dynamik der Ansteuerung der Drehfeldmaschine (4). Method according to one of claims 4 or 5, characterized in that the time constant of the filter ( 27 ) is adjustable, in particular corresponding to a dynamics of the control of the induction machine ( 4 ). Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Vorgabewertfehler (ΔPWM1,2,3) je Phase (U, V, W) gemäß der Gleichung 1):
Figure 00210001
oder gemäß der Gleichung 2):
Figure 00210002
ermittelt wird, wobei ∆PWM1,2,3 einen PWM-Vorgabewertfehler und ∆U1,2,3 einen Spannungs-Vorgabewertfehler, sign(Is1,2,3Ref) das Vorzeichen des jeweiligen, insbesondere mittels der Filterung erhaltenen, nachgebildeten Phasenstromwerts (Is1Ref, Is2Ref, Is3Ref) bezeichnet, und wobei t0 die Totzeit, TS die Periodendauer, welche insbesondere mit einer Schaltperiode des Wechselrichters (1) korrespondiert, und UDC die Zwischenkreisspannung des Wechselrichters (1) bezeichnet.
Method according to one of the preceding claims, characterized in that a default value error (ΔPWM1,2,3) per phase (U, V, W) according to equation 1):
Figure 00210001
or according to equation 2):
Figure 00210002
where ΔPWM 1,2,3 is a PWM default value error and ΔU 1,2,3 is a voltage default value error , sign (I s1,2,3Ref ) the sign of the respective replica phase current value obtained, in particular, by the filtering (I s1Ref , I s2Ref , I s3Ref ), and where t 0 is the dead time, T S the period duration , which in particular with a switching period of the inverter ( 1 ) and U DC is the DC link voltage of the inverter ( 1 ) designated.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass basierend auf den Sollstromvorgaben (IsdRef, ISqRef) die Vorgabewerte (PWM1, PWM2, PWM3; Us1, Us2, Us3) ermittelt werden. Method according to one of the preceding claims, characterized in that the default values (PWM1, PWM2, PWM3, Us1, Us2, Us3) are determined based on the desired current specifications (I sdRef , I SqRef ). Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sollstromvorgaben (IsdRef, ISqRef) zur Nachbildung der Phasenströme (Is1Ref, Is2Ref, Is3Ref), insbesondere zur Filterung, in einem d,q-Zweigrößensystem bereitgestellt werden, und/oder die nachgebildeten Phasenströme (Is1Ref, Is2Ref, Is3Ref) je Phase (U, V, W) in einem Dreigrößensystem bereitgestellt werden. Method according to one of the preceding claims, characterized in that the setpoint current specifications (I sdRef , I SqRef ) for simulating the phase currents (I s1Ref , I s2Ref , lS3Ref ), in particular for filtering, are provided in a d, q two-size system, and or the simulated phase currents (I s1Ref , I s2Ref , I s3Ref ) per phase (U, V, W) are provided in a three-size system. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehfeldmaschine (4) während des Verfahrens gemäß einer feldorientierten Steuerung, insbesondere mit einstellbarer Dynamik, gesteuert betrieben wird. Method according to one of the preceding claims, characterized in that the induction machine ( 4 ) is operated in a controlled manner during the method according to a field-oriented control, in particular with adjustable dynamics. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der korrigierte Vorgabewert (PWM1n, PWM2n, PWM3n; Us1n, Us2n, Us3n) je Phase (U, V, W) für bzw. an den Wechselrichter (1) zur Einstellung eines Spannungsvektors ausgegeben wird. Method according to one of the preceding claims, characterized in that the corrected default value (PWM1n, PWM2n, PWM3n; Us1n, Us2n, Us3n) for each phase (U, V, W) for or to the inverter ( 1 ) is output for setting a voltage vector. Vorrichtung (5) zum Betrieb einer Drehfeldmaschine (4), insbesondere mit einem Wechselrichter (1), dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (5) zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche ausgebildet ist, wobei zum Betrieb des Wechselrichters (1) korrigierte Vorgabewerte (PWM1n, PWM2n, PWM3n; Us1n, Us2n, Us3n) durch die Vorrichtung (5) bereitgestellt werden. Contraption ( 5 ) for the operation of a rotary field machine ( 4 ), in particular with an inverter ( 1 ), characterized in that the device ( 5 ) for carrying out the method according to one of the preceding claims, wherein for the operation of the inverter ( 1 ) corrected default values (PWM1n, PWM2n, PWM3n, Us1n, Us2n, Us3n) by the device ( 5 ) to be provided. Vorrichtung (5) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung eine Steuerstruktur (10) zur feldorientierten Steuerung aufweist, insbesondere zur feldorientierten Steuerung mit einstellbarer Dynamik, wobei die Vorrichtung (5) im Zuge der feldorientierten Steuerung korrigierte Vorgabewerte (PWM1n, PWM2n, PWM3n; Us1n, Us2n, Us3n) bereitstellt. Contraption ( 5 ) according to claim 12, characterized in that the device has a control structure ( 10 ) for field-oriented control, in particular for field-oriented control with adjustable dynamics, wherein the device ( 5 ) provides corrected values (PWM1n, PWM2n, PWM3n, Us1n, Us2n, Us3n) in the course of the field-oriented control. Vorrichtung (5) nach einem der Ansprüche 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung ein Filter (27), insbesondere ein digitales Filter, weiterhin insbesondere ein Tiefpassfilter, zur Filterung der Sollstromvorgaben (IsdRef, ISqRef) aufweist. Contraption ( 5 ) according to one of claims 12 or 13, characterized in that the device is a filter ( 27 ), in particular a digital filter, further comprising in particular a low-pass filter for filtering the setpoint current specifications (I sdRef , I SqRef ). Antriebssystem (6) mit einer Drehfeldmaschine (4) und einem Wechselrichter (1), dadurch gekennzeichnet, dass das Antriebssystem (6) zum Betrieb der Drehfeldmaschine (4) nach einem der Ansprüche 1 bis 11 ausgebildet ist. Drive system ( 6 ) with a rotating field machine ( 4 ) and an inverter ( 1 ), characterized in that the drive system ( 6 ) for the operation of the induction machine ( 4 ) is designed according to one of claims 1 to 11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11 oder Vorrichtung (5) nach einem der Ansprüche 12 bis 14 oder Antriebssystem nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass ein Vorgabewert ein PWM-Vorgabewert (PWM1, PWM2, PWM3) oder ein Spannungs-Vorgabewert (Us1, Us2, Us3), der Vorgabewertfehler ein PWM-Vorgabewertfehler (ΔPWM1,2,3) oder ein Spannungs-Vorgabewertfehler (ΔUs1,2,3) und/oder der korrigierte Vorgabewert ein korrigierter PWM-Vorgabewert (PWM1n, PWM2n, PWM3n) oder ein korrigierter Spannungs-Vorgabewert (Us1n, Us2n, Us3n) ist. Method according to one of claims 1 to 11 or device ( 5 ) according to one of claims 12 to 14 or drive system according to claim 15, characterized in that a default value is a PWM default value (PWM1, PWM2, PWM3) or a voltage default value (Us1, Us2, Us3), the default value error is a PWM default value error (ΔPWM 1,2,3 ) or a voltage default value error (ΔUs 1,2,3 ) and / or the corrected default value, a corrected PWM default value (PWM1n, PWM2n, PWM3n) or a corrected voltage default value (Us1n, Us2n, Us3n) is.
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