DE102012208747A1 - Verfahren zum Betrieb einer Drehfeldmaschine - Google Patents

Abstract

Verfahren zum Betrieb einer Drehfeldmaschine (4), insbesondere einer permanenterregten Synchronmaschine (PMSM), an einem Wechselrichter (1), wobei zum Betrieb der Drehfeldmaschine (4) erste PWM-Vorgabewerte (PWM1, PWM2, PWM3) für je eine Phase (U, V, W) derselben generiert werden, um damit korrespondierend über Leistungsschalter (SUH ... SWL) des Wechselrichters (1) den jeweiligen Spannungsvektor an der Drehfeldmaschine (4) einstellen zu können, wobei bei Erkennen eines Kurzschlusses (5) an einem Leistungsschalter (SUH ... SWL) einer ersten Phase (U, V, W) und eines Kurzschlusses (5) an einem Leistungsschalter (SUH ... SWL) einer zweiten Phase (U, V, W) jeweils neue, in Abhängigkeit der Kurzschlussscharakteristik auf einen vorbestimmten Wert gesetzte PWM-Vorgabewerte (PWM1neu, PWM2neu) anstelle der ersten PWM-Vorgabewerte (PWM1, PWM2) für die erste und zweite Phase (U, V, W) bereitgestellt werden, während für die weitere Phase (U, V, W) der Drehfeldmaschine (4) jeweils ein optimierter PWM-Vorgabewert (PWM3neu) ermittelt und anstelle des ersten PWM-Vorgabewertes (PWM3) bereitgestellt wird.

Description

• Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb einer Drehfeldmaschine gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.
• Bei einem Fehler im Wechselrichter in Form eines Kurzschlusses zweier Halbleiter-Leistungsschalter, z. B. MOSFETs oder IGBTs, kann eine über den Wechselrichter betriebene Drehfeldmaschine nicht in beabsichtigter Weise angesteuert werden, weil der jeweilige Spannungsvektor aufgrund des Kurzschlusszustands nicht gestellt werden kann.
• Für solche Fehlerfälle wird im Stand der Technik vorgeschlagen, die Maschine kurzzuschließen oder alle übrigen Schalter zu öffnen, um die Drehfeldmaschine von der Spannungsversorgung zu trennen und zum Stillstand zu bringen. In beiden Fällen entstehen Bremsmomente, welche bei einer Anwendung im Kraftfahrzeug, insbesondere für die Fahrsicherheit, riskant sind.
• Um eine sichere Abschaltung der Maschine zu erzielen, ist es weiterhin bekannt, Phasentrenner oder Sternpunktrelais in Verbindung mit einer permanentmagneterregten Synchronmaschine bzw. PSM einzusetzen, um im Fehlerfalls eine sofortige Trennung der Maschine vom Wechselrichter und der Energieversorgung zu ermöglichen. Durch diese Komponenten entstehen jedoch zusätzliche Kosten und ggf. Dauerverluste, insoweit als Phasentrenner beispielsweise einen Durchschaltwiderstand aufweisen.
• Aus der Druckschrift WO 2011/042237 A1 ist es darüber hinaus bekannt, bei einer feldorientiert geregelt betriebenen Maschine bei Ausfall nur eines Schalters in einen Notbetrieb umzuschalten.
• Ausgehend hiervon ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, den Stand der Technik derart weiterzubilden, dass auch bei Kurzschluss zweier Halbleiter im Wechselrichter Bremsmomente ohne erheblichen Kostenaufwand vermieden bzw. reduziert werden können.
• Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
• Vorgeschlagen wird erfindungsgemäß ein Verfahren zum Betrieb einer Drehfeldmaschine insbesondere einer permanenterregten Synchronmaschine (PMSM), an einem Wechselrichter. Das Verfahren ist zur Verwendung mit einem Antriebssystem, insbesondere einem Kraftfahrzeug bzw. Automobil vorgesehen, wobei das Verfahren zum Beispiel mit einem elektrifizierten Traktionsantrieb oder einem elektrischen Lenksystem ausführbar ist, daneben sind weitere Anwendungsmöglichkeiten denkbar, zum Beispiel in Werkzeugmaschinen.
• Der Wechselrichter, vorzugsweise ein Spannungszwischenkreis-Wechselrichter, insbesondere ein Pulswechselrichter, ist bevorzugt mittels einer B6-Brücke gebildet, deren drei Brückenzweige je zwei Leistungsschalter aufweisen. Über jeden Brückenzweig bzw. deren Mittenabgriff kann je eine Phase U, V, W der Drehfeldmaschine bestromt werden. Die Leistungsschalter sind vorzugsweise MOSFETs, alternativ z. B. IGBTs, welche mit einer Freilaufdiode beschaltet sein können.
• Bevorzugt wird die Drehfeldmaschine über den Wechselrichter geregelt betrieben, i. e. im Normalbetriebsfall bzw. vor dem Auftreten eines ersten und zweiten Kurzschlusses an den Halbleiterschaltern des Wechselrichters, in welchem Fall das erfindungsgemäße Verfahren zur Anwendung gelangen kann. Weiterhin bevorzugt ist im Normalbetriebsfall eine Messung der Phasenströme über eine geeignete Stromsensorik vorgesehen. Bei einer bevorzugten Ausgestaltung wird die Drehfeldmaschine im Normalbetriebsfall mittels einer feldorientierten Regelung betrieben.
• Für den Betrieb der Drehfeldmaschine werden im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens erste PWM-Vorgabewerte für je eine Phase derselben generiert, z. B. berechnet, korrespondierend mit welchen Leistungsschalter des Wechselrichters nachfolgend einen Spannungsvektor an der Drehfeldmaschine einstellen können, i. e. über dessen Treiberstufe. Die ersten PWM-Vorgabewerte, welche Tastverhältnisse ausdrücken, werden basierend auf Referenzwerten einer übergeordneten Steuer- oder Regeleinrichtung generiert, z. B. basierend auf Längs- und Querstromvorgaben. Zur Erzeugung der ersten PWM-Vorgabewerte basierend auf den Referenzwerten kann eine Regel- oder Steuerstruktur, über welche der Wechselrichter angesteuert wird, vorgesehen sein, insbesondere eine feldorientierte Steuerung bzw. Regelung. Wie dem Fachmann geläufig dient der Begriff PWM als Abkürzung für Pulsweitenmodulation.
• Bei Kurzschluss an einem Leistungsschalter einer ersten Phase und einem weiteren Kurzschluss an einem Leistungsschalter einer zweiten Phase sind die betroffenen Phasen nicht wie beabsichtigt ansteuerbar, so dass der jeweilige Raumzeiger mittels der generierten ersten PWM-Vorgabewerte nicht in der gewünschten Form dargestellt werden kann.
• Zur Erkennung eines solchen Kurzschlussfalls kann eine Detektionseinrichtung vorgesehen sein, bevorzugt im Wechselrichter. Eine solche kann die über dem jeweiligen Schaltelement abfallende Spannung messen und für den Kurzschlussfall am Leistungsschalter ein Fehlersignal generieren.
• Erfindungsgemäß werden bei Erkennen eines Kurzschlusses an einem Leistungsschalter einer ersten Phase und eines Kurzschlusses an einem Leistungsschalter einer zweiten Phase je neue, in Abhängigkeit der Kurzschlusscharakteristik auf einen vorbestimmten Wert gesetzte PWM-Vorgabewerte anstelle der ersten PWM-Vorgabewerte für die erste und zweite Phase, welche je eine aus den Phasen U, V, W darstellen, bereitgestellt, während für die weitere Phase, d. h. die intakte Phase aus den Phasen U, V, W, der Drehfeldmaschine je ein optimierter PWM-Vorgabewert ermittelt und anstelle der ersten PWM-Vorgabewerte bereitgestellt wird.
• Der jeweilige neue PWM-Vorgabewert kann insbesondere für die Dauer des Kurzschlusszustands für alle zu stellenden Spannungsvektoren, und weiterhin insbesondere als ausschließlicher PWM-Vorgabewert für die jeweilige kurzschlussbehaftete Phase an die Stelle des jeweiligen ersten PWM-Vorgabewerts für die Phase treten.
• Die optimierten PWM-Vorgabewerte werden insbesondere je basierend auf wenigstens einem ersten PWM-Vorgabewert für die kurzschlussbehaftete Phase und einem neuen PWM-Vorgabewert ermittelt, i. e. je derselben Iteration. Mittels der neuen sowie der optimierten PWM-Vorgabewerte kann hiernach für den Kurzschlusszustand 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. Vorteilhaft kann der Phasenstrom in die dritte bzw. intakte Phase klein gehalten werden, so dass die Leistungsschalter der intakten Phase nicht zerstört werden.
• Vorgesehen ist im Rahmen des vorgeschlagenen Verfahrens weiterhin, neben den neuen insbesondere auch die optimierten PWM-Vorgabewerte in Abhängigkeit der jeweiligen Kurzschlusscharakteristik, d. h. an den Leistungsschaltern, zu ermitteln bzw. bereitzustellen, wozu eine Zustandsauswertung vorgesehen ist. Im Rahmen der Zustandsauswertung wird insbesondere betrachtet, ob ein jeweiliger kurzgeschlossener Schalter ein High-Side- oder Low-Side-Schalter ist. Je nach erkannter Charakteristik kann der jeweilige neue PWM-Vorgabewert gesetzt, der jeweilige optimierte PWM-Vorgabewert nachfolgend ermittelt werden, i. e. im Rahmen einer Fallunterscheidung.
• Hiernach können für den Fall, dass die kurzgeschlossenen Leistungsschalter je High-Side-Schalter sind, die neuen PWM-Vorgabewerte für deren Phase je auf 100% gesetzt werden und der optimierte PWM-Vorgabewert gemäß einer ersten Gleichung ermittelt werden, i. e. gemäß Gleichung 1): PWM_3neu = 0,5 ((PWM_1neu – PWM₁) + (PWM_2neu – PWM₂))
• Für den Fall, dass die kurzgeschlossenen Leistungsschalter je Low-Side-Schalter sind, können die neuen PWM-Vorgabewerte für deren Phase je auf 0% gesetzt werden und der optimierte PWM-Vorgabewert gemäß einer zweiten Gleichung ermittelt werden, i. e. gemäß Gleichung 2): PWM_3neu = 0,5 ((PWM₁ – PWM_1neu) + (PWM₂ – PWM_2neu))
• Für den Fall, dass die kurzgeschlossenen Leistungsschalter ein High-Side-Schalter und ein Low-Side-Schalter sind, kann der neue PWM-Vorgabewert für die Phase mit dem kurzgeschlossenen High-Side-Schalter, beispielsweise die Phase mit dem PWM-Vorgabewert PWM₁, je auf 100% und der neue PWM-Vorgabewert für die Phase mit dem kurzgeschlossenen Low-Side-Schalter, beispielsweise die Phase mit dem PWM-Vorgabewert PWM₂, je auf 0% gesetzt werden und der optimierte PWM-Vorgabewert gemäß einer dritten Gleichung ermittelt werden, i. e. entweder nach Gleichung 3a): PWM_3neu = (PWM_1neu – PWM₁) + PWM₃ unter der Bedingung 1), dass (PWM_1neu – PWM₁) > (PWM₂ – PWM_2neu))
  oder nach Gleichung 3b): PWM_3neu = (PWM₂ – PWM_2neu) + PWM₃ unter der Bedingung 2), dass (PWM_1neu – PWM₁) ≤ (PWM₂ – PWM_2neu))
• In den Gleichungen 1) bis 3b) bezeichnet PWM_3neu einen optimierten PWM-Vorgabewert für die weitere Phase und PWM₃ einen ersten PWM-Vorgabewert für dieselbe Phase, PWM_1neu den neuen PWM-Vorgabewert für die erste Phase mit einem kurzgeschlossenen Leistungsschalter und PWM₁ einen ersten PWM-Vorgabewert für dieselbe Phase und PWM_1neu den neuen Vorgabewert für die zweite Phase mit einem kurzgeschlossenen Leistungsschalter und PWM₂ einen ersten PWM-Vorgabewert für dieselbe, i. e. zweite, Phase.
• Vorgesehen ist weiterhin, die optimierten PWM-Vorgabewerte in Abhängigkeit einer Schwellwertüberschreitung als limitierte PWM-Vorgabewerte zu ermitteln und auszugeben. Bevorzugt wird der optimierte PWM-Vorgabewert auf 100% oder 0% gesetzt ausgegeben wenn diese Grenze über- bzw. unterschritten wird.
• Bei einer bevorzugten Anwendung bzw. Ausgestaltung des Verfahrens ist vorgesehen, dass nach dem Erkennen der Kurzschlüsse, insbesondere noch vor einer Zustandsauswertung, auf einen stromsensorlosen Steuer- oder Regelbetriebsmodus umgeschaltet wird, i. e. ausgehend vom Normalbetrieb, insbesondere auf eine feldorientierte Steuerung. Hierbei ist vorgesehen, die PWM-Vorgabewerte nachfolgend in dem stromsensorlosen Steuer- oder Regelbetriebsmodus bereitzustellen. Bevorzugt kann von einer feldorientierten Regelung auf eine feldorientierte Steuerung, insbesondere mit einstellbarer Dynamik umgeschaltet werden.
• Hierdurch wird es in jedem Fall ermöglicht, die Drehfeldmaschine mittels des vorgeschlagenen Verfahrens auch dann zu betreiben, wenn eine Stromsensorik zur Messung der Phasenströme durch den Kurzschluss zweier Schalter beeinträchtigt ist, z. B. lediglich fehlerhafte Strommessergebnisse für eine Regelung zur Verfügung stellt.
• Vorgeschlagen wird auch ein Antriebssystem für eine Drehfeldmaschine, insbesondere eine permanenterregte Synchronmaschine, wobei das Antriebssystem zur Durchführung des Verfahrens ausgebildet ist und insbesondere einen Wechselrichter zum Betrieb der Drehfeldmaschine aufweist, weiterhin insbesondere zur Erkennung eines Kurzschlusses an einem jeweiligen Leistungsschalter des Wechselrichters ausgebildet ist. Das Antriebssystem kann insbesondere für ein Kraftfahrzeug vorgesehen sein, z. B. für eine Servolenkung oder einen elektrischen Antrieb, insbesondere auch zu Traktionszwecken.
• Bevorzugt weist das Antriebssystem ferner eine Reglerstruktur für den Betrieb der Drehfeldmaschine auf, wobei das Antriebssystem zur Durchführung des Verfahrens auf eine Steuerstruktur oder eine stromsensorlose Reglerstruktur umschaltbar ist, insbesondere auf eine Steuerstruktur zur feldorientierten Steuerung der Drehfeldmaschine oder auf eine stromsensorlose Reglerstruktur zur feldorientierten Regelung, insbesondere mit Stromschätzung. Bevorzugt ist das Antriebssystem ausgebildet, im Normalbetriebsfall eine feldorientierte Regelung für die Drehfeldmaschine bereitzustellen, im Kurzschlussfall zweier Halbleiterschalter bevorzugt zur feldorientierten Steuerung mit insbesondere einstellbarer Dynamik.
• Das Antriebssystem weist ferner bevorzugt eine mittels des Wechselrichters betreibbare Drehfeldmaschine auf.
• 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.
• Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
• 1 exemplarisch einen Wechselrichter mit einem ersten und einem zweiten kurzgeschlossenen Leistungsschalter;
• 2 exemplarisch und schematisch ein Antriebssystem mit einer Reglerstruktur für eine feldorientierte Regelung gemäß einer möglichen Ausführungsform der Erfindung;
• 3 exemplarisch und schematisch das Antriebssystem von 2 nach Umschaltung auf eine Steuerstruktur für eine feldorientierte Steuerung; und
• 4 ein Strukturdiagramm zur Veranschaulichung möglicher Verfahrensschritte des Verfahrens.
• In den nachfolgenden Figurenbeschreibungen sind gleiche Elemente bzw. Funktionen mit gleichen Bezugszeichen versehen.
• Im Rahmen der vorliegenden Erfindung ist ein jeweiliger erster PWM-Vorgabewert für eine erste kurzschlussbehaftete Phase, i. e. eine Phase aus den Phasen U, V oder W, als PWM₁ und ein jeweiliger erster PWM-Vorgabewert für eine zweite kurzschlussbehaftete Phase, i. e. eine weitere Phase aus den Phasen U, V, W, als PWM₂ bezeichnet. Ein jeweiliger erster PWM-Vorgabewert für die intakte Phase, i. e. eine noch weitere Phase der Phasen U, V, oder W, ist im Rahmen der vorliegenden Erfindung als PWM₃ bezeichnet. Ein jeweiliger erster PWM-Vorgabewert PWM₁ bzw. PWM₂ bzw. PWM₃ für eine kurzschlussbehaftete bzw. intakte Phase entspricht hierbei je einem aus ersten generierten PWM-Vorgabewerten PWM1 bzw. PWM2 bzw. PWM3 für den Betrieb der Drehfeldmaschine, welch letztere im Unterschied zu den PWM-Vorgabewerten PWM₁, PWM₂, PWM₃ je einer Phase U bzw. V bzw. W fest zugeordnet sind.
• 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 Brückenzweigen gebildet, welche jeweils zwei Leistungsschalter S_UH, S_UL bzw. S_VH, S_VL, bzw. S_WH, S_WL in Form von MOSFETs aufweisen. Drei Leistungsschalter S_UH, S_VH, S_WH des Wechselrichters 1 sind als High-Side-Leistungsschalter, drei Schalter S_UL, S_VL, S_WL als Low-Side-Leistungsschalter angeordnet. Die Mittenabgriffe der Brückenzweige sind je mit einer Phase U bzw. V bzw. W einer Drehfeldmaschine 4 in Form einer permanenterregten Synchronmaschine (PMSM) 4 elektrisch verbunden.
• Die Drehfeldmaschine 4 ist zur Verwendung in einem Kraftfahrzeug vorgesehen, insbesondere zur Verwendung mit 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.
• Der in 1 gezeigte Wechselrichter 1 veranschaulicht – mittels strichpunktierter Linien – beispielhaft einen möglichen Kurzschlusszustand mit einem Kurzschluss 5 an einem ersten Schalter S_UH eines ersten Brückenzweigs und einem Kurzschluss 5 an einem zweiten Schalter S_VL eines zweiten Brückenzweigs, d. h. die Schaltstrecken der Schalter S_UH, S_VL sind dauerhaft elektrisch leitfähig bzw. niederohmig. Für einen Kurzschlusszustand derartiger Charakteristik, d. h. umfassend einen Kurzschluss 5 eines Schalters einer ersten Phase, z. B. U, und einen Kurzschluss 5 eines Schalters einer zweiten Phase, z. B. V, kann das erfindungsgemäße Verfahren zur Anwendung gelangen.
• 2 zeigt nunmehr ein Antriebssystem 6 zum Betrieb der Drehfeldmaschine 4, welches eine Reglerstruktur 7 aufweist, welche bei Eintritt eines wie oben beschriebenen Kurzschlusszustands insbesondere in einen Steuerbetriebsmodus überwechseln bzw. umschalten kann. Vorliegend ist die Reglerstruktur 7 des Antriebssystems 6 gemäß 2, welche den fehlerfreien bzw. Normalbetrieb regelt, für den Kurzschlusszustand bzw. zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens vorteilhaft auf eine Steuerstruktur 8 gemäß 3 umschaltbar.
• Für den Normalbetriebsfall ist die Reglerstruktur 7 zur feldorientierten Regelung im Zuge des Betriebs der Drehfeldmaschine 4 ausgebildet, wobei erste PWM-Vorgabewerte PWM1, PWM2, PWM3 für den Wechselrichter 1 mittels eines PWM-Generators 9 basierend auf Referenzwerten bzw. Sollstromgrößen Isd*, Isq*, welche im d, q-Zweigrößensystem vorgegeben werden, und unter Berücksichtigung tatsächlicher, gemessener Phasenströme Is1, Is2, Is3 generiert werden. Zur Ermittlung der Phasenströme Is1, Is2, Is3 werden Stromsensoren 10 verwendet, um eine möglichst exakte Regelung zu ermöglichen. Mittels der generierten ersten PWM-Vorgabewerte PWM1, PWM2, PWM3 wird der Wechselrichter 1 angesteuert bzw. über dessen Brückenabgriffe die drei Phasen U, V, W der Drehfeldmaschine 4.
• Im Zuge der Umschaltung, welche durch eine Leistungsschalter-Überwachungseinrichtung, z. B. Pfeil A in 3, getriggert wird, wird unter anderem die Stromsensorik 10 der Reglerstruktur 7 abgeschaltet, vgl. 2 und 3, so dass eine Rückkopplung von Ist-Werten Is1, Is2, Is3 an einen Eingang entfällt.
• Das erfindungsgemäße Antriebssystem 6 kann hiernach das Verfahren mit der bereitgestellten Steuerstruktur 8 ausführen. Weitere Merkmale der Reglerstruktur 7 sind nachfolgend im Zusammenhang mit 3 noch näher beschrieben.
• Die Steuerstruktur 8 gemäß 3 ist zur feldorientierten Steuerung (FOS), insbesondere mit einstellbarer Dynamik ausgebildet. Die Steuerstruktur 8 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 θ_mech, welchen der Rotor z. B. mit einem Bezugspunkt auf dem Stator der Drehfeldmaschine 4 einschließt.
• Die Steuerstruktur 8 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 ω_el des Rotors sowie vorgegebenen d, q-Stromkomponenten bzw. Referenzgrößen 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.
• 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 I_{sd_k} und des Solllängs-stroms I_{sq_k} im jeweiligen Abtastschritt der Dauer T einzustellen. Die Sollstromvorgaben I_{sd_k}, I_{sq_k} werden z. B. aufgrund eines Fahrerwunsches vorgegeben.
• Weiterhin weist die erste Funktionseinheit 12 einen Eingang 14 auf, an welchem als zusätzliche Eingangsgröße die tatsächliche elektrische Winkelgeschwindigkeit ω_el des Rotors zur Verfügung gestellt wird. Die elektrische Winkelgeschwindigkeit ω_el wird basierend auf dem ermittelten mechanischen Winkel θ_mech z. B. durch Betrachtung der zeitlichen Änderung des mechanischen Winkels θ_mech entsprechend, i. e. basierend auf der Winkelinformation des Positionsgebers 11, als auch in Abhängigkeit der Polpaarzahl Z_p 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.
• Die erste Funktionseinheit 12 ist erfindungsgemäß zur Ermittlung von Sollspannungskomponenten U_{sd_k}, U_{sq_k} im d, q-Zweigrößensystem in einem aktuellen Abtastschritt ausgebildet, wozu im jeweiligen aktuellen bzw. durchzuführenden Abtastschritt die Gleichung A) für die (Stator-)Solllängsspannungskomponente:

  

  und Gleichung B) für die (Stator-)Sollquerspannungskomponente

  

  gelöst werden.
• Die ermittelten Sollspannungen U_{sd_k}, U_{sq_k} werden an einem 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.
• 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. U_{sd_k} bzw. U_{sd_k – 1} bezeichnen die Solllängsspannungskomponente, U_{sq_k} bzw. U_{sq_k – 1} die Sollquerspannungskomponente, d. h. jeweils Vorgaben für z. B. weitere Funktionseinheiten des Antriebssystems 6 bzw. zur Ansteuerung der Drehfeldmaschine 4.
• T_Ed bezeichnet eine Zeitkonstante resultierend aus L_sd/R und L_sd die Längskomponente der Induktivität der Ständer- bzw. Statorwicklung, T_Eq eine Zeitkonstante resultierend aus L_sq/R und L_sq die Querkomponente der Induktivität der Statorwicklung, I_{sd_k} bzw. I_{sd_k – 1} die vorgegebene Solllängsstromkomponente, I_{sq_k} bzw. I_{sq_k – 1} die vorgegebene Sollquerstromkomponente, R den ohmschen Wicklungswiderstand der Statorwicklung, ω_el die elektrische Winkelgeschwindigkeit und Ψω_el 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 Ψω_el wird z. B. mittels hinterlegter Kennlinien ermittelt.
• 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 Ψω_el 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.
• Die d, q-Stromsollwerte bzw. Sollstromkomponenten I_{sd_k – 1} und I_{sq_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 werden insbesondere von der ersten Funktionseinheit 12 veranlasst. Der Speicher ist z. B. ein volatiler bzw. ein RAM-Speicher.
• 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 T_Ed und T_Eq der 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 Kurzschlusszustand nach Abschaltung der Stromsensorik 10 weiterhin erhältlich sind.
• Die Steuerstruktur 8 weist weiterhin z. B. eine dritte Funktionseinheit 18 auf, welche dazu vorgesehen ist, die von der ersten Funktionseinheit 12 bereitgestellten, rotorfesten d, q-Sollspannungskomponenten U_{sd_k}, U_{sq_k}, insbesondere mittels einer inversen Park-Transformation, in statorfeste Stellgrößen Us1, Us2, Us3 umzuwandeln, z. B. ebenfalls innerhalb des jeweiligen aktuellen Abtastschritts.
• 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 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.
• Zur Ermittlung der Sollspannungswerte Us1, Us2, Us3 wird der dritten Funktionseinheit 18 ebenfalls eine Winkelinformation zur Verfügung gestellt, i. e. der tatsächliche elektrische Winkel θ_el des Rotors resultierend aus dem mechanischen Winkel in Abhängigkeit der Polpaarzahl Z_p 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.
• Basierend auf den von der dritten Funktionseinheit 18 an einem Ausgang 22 ausgegebenen Sollspannungen Us1, Us2, Us3 werden anschließend erste PWM-Vorgabewerte PWM1, PWM2, PWM3 generiert, i. e. für die Phasen U, V, W, welche insoweit mit Werten korrespondieren, mit welchen die Drehfeldmaschine 4 im Normalbetriebsfall ordnungsgemäß betreibbar wäre.
• Die Umwandlung der Sollspannungswerte Us1, Us2, Us3 zu ersten PWM-Vorgabewerten PWM1, PWM2, PWM3 erfolgt z. B. durch eine fünfte Funktionseinheit in Form des PWM-Generators 9, 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 9 an, die ersten PWM-Vorgabewerte PWM1, PWM2, PWM3 stehen an einem Ausgang 25 zur Verfügung. Die fünfte Funktionseinheit 9 ist z. B. in eine der vorstehend beschriebenen Funktionseinheiten 12, 18, ... integriert oder z. B. alternativ davon getrennt gebildet.
• Mit dem Ausgang 25 der fünften Funktionseinheit 9 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.
• Die sechste Funktionseinheit 27, welche zur PWM-Modulation bereitgestellt ist, ist dazu ausgebildet, in Abhängigkeit der Kurzschlussscharakteristik auf einen vorbestimmten Wert gesetzte, neue PWM-Vorgabewerte PWM_1neu, PWM_2neu anstelle der ersten PWM-Vorgabewerte PWM₁, PWM₂ für die je kurzschlussbehaftete erste und zweite Phase bereitzustellen, i. e. ausgangsseitig, und für die weitere, intakte Phase der Drehfeldmaschine 4 optimierte PWM-Vorgabewerte PWM_3neu zu ermitteln und anstelle der ersten PWM-Vorgabewerte PWM₃ für die intakte Phase bereitzustellen, insbesondere je für die Dauer des Kurzschlusszustands.
• Jeweilige neue PWM_1neu, PWM_2neu und optimierte PWM_3neu PWM-Vorgabewerte werden von der Funktionseinheit 27 an einem Ausgang 28 für den Wechselrichter 4 bereitgestellt, i. e. je für den aktuell zu stellenden Spannungsvektor bzw. den Abtastschritt.
• 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.
• Nachfolgend wird das Verfahren, welches zur Iterativen Ausführung vorgesehen ist, anhand von 4 näher erläutert.
• Über die Überwachungseinrichtung 17 wird seitens des Wechselrichters 4 ein Kurzschluss- bzw. ShortFlag, i. e. eine Fehlerinformation, geliefert, insbesondere regelmäßig, welche nachfolgend auf das Vorliegen einer Mehrzahl von Kurzschlüssen 5 an den Leistungsschaltern S_UH ... S_WL hin untersucht wird, Bezugszeichen 29. Bei ordnungsgemäßem Zustand, kann das Antriebssystem 6 den mittels der Reglerstruktur 7 durchgeführten feldorientiert geregelten Betrieb der Drehfeldmaschine 4 fortsetzen, Bezugszeichen 30. Erste PWM-Vorgabewerte PWM1, PWM2, PWM3 zum Betrieb der Drehfeldmaschine 4 werden mittels der Reglerstruktur 7, FOR, generiert.
• Werden Kurzschlüsse 5, insbesondere der vorgesehenen Charakteristik, erkannt, wird durch das Antriebssystem 6 ein Umschalten auf die Steuerstruktur 8 zur feldorientierten Steuerung, FOS, veranlasst, Bezugszeichen 31, im Rahmen dessen die Stromsensorik 10 abgeschaltet wird, und die Funktionseinheiten 12 und 27 weiterhin in Betrieb gesetzt werden. Die Funktionseinheit 27 wertet daraufhin bevorzugt das Short-Flag dahingehend aus, welche für das Verfahren maßgebliche Kurzschlusscharakteristik vorliegt, Bezugszeichen 32.
• In Abhängigkeit der identifizierten Charakteristik werden nunmehr auf einen vorbestimmten Wert gesetzte, neue PWM-Vorgabewerte PWM_1neu, PWM_2neu anstelle der ersten PWM-Vorgabewerte PWM₁, PWM₂ für die erste und zweite je als kurzschlussbehaftet erkannte Phase, bereitgestellt, während für die weitere, als intakt erkannte Phase der Drehfeldmaschine 4 ein optimierter PWM-Vorgabewert PWM_3neu ermittelt und anstelle des ersten PWM-Vorgabewertes PWM₃ für die intakte Phase bereitgestellt wird, Bezugszeichen 33. Der optimierte Vorgabewert PWM_3neu und die neuen PWM-Vorgabewerte PWM_1neu, PWM_2neu können nachfolgend an den Wechselrichter 1 ausgegeben werden, Bezugszeichen 34.
• Hiernach werden für den Fall, dass die kurzgeschlossenen zwei Leistungsschalter S_UH ... S_WL je High-Side-Schalter sind, die neuen PWM-Vorgabewerte PWM_1neu, PWM_2neu für deren Phase je auf 100% gesetzt und der optimierte PWM-Vorgabewert gemäß einer ersten Gleichung ermittelt, i. e. gemäß Gleichung 1): PWM_3neu = 0,5 ((PWM_1neu – PWM₁) + (PWM_2neu – PWM₂))
• Für den Fall, dass die kurzgeschlossenen zwei Leistungsschalter S_UH ... S_WL je Low-Side-Schalter sind, werden die neuen PWM-Vorgabewerte PWM_1neu, PWM_2neu für deren Phase je auf 0% gesetzt und der optimierte PWM-Vorgabewert gemäß einer zweiten Gleichung ermittelt, i. e. gemäß Gleichung 2): PWM_3neu = 0,5 ((PWM₁ – PWM_1neu) + (PWM₂- PWM_2neu))
• Für den Fall, dass die kurzgeschlossenen zwei Leistungsschalter S_UH ... S_WL ein High-Side-Schalter und ein Low-Side-Schalter sind, wird der neue PWM-Vorgabewert PWM_1neu für die Phase mit dem kurzgeschlossenen High-Side-Schalter je auf 100% und der neue PWM-Vorgabewert PWM_2neu für die Phase mit dem kurzgeschlossenen Low-Side-Schalter je auf 0% gesetzt und der optimierte PWM-Vorgabewert gemäß einer dritten Gleichung ermittelt, i. e. entweder nach Gleichung 3a): PWM_3neu = (PWM_1neu – PWM₁) + PWM₃ unter der Bedingung 1), dass (PWM_1neu – PWM₁) > (PWM₂ – PWM_2neu))
  oder nach Gleichung 3b): PWM_3neu = (PWM₂ – PWM_2neu) + PWM₃ unter der Bedingung 2), dass (PWM_1neu – PWM₁) ≤ (PWM₂ – PWM_2neu))
• In den Gleichungen 1) bis 3b) bezeichnet PWM_3neu einen optimierten PWM-Vorgabewert für die weitere bzw. intakte Phase und PWM₃ einen ersten PWM-Vorgabewert für dieselbe Phase, PWM_1neu den neuen PWM-Vorgabewert für die erste Phase mit einem kurzgeschlossenen Leistungsschalter und PWM₁ einen ersten PWM-Vorgabewert für dieselbe Phase und PWM_2neu den neuen Vorgabewert für die zweite Phase mit einem kurzgeschlossenen Leistungsschalter und PWM₂ einen ersten PWM-Vorgabewert für dieselbe, i. e. zweite, Phase.
• Vorgesehen im Rahmen des vorgeschlagenen Verfahrens hierbei weiterhin, die optimierten PWM-Vorgabewerte PWM_3neu in Abhängigkeit einer Schwellwertüberschreitung als limitierte PWM-Vorgabewerte zu ermitteln und auszugeben bzw. bereitzustellen. Bevorzugt wird der optimierte PWM-Vorgabewert auf 100% oder 0% gesetzt bereitgestellt, wenn diese Grenze über- bzw. unterschritten wird.
• Durch die Erfindung wird ermöglicht, dass eine extreme Situation, bei welcher zwei Halbleiterschalter ausfallen, noch beherrschbar ist. Sternpunktrelais oder Phasentrenner können eingespart werden, was gerade bei hohen Stückzahlen eine erheblichen Minderaufwand bedeutet. Bauvolumen kann vorteilhaft reduziert werden. Die Verluste können reduziert, der Wirkungsgrad erhöht werden.
• Bezugszeichenliste

1

Pulswechselrichter

2

Zwischenkreis

3

Zwischenkreiskondensator

4

Drehfeldmaschine

5

Kurzschluss

6

Antriebssystem

7

Reglerstruktur

8

Steuerstruktur

9

fünfte Funktionseinheit

10

Stromsensorik

11

Geber

12

erste Funktionseinheit

13

Eingang 12

14

weiterer Eingang 12

15

zweite Funktionseinheit

16

Verbindungsleitung

17

Ausgang 12

18

dritte Funktionseinheit

19

Eingang 18

20

vierte Funktionseinheit

21

weiterer Eingang 18

22

Ausgang 18

23

Eingang 9

24

weiterer Eingang 9

25

Ausgang 9

26

Eingang 27

27

Sechste Funktionseinheit

28

Ausgang 27

29

Auswertung Kurzschlüsse

30

Weiterbetrieb mit FOR

31

Umschaltung auf FOS

32

Auswertung Charakteristik

33

Bereitstellung neue/optimierte PWM-Vorgabewerte

A

Überwachung

• ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
• Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
• Zitierte Patentliteratur
• WO 2011/042237 A1 [0005]

Claims (13)

1. Verfahren zum Betrieb einer Drehfeldmaschine (4), insbesondere einer permanenterregten Synchronmaschine (PMSM), an einem Wechselrichter (1), wobei zum Betrieb der Drehfeldmaschine (4) erste PWM-Vorgabewerte (PWM1, PWM2, PWM3) für je eine Phase (U, V, W) derselben generiert werden, um damit korrespondierend über Leistungsschalter (S_UH ... S_WL) des Wechselrichters (1) den jeweiligen Spannungsvektor an der Drehfeldmaschine (4) einstellen zu können, dadurch gekennzeichnet, dass bei Erkennen eines Kurzschlusses (5) an einem Leistungsschalter (S_UH ... S_WL) einer ersten Phase (U, V, W) und eines Kurzschlusses (5) an einem Leistungsschalter (S_UH ... S_WL) einer zweiten Phase (U, V, W) jeweils neue, in Abhängigkeit der Kurzschlussscharakteristik auf einen vorbestimmten Wert gesetzte PWM-Vorgabewerte (PWM_1neu, PWM_2neu) anstelle der ersten PWM-Vorgabewerte (PWM₁, PWM₂) für die erste und zweite Phase (U, V, W) bereitgestellt werden, während für die weitere Phase (U, V, W) der Drehfeldmaschine (4) jeweils ein optimierter PWM-Vorgabewert (PWM_3neu) ermittelt und anstelle des ersten PWM-Vorgabewertes (PWM₃) für die weitere Phase (U, V, W) bereitgestellt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein optimierter PWM-Vorgabewert (PWM_3neu) je basierend auf wenigstens einem ersten (PWM₁, PWM₂, PWM₃) Vorgabewert für eine kurzschlussbehaftete Phase (U, V, W) und einem neuen PWM-Vorgabewert (PWM_1neu, PWM_2neu) ermittelt wird (33).
3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein optimierter PWM-Vorgabewert (PWM_3neu) je in Abhängigkeit der spezifischen Kurzschlusscharakteristik ermittelt und/oder bereitgestellt wird, insbesondere nach einer Zustandsauswertung (32).
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Erkennen der Kurzschlüsse (5), insbesondere vor einer Zustandsauswertung (32), von einem Betrieb der Drehfeldmaschine (4) mit Strommessung auf einen stromsensorlosen Steuer- oder Regelbetriebsmodus umgeschaltet wird, insbesondere auf eine feldorientierte Steuerung (FOS).
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass für den Fall, dass die kurzgeschlossenen Leistungsschalter (S_UH ... S_WL) je High-Side-Schalter sind, die neuen PWM-Vorgabewerte (PWM_1neu, PWM_2neu) für deren Phase je auf 100% gesetzt werden und der optimierte PWM-Vorgabewert (PWM_3neu) je gemäß einer ersten Gleichung ermittelt wird; dass für den Fall, dass die kurzgeschlossenen Leistungsschalter (S_UH ... S_WL) je Low-Side-Schalter sind, die neuen PWM-Vorgabewerte (PWM_1neu, PWM_2neu) für deren Phase je auf 0% gesetzt werden und der optimierte PWM-Vorgabewert je gemäß einer zweiten Gleichung ermittelt wird; und dass für den Fall, dass die kurzgeschlossenen Leistungsschalter (S_UH ... S_WL) ein High-Side-Schalter und ein Low-Side-Schalter sind, der neue PWM-Vorgabewert (PWM_1neu) für die Phase mit dem kurzgeschlossenen High-Side-Schalter auf 100% und der neue PWM-Vorgabewert (PWM_2neu) für die Phase mit dem kurzgeschlossenen Low-Side-Schalter auf 0% gesetzt werden und der optimierte PWM-Vorgabewert (PWM_3neu) je gemäß einer dritten Gleichung ermittelt wird.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass zur Ermittlung eines optimierten PWM-Vorgabewertes Gleichung 1): PWM_3neu = 0,5 ((PWM_1neu – PWM₁) + (PWM_2neu – PWM₂)) oder Gleichung 2): PWM_3neu = 0,5 ((PWM₁ – PWM_1neu) + (PWM₂- PWM_2neu)) oder Gleichung 3a): PWM_3neu = (PWM_1neu – PWM₁) + PWM₃ unter der Bedingung 1), dass (PWM_1neu – PWM₁) > (PWM₂ – PWM_2neu)) oder Gleichung 3b): PWM_3neu = (PWM₂ – PWM_2neu) + PWM₃ unter der Bedingung 2), dass (PWM_1neu – PWM₁) ≤ (PWM₂ – PWM_2neu)) gelöst wird, wobei PWM_3neu einen optimierten PWM-Vorgabewert für die jeweilige weitere Phase und PWM₃ einen ersten PWM-Vorgabewert für dieselbe Phase bezeichnet, wobei PWM_1neu den neuen PWM-Vorgabewert für die erste Phase mit einem kurzgeschlossenen Leistungsschalter und PWM₁ einen ersten PWM-Vorgabewert für dieselbe Phase bezeichnet und wobei PWM_2neu den neuen Vorgabewert für die zweite Phase mit einem kurzgeschlossenen Leistungshalbleiter und PWM₂ einen ersten PWM-Vorgabewert für dieselbe Phase bezeichnet.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mittels der optimierten (PWM_3neu) und neuen PWM-Vorgabewerte (PWM_1neu, PWM_2neu) ein Spannungsvektor an der Drehfeldmaschine (4) eingestellt wird, welcher im Mittel zu keinem Bremsmoment und/oder zu keinem überhöhten Phasenstrom führt.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die optimierten PWM-Vorgabewerte (PWM_3neu) in Abhängigkeit einer Schwellwertüberschreitung als limitierte PWM-Vorgabewerte ermittelt und ausgegeben werden.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der optimierte PWM-Vorgabewert (PWM_3neu) auf 100% oder 0% gesetzt ausgegeben wird, wenn diese Grenze über- bzw. unterschritten wird.
10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mittels eines PWM-Vorgabewerts (PWM1, PWM2, PWM3, PWM₁, PWM₂, PWM₃, PWM_1neu, PWM_2neu, PWM_3neu) jeweils ein PWM-Tastverhältnis für eine Phase (U, V, W) ausgedrückt ist.
11. Antriebssystem (6) für eine Drehfeldmaschine (4), insbesondere eine permanenterregte Synchronmaschine (PMSM), wobei das Antriebssystem (6) einen Wechselrichter (1) zum Betrieb der Drehfeldmaschine (4) aufweist, wobei das Antriebssystem (6) zur Erkennung eines Kurzschlusses (5) an einem jeweiligen Leistungsschalter (S_UH ... S_WL) des Wechselrichters (1) ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Antriebssystem (6) zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche ausgebildet ist.
12. Antriebssystem (6) nach Anspruch 11, wobei das Antriebssystem (6) ferner eine Reglerstruktur (7) für den Betrieb der Drehfeldmaschine (4) aufweist, insbesondere mit Strommessung, dadurch gekennzeichnet, dass das Antriebssystem (6) zur Durchführung des Verfahrens auf eine Steuerstruktur (8) oder eine stromsensorlose Reglerstruktur umschaltbar ist, insbesondere auf eine Steuerstruktur zur feldorientierten Steuerung (8) der Drehfeldmaschine oder auf eine stromsensorlose Reglerstruktur zur feldorientierten Regelung, insbesondere mit Stromschätzung.
13. Antriebssystem (6) nach einem der Ansprüche 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Antriebssystem (6) eine mittels des Wechselrichters (1) betreibbare Drehfeldmaschine (4) aufweist, insbesondere eine permanenterregte Synchronmaschine.

Images