DE102014217699B4 - Steuerung einer Drehfeldmaschine - Google Patents

Abstract

Verfahren zur Steuerung einer Drehfeldmaschine (4) mit drei Strängen (U, V, W) bezüglich eines Raumzeigers, insbesondere eines Stromraumzeigers, in der komplexen Ebene, wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst:- Bestimmen von an den Strängen (U, V, W) einzustellenden Spannungen auf der Basis des Raumzeigers;- Bestimmen von PWM-Signalen zur Ansteuerung von Halbbrücken, die den Strängen jeweils zugeordnet sind, auf der Basis der bestimmten Spannungen,- wobei Strangströme, die durch die Stränge fließen, in regelmäßigen Perioden bestimmt werden und- wobei die PWM-Signale auf der Basis der bestimmten Strangströme bezüglich Totzeiten der Halbbrücken korrigiert werden;- Bestimmen, dass einer der Strangströme während der aktuellen Periode sein Vorzeichen wechselt;- wobei das Korrigieren den Vorzeichenwechsel des Strangstroms berücksichtigt, wobei das Korrigieren des PWM-Signals auf der Basis eines mittleren Spannungsabfalls während der Abtastperiode erfolgt und der mittlere Spannungsabfall auf der Basis des zugeordneten, sein Vorzeichen wechselnden Strangstroms bestimmt wird, dadurch gekennzeichnet, dass der mittlere Spannungsabfall in Abhängigkeit eines Zeitpunkts bestimmt wird, zu dem innerhalb der gegenwärtigen Periode der Vorzeichenwechsel des Strangstroms erfolgt.

Description

• Die Erfindung betrifft die Steuerung einer Drehfeldmaschine. Insbesondere betrifft die Erfindung eine Kompensierung von Sperrzeiten von Stromventilen einer Brückenschaltung an einer feldorientierten Regelung.
• Das Drehverhalten einer Drehfeldmaschine kann mittels einer Feldorientierten Regelung (FOR), die auch Vektorregelung genannt wird, gesteuert werden. Diese Regelungsmethode ist beispielsweise in DE 10 2011 088 242 A1 , sowie in DE 10 2012 020 652 A1 offenbart. Ein Problem betrifft dabei die Ansteuerung eines Wechselrichters, der an Strängen bzw. Phasen der Drehfeldmaschine mittels Halbbrücken vorbestimmte Spannungen einstellt. In jeder Halbbrücke liegen zwei Stromventile in Serie zwischen unterschiedlichen Potentialen einer Spannungsversorgung. Wo die Stromventile miteinander verbunden sind, ist auch die entsprechende Phase kontaktiert. Werden die beiden Stromventile abwechselnd mit einem vorbestimmten Tastverhältnis geöffnet und geschlossen, so stellt sich an der Phase die gewünschte Spannung ein. Dabei muss unbedingt vermieden werden, dass beide Stromventile gleichzeitig geöffnet sind, um einen Kurzschluss zu vermeiden. Die Stromventile sind üblicherweise als Halbleiter ausgeführt, die eine vorbestimmte Totzeit aufweisen, die zwischen dem Beginn eines Signals zum Öffnen des Stromventils und dem vollständigen Öffnen vergeht. Bei der Ansteuerung der Stromventile müssen diese Sperr- oder Totzeiten berücksichtigt werden.
• Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine feldorientierte Regelung für eine Drehfeldmaschine anzugeben, die eine verbesserte Kompensation von Totzeiten ermöglicht.
• Ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Steuerung einer Drehfeldmaschine mit drei Strängen bezüglich eines Raumzeigers umfasst Schritte des Bestimmens von an den Strängen einzustellenden Spannungen auf der Basis des Raumzeigers und des Bestimmens von PWM-Signalen zur Ansteuerung von Halbbrücken, die den Strängen jeweils zugeordnet sind, auf der Basis der bestimmten Spannungen. Bei dem Raumzeiger handelt es sich vorzugsweise um einen Stromraumzeiger. Dabei werden Strangströme, die durch die Stränge fließen, in regelmäßigen Perioden bestimmt und die PWM-Signale werden auf der Basis der bestimmten Strangströme bezüglich Totzeiten der Halbbrücken korrigiert. Ferner wird bestimmt, dass einer der Strangströme während der aktuellen Periode sein Vorzeichen wechselt, wobei das Korrigieren den Vorzeichenwechsel des Strangstroms berücksichtigt.
• Im Gegensatz zu einer bekannten Korrektur von PWM-Signalen bezüglich Totzeiten von Halbbrücken bzw. deren Stromventilen ermöglicht es die Berücksichtigung eines Vorzeichenwechsels eines Stroms innerhalb einer Abtastperiode für den Strom, eine genauere Steuerung durchzuführen. Dazu kann sich eine Reihe von Vorteilen ergeben. Beispielsweise können Oberschwingungen im Strom durch die Drehfeldmaschine gedämpft werden, wodurch eine verringerte Geräuschemission der Drehfeldmaschine bewirkt werden kann. Außerdem können Verluste in der Drehfeldmaschine verringert werden, sodass deren Wirkungsgrad steigen oder ein Kühlungsaufwand für die Drehfeldmaschine sinken kann. Eine Zwischenkreisspannung, die an der Halbbrücke anliegt, kann verbessert ausgenutzt werden. Durch die Vorhersage des Stromnulldurchgangs können Verzerrungen der Maschinenspannung wegen einer falschen Berechnung der Sperrzeitkompensation vermieden werden. Die tatsächlichen Spannungen an der Drehfeldmaschine mit PWM-Sollwerten können besser berechnet werden, sodass weitere Bestimmungen, insbesondere eine Diagnose oder ein Berechnungsmodell, beispielsweise zur Flussschätzung, zur Statorwiderstand-Schätzung, zur Rotorlagenschätzung oder zur Drehzahlschätzung, besser berechnet werden können. Weiter kann durch eine genaue Berechnung der tatsächlichen an der Drehfeldmaschine anliegenden Maschinenspannungen eine Vorrichtung zur Abtastung der Spannungen eingespart werden. Durch die Berücksichtigung des Vorzeichenwechsels können auch relativ lange Bestimmungsintervalle für die Strangströme, bezogen auf elektrische Perioden von Wechselspannungen an den Strängen, in Kauf genommen werden. Messeinrichtungen für die Ströme und Verarbeitungseinrichtungen für die gemessenen Ströme können daher einfach und kostengünstig aufgebaut sein. Insbesondere kann ein das Verfahren ausführender Mikrocomputer schwach dimensioniert sein und eine nur geringe Verarbeitungsgeschwindigkeit aufweisen. Das beschriebene Verfahren kann vorteilhaft beispielsweise bei einem Traktionsantrieb an einem Kraftfahrzeug eingesetzt werden. Nachteile einer großen Regler-Abtastperiode oder einer ungenauen Strommessung können vermieden werden. Auch bei Steuerung einer Drehfeldmaschine mit einem anderen Einsatzzweck, beispielsweise an Bord des Kraftfahrzeugs für eine elektrische Lenkunterstützung, einen Stellantrieb an einem Getriebe etc., kann das Verfahren gewinnbringend eingesetzt werden.
• Bevorzugterweise erfolgt das Korrigieren des PWM-Signals auf der Basis eines mittleren Spannungsabfalls während der Abtastperiode, wobei der mittlere Spannungsabfall auf der Basis des zugeordneten, sein Vorzeichen wechselnden Strangstroms bestimmt wird. Der mittlere Spannungsabfall kann durch die Berücksichtigung des Vorzeichenwechsels genauer bestimmt werden. Maschinenspannungen an den Strängen bzw. Phasen der Drehfeldmaschine können so genauer bestimmbar sein.
• Bevorzugterweise umfasst das Bestimmen der Strangströme ein Verzögern des Raumzeigers um einen vorbestimmten Betrag und das Bestimmen der Strangströme auf der Basis eines verzögerten Raumzeigers. Dadurch kann mit Referenzströmen gearbeitet werden, die ein geringeres Messrauschen oder einen verringerten Offset aufweisen. So kann die Genauigkeit des Verfahrens weiter gesteigert sein. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wird der mittlere Spannungsabfall in Abhängigkeit eines Zeitpunkts bestimmt, zu dem innerhalb der gegenwärtigen Periode der Vorzeichenwechsel des Strangstroms erfolgt. Insbesondere kann ein Zeitanteil der gegenwärtigen Periode, der vor dem Vorzeichenwechsel liegt, mit dem Zeitanteil, der nach dem Vorzeichenwechsel liegt, in ein Verhältnis gesetzt werden. Durch Berücksichtigung dieses Verhältnisses kann der mittlere Spannungsabfall verbessert bestimmt werden.
• Es ist weiter bevorzugt, dass das Bestimmen des Vorzeichenwechsels des Strangstroms Schritte des Bestimmens, in welchem Sektor der verzögerte Raumzeiger aktuell liegt, des Bestimmens, in welchem Sektor der Raumzeiger am Ende der gegenwärtigen Periode liegt, des Bestimmens, dass der Raumzeiger während der gegenwärtigen Periode den Sektor ändert und des Bestimmens, welcher der durch einen der Stränge fließenden Strangströme während der gegenwärtigen Periode sein Vorzeichen ändert, umfasst. Auf diese Weise kann im Referenzsystem der feldorientierten Regelung eine einfache und sichere Bestimmung des Vorzeichenwechsels eines der Strangströme während einer gegenwärtigen Abtastperiode für Strangströme erfolgen.
• Dabei ist weiter bevorzugt, dass der Zeitpunkt, zu dem innerhalb der gegenwärtigen Periode der Vorzeichenwechsel des Strangstroms erfolgt, auf der Basis einer Linearisierung zwischen dem Raumzeiger und dem Raumzeiger am Ende der gegenwärtigen Periode bestimmt wird. Da die mechanische Drehgeschwindigkeit der Drehfeldmaschine während der gegenwärtigen Periode als konstant angenommen werden kann, kann durch die Linearisierung eine rasche und ausreichend genaue Bestimmung durchgeführt werden. In einer weiteren Variante kann in dieser oder der letztgenannten Ausführungsform auch eine Bestimmung bezüglich eines um einen vorbestimmten Betrag verzögerten Raumzeigers und dem Raumzeiger am Ende der Gegenwärtigen Periode erfolgen.
• In noch einer weiteren Ausführungsform erfolgen während einer Periode mehrere Zyklen der Pulsweitenmodulation und für jeden Zyklus wird durch Vordrehen des abgetasteten Raumzeigers um einen vorbestimmten Betrag ein zugeordneter Raumzeiger bestimmt, bezüglich dessen dann die Pulsweitenmodulation bestimmt wird. Dadurch kann insbesondere eine Pulsweitenmodulation, deren Frequenz ein Vielfaches der Abtastfrequenz der Strangströme beträgt, vorteilhaft im Rahmen des Verfahrens durchgeführt werden.
• Die Korrektur des Spannungsabfalls kann auf der Basis von Strangströmen bestimmt werden, die innerhalb der gegenwärtigen Periode interpoliert sind.
• Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung umfasst ein Computerprogrammprodukt Programmcodemittel zur Durchführung des beschriebenen Verfahrens, wenn das Computerprogrammprodukt auf einer Ausführungseinrichtung abläuft oder auf einem computerlesbaren Medium gespeichert ist.
• Gemäß noch eines weiteren Aspekts der Erfindung umfasst eine Steuereinrichtung zur Steuerung einer Drehfeldmaschine bezüglich eines Raumzeigers in der komplexen Ebene eine Bestimmungseinrichtung zur Bestimmung von an den Strängen einzustellenden Spannungen auf der Basis des Raumzeigers, einen PWM-Generator zur Bestimmung von PWM-Signalen zur Ansteuerung von Halbbrücken, die den Strängen jeweils zugeordnet sind, auf der Basis der bestimmten Spannungen und eine Bestimmungseinrichtung zur Bestimmungen von Strangströmen, die durch die Stränge fließen, in regelmäßigen Perioden. Dabei ist der PWM-Generator dazu eingerichtet, die PWM-Signale auf der Basis der bestimmten Strangströme bezüglich Totzeiten der Halbbrücken zu korrigieren. Ferner ist der PWM-Generator dazu eingerichtet, beim Korrigieren der Strangströme zu berücksichtigen, falls einer der Strangströme während der aktuellen Periode sein Vorzeichen wechselt.
• Die vorgestellte Technik zur Kompensation der Totzeit kann auch auf andere Maschinearten (z.B. eine Gleichstrommaschine) erweitert werden. Außerdem kann auf die gleiche Weise in einer Maschine die genaue Berechnung anderer Parasitär-Effekte im Wechselrichter (z.B. Spannungsabfall wegen Durchschaltwiderstand des Halbleiters und der Diode) durchgeführt werden, was zur optimalen Kompensation aller Spannungsabfälle, die durch die Effekte des Wechselrichters verursacht sind, in allen Betriebsbereichen der Maschine führen kann. Die Berechnung der anderen Parasitär-Effekte im Wechselrichter hängen im Wesentlichen von der Art der als Stromventile verwendeten Halbleitern (MOSFET, IGBT...) ab.
• Die Erfindung wird nun mit Bezug auf die beigefügten Figuren genauer beschrieben, in denen:
• 1 einen Wechselrichter;
• 2 den Wechselrichter von 1 an einer Drehfeldmaschine;
• 3 ein Schaltbild einer Feldorientierten Regelung (FOR);
• 4 einen Stromraumzeiger in der komplexen Ebene;
• 5 einen Stromverlauf mit Vorzeichenwechsel während einer Abtastperiode;
• 6 einen Stromverlauf mit Vorzeichenwechsel während einer Abtastperiode in einer Darstellung in der komplexen Ebene und
• 7 einen Stromverlauf in der Darstellung von 5 mit erhöhter PWM-Frequenz darstellt.
• 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, IGBTs, Thyristoren, GTOs oder anderen Stromventilen aufweisen. Ein Ersatzschaltbild des Wechselrichters 1 mit der Drehfeldmaschine 4 ist in 2 gezeigt. 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 beispielsweise zum Einsatz in einem Kraftfahrzeug vorgesehen sein kann, etwa in einem hybridisierten oder elektrischen Antriebsstrang oder einer Servolenkung, weist einen Stator mit einer Ständerwicklung, insbesondere mit den drei Strängen U, V, W auf, welche vorzugsweise symmetrisch gewickelt und um 120 Grad versetzt angeordnet sind, und weiterhin insbesondere einen mit Permanentmagneten bestückten Rotor.
• Mittels der Schalter S1 bis 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.
• Ein Durchschaltzustand einer Halbbrücke für eine Phase U, V, W kann allgemein über einen PWM-Vorgabewert (PWM: Pulsweitenmodulation), welcher im Rahmen der 2 und 3 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.
• Mittels unterschiedlicher Modulationsverfahren können durch den Pulswechselrichter 1 PWM-Werte generiert werden, um die gewünschten Spannungen für die Drehfeldmaschine einzustellen. Die generierten PWM-Werte aus der Regelung oder der Steuerung zur Erzeugung eines bestimmten Spannungsvektors ändern sich mit der gewünschten Spannungsfrequenz und -amplitude.
• Das Ausschalten eines Halbleiters erfolgt nicht sprungförmig, es benötigt eine sogenannte Totzeit to, bis alle Ladungen im Sperrbereich des Halbleiters ausgeräumt sind und der Halbleiter ganz ausgeschaltet ist. Diese Totzeit hängt von den verwendeten Halbleitern ab und liegt zum Beispiel bei einem MOSFET unter 1µs und beim IGBT zwischen 1µs und 5µs. Im Wechselrichter 1 dürfen die zwei komplementären Halbleiter in einer Phase, z.B. S1 und S2 in 1, niemals gleichzeitig eingeschaltet werden, um einen Kurzschluss im Zwischenkreis zu vermeiden, der zu einer Zerstörung des Zwischenkreiskondensators oder der Halbleiter führen kann. Aus diesem Grund wird in der Regel eine Verriegelzeit (Totzeit oder Sperrzeit genannt) zwischen dem Ausschalten eines Halbleiters (bis alle Ladungen ausgeräumt sind) und dem Einschalten des komplementären Halbleiters in der gleichen Phase berücksichtigt.
• Bei der Ansteuerung einer Maschine entsteht wegen dieser Sperrzeit eine Änderung des gewünschten Spannungsvektors, was zu Verzerrungen der Spannungen an der Drehfeldmaschine führen kann. Um diese Sperrzeit zu kompensieren, ist es bekannt, die Verriegelzeit abhängig vom gemessenen Phasenstrom in einer Phase zu kompensieren. Eine genaue Ermittlung des Nulldurchgangs ist dabei sehr wichtig, sonst kann die Kompensation zu falschen Ergebnissen führen.
• Eine korrekte Kompensation der Sperrzeiten kann auch aus anderen Gründen wichtig sein. Zur Regelung der Maschine können noch weitere Funktionen oder Modelle verwendet werden, die die Spannungen an der Drehfeldmaschine als Eingangsparameter verwenden. Beispielsweise kann die Funktionalität des Positionssensors über ein sensorloses Verfahrens überwacht werden, der Zustand der Maschine (Kurzschlüsse, Phasenabrisse in der Maschine...) kann mittels einer Spannungsdiagnose überwacht werden, das Flussmodell der Drehfeldmaschine 4 kann über ein Flussmodell berechnet werden, oder der Statorwiderstand der Drehfeldmaschine kann bestimmt werden, beispielsweise für eine Nachführung oder eine Temperaturüberwachung. In allen diesen Modellen werden die Spannungen der Maschine benötigt, die üblicherweise auf der Basis der Sollspannungen aus der Regelung bestimmt werden. Bei fehlender oder falscher Sperrzeitkompensation können die bestimmten Sollspannungen fehlerhaft sein, sodass auch die Modelle ungenau oder falsch arbeiten können.
• Für die Steuerung der Drehfeldmaschine werden häufig kostengünstige Mikrokontroller verwendet, die nur über eine geringe Rechenleistung verfügen, was zur großen Regelabtastzeiten führt. Es wird eine Technik vorgestellt, wie eine verbesserte Kompensation der Sperrzeiten im Wechselrichter trotz großer Regel-Abtastzeiten und verrauschter Strommessungen bei einer Drehfeldmaschine, insbesondere einer permanenterregten Synchronmaschine, erreicht werden kann.
• 3 zeigt eine beispielhafte feldorientierte Regelung (FOR) für eine Drehfeldmaschine wie die aus den 1 und 2. Die FOR kann als Steuereinrichtung ausgeführt sein, die eine Steuerung des Drehverhaltens Drehfeldmaschine 4 auf der Basis eines Stromraumzeigers nach der bekannten Art einer Vektorregelung durchführt. Dazu können Teile von 3 insbesondere von einem programmierbaren Mikrocomputer umfasst sein, wobei die Verarbeitung digital erfolgt. Die Darstellung von 3 kann jedoch auch als Ablaufschema für ein Verfahren zum Steuern der Drehfeldmaschine aufgefasst werden.
• Von einer nicht dargestellten Steuereinrichtung wird ein Stromraumzeiger zur Verfügung gestellt, der in d,q-Darstellung gegeben ist und die Komponenten IsdRef und IsqRef umfasst. Die d-Komponente ist einem magnetischen Fluss und die q-Komponente einem Drehmoment der Drehfeldmaschine 4 zugeordnet. Die Komponenten des Stromraumzeigers werden über optionale Proportional-Integral-Glieder an eine Transformationseinrichtung 5 weiter gegeben, die die Eingangsgrößen in drei Spannungen transformiert, die an den Strängen der Drehfeldmaschine 4 einzustellen sind. Optional können die bestimmten Spannungen anschließend mittels eines Begrenzers 6 auf gültige Werte begrenzt werden. Ein PWM-Generator 7 erzeugt dann auf der Basis der bestimmten Spannungen PWM-Signale für die Schalter S1 bis S6 des Wechselrichters 1, sodass diese die gewünschten Spannungen an den Strängen der Drehfeldmaschine 4 bereitgestellt werden.
• Für die Steuerung ist es ferner erforderlich, Strangströme, die durch die Stränge fließen, zu bestimmen. Dazu sind unterschiedliche Herangehensweisen möglich. In der dargestellten Ausführungsform werden die Strangströme mittels Stromfühlern 8 abgetastet. Die Strangströme werden auf der Basis eines Drehwinkels ω der Drehfeldmaschine 5 mittels einer weiteren Transformationseinrichtung 16 ins d,q-Koordinatensystem transformiert, wobei der Drehwinkel ω ebenfalls auf unterschiedliche Weisen bestimmt werden kann. Vorliegend wird der mechanische Drehwinkel ω mittels eines Positionssensors 9 abgetastet, der beispielsweise als Anordnung von Hall-Sensoren oder Inkrementalgebern ausgebildet sein kann. Die transformierten Werte werden auf die Werte des Stromraumzeigers addiert, bevor diese an die PI-Glieder bzw. an die Transformationseinrichtung 5 geführt werden. Die Zwischenkreisspannung Udc, die in verschiedenen Bestimmungsschritten verwendet wird, kann auf eine beliebige, bekannte Weise bestimmt werden.
• Optional können die additiv zum Stromraumzeiger rückgekoppelten Komponenten Isd und Isq mittels eines Entkopplers 10 voneinander entkoppelt und additiv an den Eingang der Transformationseinrichtung 5 gekoppelt werden. Dazu kann die elektrische Drehgeschwindigkeit ω_el verwendet werden, die durch Multiplikation der mechanischen Drehgeschwindigkeit ω_mech mit der Polzahl Zp der Drehfeldmaschine 4 bestimmt werden kann. Die mechanische Drehgeschwindigkeit ω_mech kann durch Ableiten des mechanischen Drehwinkels Θ_mech nach der Zeit bestimmt werden. Ein ebenfalls optionales Positionsschätzmodell 11 stellt auf der Basis der PWM-Signale und der Strangströme eine geschätzte Drehgeschwindigkeit ω̂ und einen geschätzten Drehwinkel Θ̂ und der Drehfeldmaschine 4 bereit.
• Im PWM-Generator 7 werden die PWM-Signale um Spannungsfehler, die aufgrund von Sperrzeiten der Schalter S1 bis S6 entstehen, möglichst kompensiert, sodass ein Zustand, in dem zwei Schalter einer Halbbrücke gleichzeitig geschlossen sind, vermieden wird. Die Bestimmung der Spannungsfehler erfolgt bezüglich der Strangströme, die durch die einzelnen Stränge der Drehfeldmaschine fließen. Bevorzugterweise werden jedoch nicht die abgetasteten Strangströme sondern nachgebildete Strangströme verwendet, die einen verringerten Rauschanteil aufweisen. Dazu wird der Stromraumzeiger in einem Filter 13 um einen vorbestimmten Betrag verzögert, der die Dynamik der FOR-Regelung reflektiert. Anschließend wird das Signal an eine weitere Transformationseinrichtung 14 geleitet, um aus den verzögerten Komponenten des Stromraumzeigers drei Referenzströme zu bestimmen, die durch die Stränge der Drehfeldmaschine 4 fließen. Dieser Teil des Verfahrens ist in der deutschen Patentanmeldung DE 10 2011 088 242 A1 genau dargelegt. Die bestimmten Referenzströme Is1 Ref, ls2Ref und ls3Ref werden dann der Totzeitkompensation im PWM-Generator 7 zu Grunde gelegt.
• Werden die Strangströme zeitgesteuert in regelmäßigen Perioden bestimmt, so kann sich ein Fehler bei der Bestimmung eines Spannungsfehlers ergeben, wenn der Strangstrom innerhalb der gegenwärtigen Periode, also zwischen zwei Bestimmungszeitpunkten, sein Vorzeichen wechselt. Es wird vorgeschlagen, einen während einer Periode erfolgenden Vorzeichenwechsel bei der Kompensation der Spannungsfehler zu berücksichtigen. Insbesondere bei langen Perioden kann so ein Fehler bei der Kompensation verhindert werden. Lange Perioden treten besonders dann auf, wenn pro elektrischer Periode der Drehfeldmaschine nur relativ wenige Abtastperioden der Ströme erfolgen, beispielsweise weniger als 1000, weniger als 100 oder weniger als 10.
• Für die Kompensation werden bevorzugterweise die Sollwerte der durch die Stränge der Drehfeldmaschine fließenden Strangströme statt gemessener Strangströme verwendet, um das Problem verrauschter Messwerte umzugehen.
• Für die Kompensation des Spannungsfehlers wegen der Sperrzeiten im Wechselrichter wird im Folgenden ein Algorithmus vorgestellt, der nach der Generierung der PWM-Werte durch die feldorientierte Regelung zum Einsatz kommt. Die neu berechneten PWM-Werte werden anschließend an den Wechselrichter weitergeleitet.
• Sperrzeitkompensation über Stromsollwerte:
• Die FOR hat eine vorbestimmte Dynamik, das heißt, die als Eingabegrößen vorgegebenen d,q-Ströme werden erst nach einer gewissen Zeit eingestellt. Die Verzögerung der d,q-Ströme kann mittels eines Zeitglieds, insbesondere eines Tiefpassfilters nachgebildet werden, wobei die Zeitkonstante des Tiefpassfilters so gewählt wird, dass die Dynamik der FOR nachgebildet wird. Bei korrekter Einstellung haben die mit dem Tiefpassfilter gefilterten Sollströme den gleichen Verlauf wie die Ist-Ströme in der Drehfeldmaschine. Die mittels des Tiefpassfilters verzögerten Sollwerte können anschließend in d,q-Ströme zurücktransformiert werden, wodurch Phasenströme der Drehfeldmaschine im UVW-Koordinatensystem nachgebildet werden können, die praktisch rauschfrei sind. Insbesondere bei der Bestimmung eines Nulldurchgangs, also eines Zeitpunkts, zu dem einer der Ströme sein Vorzeichen wechselt, kann auf der Basis des nachgebildeten Phasenstroms exakter erfolgen als auf der Basis eines gemessenen Phasenstroms durch einen zugeordneten Strang der Drehfeldmaschine.
• Die Spannungsfehler werden üblicherweise für jede der drei beteiligten Phasen bestimmt, wobei beispielsweise der Phase U der Index 1 zugeordnet wird, der Phase V der Index 2 und der Phase W der Index 3. Bei der Kompensation der Sperrzeit der Stromventile in der Halbbrücke des Wechselrichters wird standardmäßig für jede Phase ein Spannungsfehler ΔU_SX (x=1, 2, 3) bestimmt, wie in Gleichung 1 gezeigt ist. $$\mathrm{\Delta }{u}_{sx}=sign\left(i_{sx\text{RE}ƒ}\right)\cdot \frac{t_0}{T_s}\cdot U_{dc}$$

  

  mit:
• U_sx: der Spannungsfehler wegen der Sperrzeit des Wechselrichters in Phase x to: die Sperrzeit des Wechselrichters
• Ts: die Schaltperiode des Wechselrichters (Ts=1/fs; fs ist die Schaltfrequenz des Wechselrichters)
• U_dc: die Zwischenkreisspannung
• sign(I_sxRef): Vorzeichen des gefilterten Sollwertes des Phasenstroms (nachbilden von I_sx) in Phase x
• Der Sollwert der an der Drehfeldmaschine in Phase x anliegenden Spannung unter Berücksichtigung des durch die Sperrzeit hervorgerufenen Spannungsabfalls kann aus Gleichung 2 berechnet werden: $$U_{sx\text{Re}ƒN}=U_{sx\text{Re}ƒ}+\mathrm{\Delta }{u}_{sx}$$

  
• Prädiktion des Nulldurchgangs und Korrektur:
• Für die Bestimmung des Spannungsabfalls wird bevorzugterweise der Stromvektor aus den gefilterten Sollströmen verwendet, wie oben genauer beschrieben ist. Wie in 4 dargestellt ist kann die Phase (bzw. der Phasenwinkel Θ) des Stromraumzeigers in sechs Sektoren unterteilt werden. Dabei sind Übergänge benachbarter Bereiche je durch einen aktiven Grundspannungsraumzeiger bestimmt und jeder der Grundspannungsraumzeiger entspricht in bekannter Weise einer Kombination von geöffneten und geschlossenen Stromventilen in den Halbbrücken des Wechselrichters. In jedem Sektor ist das Vorzeichen jedes Phasenstroms dargestellt. Beispielsweise ist in Sektor 1 ist der Phasenstrom Isu positiv, Isv negativ und Isw positiv. Mit der Berechnung des Stromraumzeigers im Polarkoordinatensystem als Kombination eines Betrags und einer Phase kann anhand der Phase des Stromvektors der entsprechende Sektor 1 bis 6 bestimmt werden. Anschließend können die Vorzeichen der einzelnen Phasenströme ermittelt werden. Die Vorzeichen sind in Gleichung 1 als „sign“ angegeben.
• Die Bestimmung bzw. Abtastung der Ströme der Phasen U, V und W erfolgt in regelmäßigen Perioden. Erfolgt während einer solchen Periode kein Vorzeichenwechsel eines Strangstroms, so können die Spannungsfehler auf der Basis der Gleichungen 1 und 2 bestimmt werden. Insbesondere bei langen Abtastperioden T_A kann es jedoch vorkommen, dass der Phasenstrom einer der Phasen der Drehfeldmaschine sein Vorzeichen innerhalb einer Periode ändert und ein Vorzeichenwechsel stattfindet. In diesen Fällen wird eine andere Bestimmung der Spannungsfehler vorgeschlagen.
• 5 zeigt die Detektion des Nulldurchganges für einen kritischen Fall mit großer Regel-Abtastperiode T_A. Die gleiche Situation ist in 6 in einem ab-Koordinatensystem in Stromraumzeigerdarstellung aufgezeichnet. In beispielhafter Weise geht der Phasenstrom Isv in Phase V vom Sektor 2, in dem Isv negativ ist, in den Sektor 3 über, in dem Isv positiv ist.
• Im Stand der Technik wird im vorliegenden Beispiel zum Zeitpunkt der Detektion (k*TA) ein negativer Strom in dieser Phase betrachtet und daraufhin eine Änderung der Spannung in dieser Phase um den in Gleichung 1 angegebenen Spannungsabfall durchgeführt: $$\mathrm{\Delta }{u}_{sx\left(k\right)}=\left(-1\right)\cdot \frac{t_0}{T_s}\cdot U_{dc}$$

  
• Der neue Sollwert der Spannung in Phase x mit Berücksichtigung des Spannungsabfalls wegen der Sperrzeit ist: $$U_{sx\text{Re}ƒN}=U_{sx\text{Re}ƒ}+\Delta u_{sx\left(k\right)}=U_{sxReƒ}+\left(-1\right)\cdot \frac{t_0}{T_s}\cdot U_{dc}$$

  

  mit:
• ΔU_sx(k): der Spannungsfehler wegen der Sperrzeit des Wechselrichters in Phase x
• U_sxvRef: der Spannungssollwert in Phase x ermittelt durch die FOR
• U_sxRefN: der neue Spannungssollwert in Phase x unter Berücksichtigung vom Spannungsabfall ΔU_sx(k)
• Die Spannungskorrektur nach Gleichung 4 führt zum Zeitpunkt ((k*TA+Δt1) beim Vorzeichenwechsel des Phasenstroms zur falschen Spannung, was zu Verzerrungen des gesamten Spannungsvektors führen kann. Um diesen Fehler zu beheben wird eine alternative Vorgehensweise vorgeschlagen.
• Die Lage des Stromvektors wird prädiktiv abgeschätzt und die Sperrzeit-Kompensation wird entsprechend angepasst. Da die mechanische Zeitkonstante in der Regel größer als die elektrische Zeitkonstante ist, kann man die Drehzahl der Drehfeldmaschine innerhalb der Abtastperiode T_A als annährungsweise konstant betrachten. Damit besteht die Möglichkeit die Lage des Stromvektors für den nächsten Abtastschritt θ_I(k+1) mit Hilfe der aktuellen Phase des Stromraumzeigers θ_l(k) und der elektrischen Winkelgeschwindigkeit ω_el (bzw. der Drehzahl der Drehfeldmaschine) vorauszuberechnen wie Gleichung 5 zeigt: $${\theta }_{I\left(k+1\right)}={\theta }_{I\left(k\right)}+{\omega }_{el\left(k\right)}\cdot T_A$$

  

  mit:
• θ_I(_k): die Phase des Stromraumzeigers zum Zeitpunkt k*T_A
• θ_I(_k+1): die Phase des Stromraumzeigers zum Zeitpunkt (k+1)*T_A
• ω_el: die Winkelgeschwindigkeit der Drehfeldmaschine (entspricht= Drehzahl* 2π *Polpaarzahl/60)
• T_A : die Dauer der Regel-Abtastperiode
• Mit Hilfe des neu berechneten Stromraumzeigerwinkels θ_I(k+1) kann festgestellt werden, ob für den Stromraumzeiger während der aktuellen Abtastperiode (von k*T_A bis (k+1)*T_A) ein Bereichswechsel des Stromraumzeigers stattfindet, wie in 4 dargestellt ist. Ist das der Fall, so wird eine Korrektur der Sperrzeitkompensation durchgeführt, das heißt, die Sperrzeitkompensation kann auf eine andere Weise durchgeführt werden als wenn kein Vorzeichenwechsel innerhalb der gegenwärtigen Periode stattfindet.
• 5 zeigt den Verlauf des Phasenstroms Isx in einer beliebigen Phase x (also x = U oder x = V oder x = W). Der Strom wird in der konstanten Periode bzw. dem Zeitintervall T_A abgetastet oder anderweitig bestimmt, beispielsweise auf der Basis des gefilterten Raumzeigers, wie oben beschrieben ist. Im dargestellten Beispiel erstreckt sich eine gegenwärtige Periode von einem ersten Zeitpunkt t₁₌k*TA, zu dem der Stromwert I_sx(k) beträgt, bis zu einem zweiten Zeitpunkt t₂ =(k+1)*T_A, zu dem sich der Stromwert I_sx(k+1) einstellt.
• Bis zu einem Zeitpunkt t=k*T_A+ Δt₁ ist das Vorzeichen des Stromes in Phase x negativ und von da ab bis zu einem Zeitpunkt t=(k+1)*T_A positiv. Damit erhält man zwei unterschiedliche Vorzeichen des Phasenstroms x innerhalb der Periode T_A.
• Zur Berechnung des richtigen mittleren Spannungsabfalls in dieser Periode muss zunächst der Zeitintervall Δt₁ und daraufhin der Zeitintervall Δt₂ ermittelt werden. Dies wird durch die folgende Vorgehensweise erläutert.
• Der Strom wird bevorzugterweise am Anfang jeder konstanten Abtastperiode T_A ermittelt, beispielsweise durch Abtasten oder auf der Basis des gefilterten Stromraumzeigers. Dann wird für das Ende der Abtastperiode T_A der Strom vorausberechnet. Wird nun für den Zeitpunkt t₁₌k*TA ein negativer Strom festgestellt und für Zeitpunkt t₁+T_A ein positiver Strom oder umgekehrt, so findet während der Periode ein Vorzeichenwechsel des Stroms statt und es ist möglich, die Zeitintervalle Δt₁ und Δt₂ über eine Linearisierung der Stromkurve zu ermitteln.
• Der neue vorausberechnete Strom der Phase x zum Zeitpunkt t₁+T_A kann aus dem vorgedrehten Stromraumzeiger mit dem Winkel aus Gleichung 5 ermittelt werden. Zuerst werden die beiden Ströme im αβ-Koordinatensystem I_sα(_k+1) und Is_β(k+1) zum Zeitpunkt t₁+T_A ermittelt: $$\left(\begin{array}{c}{I}_{s\alpha \left(k+1\right)}\\ I_{s\beta \left(k+1\right)}\end{array}\right)=\left(\begin{array}{c}\Vert {\overrightarrow{I}}_s\Vert \cdot \text{cos}\left({\theta }_{I\left(k+1\right)}\right)\\ \Vert {\overrightarrow{I}}_s\Vert \cdot \text{sin}\left({\theta }_{I\left(k+1\right)}\right)\end{array}\right)$$

  
• Mit: $\Vert {\overrightarrow{I}}_s\Vert$

  

  : ist der Betrag des Stromraumzeigers ${\overrightarrow{I}}_s$

  

  zum Zeitpunkt (k)
• Danach können die einzelnen Phasenströme (Isu(_k+1), I_sv(k+1) und I_sw(k+1)) zum Zeitpunkt t₁+T_A in Gleichung 7 vorausberechnet werden: $$\left(\begin{array}{c}{I}_{su\left(k+1\right)}\\ I_{sv\left(k+1\right)}\\ I_{sw\left(k+1\right)}\end{array}\right)=\left(\begin{array}{cc}1& 0\\ -\frac{1}{2}& \frac{\sqrt{3}}{2}\\ -\frac{1}{2}& -\frac{\sqrt{3}}{2}\end{array}\right)\cdot \left(\begin{array}{c}{I}_{s\alpha \left(k+1\right)}\\ I_{s\beta \left(k+1\right)}\end{array}\right)$$

  
• Aus 5 kann für jede Phase x (=u, v oder w) mit einem Nulldurchgang innerhalb der Regelabtast-Periode T_A der folgende Zusammenhang definiert werden (Gleichung 8): $$\frac{\mathrm{\Delta }{t}_1}{\left|\mathrm{\Delta }{t}_2+\mathrm{\Delta }{t}_1\right|}=\frac{\mathrm{\Delta }{t}_1}{T_A}=\frac{\left|I_{sx\left(k\right)}\right|}{\left|I_{sx\left(k\right)}\right|+\left|I_{sx\left(k+1\right)}\right|}$$

  
• Bei einem Vorzeichenwechsel wird das Zeitintervall Δt₁ mit dem ersten Stromvorzeichen in Gleichung 9 und Δt₂ mit dem zweiten Stromvorzeichen in Gleichung 10 definiert: $$\mathrm{\Delta }{t}_1=\frac{\left|I_{sx\left(k\right)}\right|}{\left|I_{sx\left(k\right)}\right|+\left|I_{sx\left(k+1\right)}\right|}\cdot T_A$$

  

  $$\mathrm{\Delta }{t}_1=T_A-\Delta t_1=\frac{\left|I_{sx\left(k+1\right)}\right|}{\left|I_{sx\left(k\right)}\right|+\left|I_{sx\left(k+1\right)}\right|}\cdot T_A$$

  
• Die Summe der beiden Zeitintervalle ergibt die Abtastperiode T_A. Aus diesen beiden ermittelten Zeitintervallen wird der neue mittlere Spannungsabfall wegen der Sperrzeit im Wechselrichter über die Periode T_A berechnet, wie Gleichung 11 zeigt: $$\mathrm{\Delta }{u}_{sxN\left(k\right)}=\left[\frac{\left(-1\right)\cdot \mathrm{\Delta }{t}_1+\left(+1\right)\cdot \mathrm{\Delta }{t}_2}{T_A}\right]\cdot \frac{t_0}{T_s}\cdot U_{dc}$$

  
• Für den Fall, dass der Strom innerhalb der Periode T_A vom positiven zum negativen Vorzeichen wechselt, wird der neue mittlere Spannungsabfall über die Periode T_A wie in folgender Gleichung 12 gezeigt ist: $$\mathrm{\Delta }{u}_{sxN\left(k\right)}=\left[\frac{\left(+1\right)\cdot \mathrm{\Delta }{t}_1+\left(-1\right)\cdot \mathrm{\Delta }{t}_2}{T_A}\right]\cdot \frac{t_0}{T_s}\cdot U_{dc}$$

  
• Zusammengefasst kann der mittlere Spannungsabfall, der sich aufgrund der Sperrzeit im Wechselrichter ergibt, über die Periode T_A allgemein wie in Gleichung 13 berechnet werden, wenn der Strom Isx innerhalb der Periode T_A sein Vorzeichen ändert: $$\mathrm{\Delta }{u}_{sxN\left(k\right)}=\left[\frac{sign\left(I_{sx\left(k\right)}\right)\cdot \mathrm{\Delta }{t}_1+sign\left(I_{sx\left(k+1\right)}\right)\cdot \mathrm{\Delta }{t}_2}{T_A}\right]\cdot \frac{t_0}{T_s}\cdot U_{dc}$$

  
• Mit:
• sign(lsx(k)): das Vorzeichen des Stromes Isx in der Phase x zum Zeitpunkt (k) sign(Isx(k+1)): das Vorzeichen des Stromes Isx in der Phase x zum Zeitpunkt (k+1) Ts: die Schaltperiode des Wechselrichters (Ts=1/fs; fs ist die Schaltfrequenz des WR) T_A: die Regler-Abtast-Periode
• to: die Sperrzeit des Wechselrichters
• U_dc: die Zwischenkreisspannung
• Der neue Spannungssollwert in Phase x ist dann: $$U_{sx\text{Re}ƒN}=U_{sx\text{Re}ƒ}+\mathrm{\Delta }{u}_{sxN\left(k\right)}$$

  
• Vorgehensweise bei Regel-Abtastperiode T_A als Vielfacher der Wechselrichterschaltperiode T_s:
• Eine Wechselrichterschaltperiode T_s gibt an, welche Frequenz die Pulsweitenmodulation (PWM) verwendet, um an einem der Stränge der Drehfeldmaschine eine vorbestimmte Spannung einzustellen. Ist die Regel-Abtastperiode T_A viel größer als Wechselrichterschaltperiode T_s (eine Vielfache davon) so können die Abweichungen in der Sperrzeitkompensation durch eine mehrfache PWM-Ausgabe während einer Periode verringert werden. Dazu wird das Verhältnis n=T_A/T_s betrachtet.
• Nach der Berechnung des Spannungsraumzeigers U_sRef in der FOR kann der Spannungsraumzeiger unter der Annahme einer konstanten Drehzahl der Drehfeldmaschine über die gesamte gegenwärtige Regel-Abtastperiode T_A n-fach vorgedreht werden. D.h. man erhält n Spannungsvektoren, von denen jeder genau nur einmal in einer Wechselrichterschaltperiode T_s eingestellt wird. Für jeden Spannungsvektor bleibt die Amplitude konstant, nur die Phase ist um einen anderen berechneten
• Winkel vorgedreht. Der Winkel für jeden gedrehten Spannungsvektor lässt sich aus Gleichung 15 bestimmen: $${\theta }_{U\left(z\right)}={\theta }_{U\left(k\right)}+{\omega }_{el\left(k\right)}\cdot \left(z\cdot T_s\right)$$

  

  mit:
• θ_U(k): die Phase des Spannungsraumzeigers aus der FOR zum Zeitpunkt k*T_A
• θ_U(z): die Phase des Spannungsraumzeigers zum Zeit punkt (k+1)*T_A
• ω_el: die Winkelgeschwindigkeit der Drehfeldmaschine (entspricht= Drehzahl* 2π *Polpaarzahl/60)
• z : die Nummer des vorgedrehten Spannungsvektors, z=1 ... n(=T_A/T_s)
• Aus jedem berechneten Spannungsraumzeiger können die entsprechenden PWM-Werte mit Sperrzeit-Korrekturen bestimmt werden. Dazu wird bevorzugterweise der Stromraumzeiger prädiktiv für die nächsten n Wechselrichterschaltperioden Ts berechnet und auf dieser Basis die gleiche Vorgehensweise wie oben durchgeführt.
• Hierfür ermittelt man zu jedem vorgedrehten Spannungsvektor aus der FOR die beiden Phasen des entsprechenden Stromvektors am Anfang und am Ende der Einstellung des vorgedrehten Spannungsvektors (θ_I(z) zum Zeitpunkt (k* T_A +z*T_s) und θ_I(z+1) zum Zeitpunkt (k* T_A +(z+1)*T_s)), jeweils für jede Wechselrichterschaltperiode Ts innerhalb der Regel-Abtastperiode T_A. Daraus werden Stromvektoren für jede Wechselrichterschaltperiode T_s innerhalb der Regel-Abtastperiode T_A bestimmt. Man erhält den Winkel des Stromvektors am Anfang (Gleichung 16) und am Ende (Gleichung 17) jeder Wechselrichterschaltperiode Ts: $${\theta }_{I\left(z\right)}={\theta }_{I\left(k\right)}+{\omega }_{el\left(k\right)}\cdot \left(z\cdot T_s\right)$$

  

  $${\theta }_{I\left(z+1\right)}={\theta }_{I\left(k\right)}+{\omega }_{el\left(k\right)}\cdot \left(\left(z+1\right)\cdot T_s\right)$$

  
• 7 zeigt ein Beispiel entsprechend der Darstellung von 4 mit einer Regel-Abtastperiode T_A, die 4-facher größer als T_s ist. In einer Regel-Abtastperiode T_A liegen daher vier Wechselrichterperioden z, mit z=0 bis z=3. Ein Nulldurchgang erfolgt hier innerhalb der zweiten Wechselrichterperiode (z=1). Durch die gleiche Vorgehensweise wie oben kann man den durch die Sperrzeit bedingten mittleren Spannungsabfall korrigieren.
• Wird eine n-fache PWM-Ausgabe verwendet, wobei n=(T_A/T_s)/q, so werden in jeder Strombestimmungsperiode nur n/q Spannungsvektoren berechnetet und dementsprechend wird jeder Spannungsvektor in q* T_s gleich wiederholt. Die Korrektur der Sperrzeit im Wechselrichter findet nur über jede Periode von q*T_s statt. Der Stromvektor wird nur am Anfang und am Ende von der Periode q*Ts ermittelt und auf einen Vorzeichenwechsel innerhalb dieser Periode überprüft.
• Bezugszeichenliste

1

Wechselrichter

S1-S6

Schalter, Stromventil

U, V, W

Phase bzw. Strang

2

Spannungszwischenkreis

3

Zwischenkreiskondensator

4

Drehfeldmaschine

5

Transformationseinrichtung

6

Begrenzer

7

PWM-Generator

8

Stromfühler

9

Positionssensor

10

Entkopple

11

Positionsschätzmodell

12

Filter

13

Filter

14

Transformationseinrichtung

16

Transformationseinrichtung

Claims (8)

1. Verfahren zur Steuerung einer Drehfeldmaschine (4) mit drei Strängen (U, V, W) bezüglich eines Raumzeigers, insbesondere eines Stromraumzeigers, in der komplexen Ebene, wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst: - Bestimmen von an den Strängen (U, V, W) einzustellenden Spannungen auf der Basis des Raumzeigers; - Bestimmen von PWM-Signalen zur Ansteuerung von Halbbrücken, die den Strängen jeweils zugeordnet sind, auf der Basis der bestimmten Spannungen, - wobei Strangströme, die durch die Stränge fließen, in regelmäßigen Perioden bestimmt werden und - wobei die PWM-Signale auf der Basis der bestimmten Strangströme bezüglich Totzeiten der Halbbrücken korrigiert werden; - Bestimmen, dass einer der Strangströme während der aktuellen Periode sein Vorzeichen wechselt; - wobei das Korrigieren den Vorzeichenwechsel des Strangstroms berücksichtigt, wobei das Korrigieren des PWM-Signals auf der Basis eines mittleren Spannungsabfalls während der Abtastperiode erfolgt und der mittlere Spannungsabfall auf der Basis des zugeordneten, sein Vorzeichen wechselnden Strangstroms bestimmt wird, dadurch gekennzeichnet, dass der mittlere Spannungsabfall in Abhängigkeit eines Zeitpunkts bestimmt wird, zu dem innerhalb der gegenwärtigen Periode der Vorzeichenwechsel des Strangstroms erfolgt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Bestimmen der Strangströme folgende Schritte umfasst: - Verzögern (13) des Raumzeigers um einen vorbestimmten Betrag und - Bestimmen (14) der Strangströme auf der Basis des verzögerten Raumzeigers.
3. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Bestimmen des Vorzeichenwechsels des Strangstroms folgende Schritte umfasst: - Bestimmen, in welchem Sektor der Raumzeiger aktuell liegt; - Bestimmen, in welchem Sektor der Raumzeiger am Ende der gegenwärtigen Periode liegt; - Bestimmen, dass der Raumzeiger während der gegenwärtigen Periode den Sektor ändert und - Bestimmen, welcher der durch einen der Stränge fließende Strangströme während der gegenwärtigen Periode sein Vorzeichen ändert.
4. Verfahren nach Anspruch 3, wobei der Zeitpunkt, zu dem innerhalb der gegenwärtigen Periode der Vorzeichenwechsel des Strangstroms erfolgt, auf der Basis einer Linearisierung zwischen dem Raumzeiger und dem Raumzeiger am Ende der gegenwärtigen Periode bestimmt wird.
5. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei während einer Periode mehrere Zyklen der PWM erfolgen und für jeden Zyklus durch Vordrehen des abgetasteten Raumzeigers um einen vorbestimmten Betrag ein zugeordneter Raumzeiger bestimmt wird, bezüglich dessen dann die PWM bestimmt wird.
6. Verfahren nach Anspruch 5, wobei die Korrektur des Spannungsabfalls auf der Basis von Strangströmen bestimmt wird, die innerhalb der gegenwärtigen Periode interpoliert sind.
7. Computerprogrammprodukt mit Programmcodemitteln zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der vorangehenden Ansprüche, wenn das Computerprogrammprodukt auf einer Ausführungseinrichtung abläuft oder auf einem computerlesbaren Medium gespeichert ist.
8. Steuereinrichtung zur Steuerung einer Drehfeldmaschine (4) bezüglich eines Raumzeigers, insbesondere eines Stromraumzeigers, in der komplexen Ebene, wobei die Steuereinrichtung folgendes umfasst: - eine Bestimmungseinrichtung (15) zur Bestimmung von an den Strängen (U, V, W) einzustellenden Spannungen auf der Basis des Raumzeigers; - einen PWM-Generator (7) zur Bestimmung von PWM-Signalen zur Ansteuerung von Halbbrücken, die den Strängen (U, V, W) jeweils zugeordnet sind, auf der Basis der bestimmten Spannungen und - eine Bestimmungseinrichtung (8, 13, 14) zur Bestimmung von Strangströmen, die durch die Stränge (U, V, W) fließen, in regelmäßigen Perioden, - wobei der PWM-Generator (7) dazu eingerichtet ist, die PWM-Signale auf der Basis der bestimmten Strangströme bezüglich Totzeiten der Halbbrücken zu korrigieren; - wobei der PWM-Generator (7) ferner dazu eingerichtet ist, beim Korrigieren der Strangströme zu berücksichtigen, falls einer der Strangströme während einer aktuellen Periode sein Vorzeichen wechselt, - wobei der PWM-Generator (7) ferner dazu eingerichtet ist, das Korrigieren des PWM-Signals auf der Basis eines mittleren Spannungsabfalls während der Abtastperiode auszuführen und der mittlere Spannungsabfall auf der Basis des zugeordneten, sein Vorzeichen wechselnden Strangstroms bestimmt wird, - wobei der mittlere Spannungsabfall in Abhängigkeit eines Zeitpunkts bestimmt wird, zu dem innerhalb der gegenwärtigen Periode der Vorzeichenwechsel des Strangstroms erfolgt.

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