DE102016207241A1 - Method for linearizing signals of a magnetic field pickup module - Google Patents
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Abstract
Verfahren zum Linearisieren von Signalen eines Magnetfeldaufnehmermoduls einer sensorgesteuert kommutierten elektrischen Maschine (100) mit einem Stator (106) und einem Rotor (104) während eines Einlernens, wobei bei drehendem Rotor (104) eine Gegen-EMK erfasst wird, um das Verfahren zu verbessern.A method of linearizing signals of a magnetic pickup module of a sensor-controlled commutated electric machine (100) with a stator (106) and a rotor (104) during a learning, wherein when the rotor is rotating (104) a back EMF is detected to improve the method ,
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Linearisieren von Signalen eines Magnetfeldaufnehmermoduls einer sensorgesteuert kommutierten elektrischen Maschine mit einem Stator und einem Rotor während eines Einlernens.The invention relates to a method for linearizing signals of a magnetic field sensor module of a sensor-controlled commutated electrical machine with a stator and a rotor during a learning.
Aus der
Aus der
Aus der am 16.12.2014 angemeldeten
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein eingangs genanntes Verfahren zu verbessern.The invention has for its object to improve a method mentioned above.
Die Aufgabe wird gelöst mit einem Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1.The object is achieved by a method having the features of
Zur genaueren Information über die Merkmale der vorliegenden Erfindung wird ausdrücklich auch auf die Dokumente
Das Verfahren kann im Rahmen eines Einlernens einer sensorgesteuerten Kommutierung der elektrischen Maschine durchgeführt werden. Das Verfahren kann im Rahmen einer Bestimmung einer Drehlage des Rotors bezüglich des Stators durchgeführt werden. Das Verfahren kann mithilfe einer elektronischen Regelvorrichtung durchgeführt werden. Die elektronische Regelvorrichtung kann zur geregelten Ansteuerung der elektrischen Maschine dienen.The method can be carried out as part of learning a sensor-controlled commutation of the electrical machine. The method can be carried out as part of a determination of a rotational position of the rotor relative to the stator. The method can be performed by means of an electronic control device. The electronic control device can serve for the controlled control of the electrical machine.
Die elektrische Maschine kann eine Synchronmaschine sein. Die elektrische Maschine kann eine bürstenlose Gleichstrommaschine sein. Der Rotor kann wenigstens einen Permanentmagneten aufweisen. Der Stator kann Drehstromwicklungen aufweisen. Die elektrische Maschine kann wenigstens eine Phase aufweisen. Die elektrische Maschine kann insbesondere drei Phasen aufweisen. Die elektrische Maschine kann Phasenanschlüsse aufweisen. Die elektrische Maschine kann Polpaare aufweisen. Die Drehstromwicklungen können zeitlich versetzt ansteuerbar sein, um ein Drehfeld zu bilden, welches an dem permanenterregten Rotor ein Drehmoment bewirkt. Der Rotor kann sich in einem Betrieb zu einer Wechselspannung synchron drehen. Die elektrische Maschine kann abhängig von einer Drehlage des Rotors, einer Drehzahl des Rotors und/oder einem Drehmoment kommutierbar sein. Die elektrische Maschine kann elektronisch kommutierbar sein. Eine Frequenz und/oder eine Amplitude kann abhängig von einer Drehlage des Rotors, einer Drehzahl des Rotors und/oder einem Drehmoment veränderbar sein. Die elektrische Maschine kann als Motor und/oder als Generator betreibbar sein. Die elektrische Maschine kann zur Verwendung in einem Kraftfahrzeug dienen. Die elektrische Maschine kann zum Betätigen einer Reibungskupplungsvorrichtung dienen. Die elektrische Maschine kann zum Betätigen eines hydrostatischen Kupplungsaktuators dienen. Die elektrische Maschine kann zum Betätigen eines Geberzylinders eines hydrostatischen Kupplungsaktuators dienen. Die elektrische Maschine kann zum Betätigen einer Getriebevorrichtung dienen. Die elektrische Maschine kann zum Antreiben eines Kraftfahrzeugs dienen.The electric machine may be a synchronous machine. The electric machine may be a brushless DC machine. The rotor may have at least one permanent magnet. The stator may have three-phase windings. The electric machine may have at least one phase. The electric machine may in particular have three phases. The electric machine may have phase connections. The electric machine may have pole pairs. The three-phase windings can be driven offset in time to form a rotating field, which causes a torque on the permanent-magnet rotor. The rotor can rotate synchronously in operation to an alternating voltage. The electric machine can be commutated depending on a rotational position of the rotor, a rotational speed of the rotor and / or a torque. The electric machine can be electronically commutated. A frequency and / or an amplitude can be variable depending on a rotational position of the rotor, a rotational speed of the rotor and / or a torque. The electric machine can be operated as a motor and / or as a generator. The electric machine may be for use in a motor vehicle. The electric machine can be used to actuate a friction coupling device. The electric machine can be used to actuate a hydrostatic clutch actuator. The electric machine can for Actuate a master cylinder of a hydrostatic clutch actuator serve. The electric machine can be used to actuate a transmission device. The electric machine can be used to drive a motor vehicle.
Das Magnetfeldaufnehmermodul kann dazu dienen, eine Rotorposition und/oder eine Rotordrehzahl zu erfassen. Das Magnetfeldaufnehmermodul kann für jede Phase der elektrischen Maschine einen Magnetfeldaufnehmer aufweisen. Das Magnetfeldaufnehmermodul kann drei Magnetfeldaufnehmer aufweisen. Als Magnetfeldaufnehmer können Hall-Sensoren dienen. The magnetic field sensor module can serve to detect a rotor position and / or a rotor speed. The magnetic field sensor module can have a magnetic field sensor for each phase of the electrical machine. The magnetic field sensor module can have three magnetic field sensors. As a magnetic field sensor Hall sensors can serve.
Als EMK wird eine elektromagnetische Kraft bezeichnet. Die EMK kann auch als Ursprungskraft bezeichnet werden. Die EMK beschreibt eine Induktionsspannung der elektrischen Maschine. Der sich in einem Stator-Magnetfeld drehende Rotor der elektrischen Maschine induziert in seinen Wicklungen eine Spannung. Diese induzierte Spannung wird als Gegen-EMK bezeichnet. Die Gegen-EMK kann wiederholt erfasst werden. Die Gegen-EMK kann wiederholt erfasst werden, um Stützstellen zum Linearisieren von Signalen des Magnetfeldaufnehmermoduls zu bilden.EMF is an electromagnetic force. The EMF can also be called the original power. The EMF describes an induction voltage of the electric machine. The rotating in a stator magnetic field rotor of the electric machine induces a voltage in its windings. This induced voltage is referred to as back EMF. The back EMF can be recorded repeatedly. The back emf can be repeatedly detected to form support points for linearizing signals of the magnetic field pickup module.
Der Rotor kann extern angetrieben werden. „Extern“ bezeichnet in diesem Zusammenhang einen Antrieb des unbestromten Rotors mithilfe eines gesonderten Antriebs, der nicht zu der elektrischen Maschine gehört. Währenddessen kann eine Gegen-EMK erfasst werden.The rotor can be driven externally. "External" in this context refers to a drive of the de-energized rotor using a separate drive that does not belong to the electric machine. Meanwhile, a back EMF can be detected.
Der Rotor kann zunächst intern angetrieben werden. „Intern“ bezeichnet in diesem Zusammenhang einen Antrieb des Rotors mithilfe der elektrischen Maschine selbst. Der Rotor kann nachfolgend unbestromt auslaufen. Während des unbestromten Auslaufens kann eine Gegen-EMK erfasst werden.The rotor can initially be driven internally. In this context, "internal" refers to a drive of the rotor with the help of the electric machine itself. The rotor can subsequently leak without being energized. During the de-energized leakage a back EMF can be detected.
Der Rotor kann zum Erfassen einer Gegen-EMK schrittweise angetrieben werden. Der Rotor kann zum Erfassen einer Gegen-EMK wiederholt angetrieben werden.The rotor may be incrementally driven to detect back EMF. The rotor may be repeatedly driven to detect back EMF.
Mithilfe der erfassten Gegen-EMK kann eine erhöhte Anzahl von Stützstellen gebildet werden. Mithilfe der erfassten Gegen-EMK kann eine Anzahl von Stützstellen gebildet werden, die größer ist als das sechsfache einer Polpaarzahl der elektrischen Maschine. With the detected back EMF an increased number of nodes can be formed. Using the detected back EMF, a number of support points can be formed, which is greater than six times a number of pole pairs of the electric machine.
Das Verfahren kann während einer Montage der elektrischen Maschine durchgeführt werden. Die Gegen-EMK kann an den Phasenanschlüssen der elektrischen Maschine erfasst werden. Die Gegen-EMK kann an einem Sternpunkt der elektrischen Maschine erfasst werden.The method may be performed during assembly of the electrical machine. The back EMF can be detected at the phase terminals of the electrical machine. The back EMF can be detected at a neutral point of the electrical machine.
Zusammenfassend und mit anderen Worten dargestellt ergibt sich somit durch die Erfindung unter anderem eine EC-Motoreinlernroutine mittels Gegen-EMK. Die Gegen-EMK kann aufgezeichnet werden. Mit dieser Information kann der Sensor auf den Motor linearisiert werden. Der Motor kann drehen und die Gegen-EMK kann aufgezeichnet werden, um diese als Linearisierung des Sensorsignals zu nutzen. Der Motor kann extern angetrieben werden oder sich selbst antreiben, beispielsweise in einem Step-Mode, und im nicht bestromten Auslauf kann die Gegen-EMK aufgezeichnet werden.In summary and in other words, the invention thus provides, among other things, an EC motor teaching routine by means of back EMF. The back EMF can be recorded. With this information, the sensor can be linearized to the motor. The motor can rotate and the back EMF can be recorded to use as linearization of the sensor signal. The motor can be externally driven or self-powered, for example, in a step mode, and the back EMF can be recorded in the non-energized outlet.
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren wird ein Wirkungsgrad bei einem Betrieb einer elektrischen Maschine erhöht. Eine Leistungsfähigkeit einer elektrischen Maschine wird erhöht. Eine Rotordrehlage bezüglich eines Stators ist mit einer erhöhten Genauigkeit erfassbar. Ein Lasteinfluss und/oder ein Reibungseinfluss werden/wird zumindest annähernd vollständig eliminiert. Eine Mittelwertbildung kann entfallen. Toleranzen und/oder Rundungsfehler werden reduziert oder vermieden. Eine Anzahl von Stützstellen kann erhöht werden. Ein Einlernen wird vereinfacht. Ein Einlernen ist in einen Montageprozess integrierbar.With the method according to the invention, an efficiency is increased during operation of an electrical machine. A performance of an electric machine is increased. A rotor pitch relative to a stator can be detected with increased accuracy. A load influence and / or a friction influence are / is at least almost completely eliminated. Averaging can be omitted. Tolerances and / or rounding errors are reduced or avoided. A number of nodes can be increased. Teaching is simplified. Teaching is integrated into a mounting process.
Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf Figuren näher beschrieben. Aus dieser Beschreibung ergeben sich weitere Merkmale und Vorteile. Konkrete Merkmale dieser Ausführungsbeispiele können allgemeine Merkmale der Erfindung darstellen. Mit anderen Merkmalen verbundene Merkmale dieser Ausführungsbeispiele können auch einzelne Merkmale der Erfindung darstellen.Hereinafter, embodiments of the invention will be described with reference to figures. From this description, further features and advantages. Concrete features of these embodiments may represent general features of the invention. Features associated with other features of these embodiments may also constitute individual features of the invention.
Es zeigen schematisch und beispielhaft:They show schematically and by way of example:
Der Gleichstrommotor
Bei einer Montage des Gleichstrommotors
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 100100
- elektrische Maschine, Gleichstrommotor electric machine, DC motor
- 102102
- Regelvorrichtung control device
- 104104
- Rotor rotor
- 106106
- Stator stator
- 108108
- Drehstromwicklung Three-phase winding
- 110110
- Drehstromwicklung Three-phase winding
- 112112
- Drehstromwicklung Three-phase winding
- 114114
- Kommutierungslogik commutation
- 116116
- Endstufe final stage
- 118118
- Magnetfeldaufnehmer magnetic field sensor
- 120120
- Magnetfeldaufnehmer magnetic field sensor
- 122122
- Magnetfeldaufnehmer magnetic field sensor
- 200200
- Diagramm diagram
- 202202
- Phasenstrom phase current
- 204204
- Phasenstrom phase current
- 206206
- Phasenstrom phase current
- 208208
- Sensorsignal sensor signal
- 210210
- Sensorsignal sensor signal
- 212212
- Sensorsignal sensor signal
- 300300
- Diagramm diagram
- 302302
- Momentverlauf torque curve
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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- DE 102014225964 [0004, 0007] DE 102014225964 [0004, 0007]
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