DE102016219147A1 - Method for reducing sound and / or torque ripple in externally excited electrical machines - Google Patents
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Abstract
Es wird ein Verfahren zur Anpassung der Schallerzeugung an einer fremderregten elektrischen Maschine beschrieben, wobei die Maschine einen Rotor mit einer Rotorwicklung zur Erzeugung eines magnetischen Rotorflusses und einen Stator mit einer Statorwicklung zur Erzeugung eines magnetischen Drehfeldes umfasst. Das Verfahren umfasst das Variieren einer der Rotorwicklung zugeführten elektrischen Rotor-Leistung in Abhängigkeit von Schallinformation, wobei die Schallinformation Information in Bezug auf Schall der elektrischen Maschine umfasst.The invention relates to a method for adapting the sound generation to an externally excited electrical machine, the machine comprising a rotor having a rotor winding for generating a magnetic rotor flux and a stator having a stator winding for generating a rotating magnetic field. The method comprises varying an electric rotor power supplied to the rotor winding as a function of sound information, wherein the sound information comprises information relating to sound of the electric machine.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine entsprechende Steuereinheit zur Reduzierung von Schall (insbesondere von Geräuschen) und/oder von Ungleichmäßigkeiten des Drehmoments bei fremderregten elektrischen Maschinen, z. B. bei fremderregten Synchronmaschinen.The invention relates to a method and a corresponding control unit for the reduction of sound (in particular noises) and / or unevenness of the torque in externally excited electrical machines, for. B. in externally excited synchronous machines.
In Fahrzeugen können elektrische Maschinen verwendet werden, um die Fahrzeuge anzutreiben und/oder um bei einem Bremsvorgang Energie zu rekuperieren. Dabei erzeugt eine elektrische Maschine beim Betrieb typischerweise Schall (Körperschall und/oder akustischen Schall), der für einen Nutzer eines Fahrzeugs störend sein kann.In vehicles, electrical machines may be used to power the vehicles and / or recuperate energy during a braking operation. During operation, an electric machine typically generates sound (structure-borne noise and / or acoustic sound), which can be disturbing for a user of a vehicle.
Die Ursache von Schall kann sehr vielfältig sein, und kann für jede elektrische Maschine unterschiedlich sein. Beispielsweise können nichtlineare Effekte zu einer Schallentwicklung führen. Dabei kann jede elektrische Maschine unterschiedlichen Schall erzeugen. Schall kann durch Abschirmung gedampft werden, was jedoch zusätzliche Kosten verursacht und zusätzlichen Bauraum in einem Fahrzeug erfordert.The cause of sound can be very diverse, and may be different for each electrical machine. For example, non-linear effects can lead to the development of sound. Each electric machine can generate different sounds. Sound can be attenuated by shielding, but this adds cost and requires extra space in a vehicle.
Das vorliegende Dokument befasst sich mit der technischen Aufgabe, die Schallentwicklung einer fremderregten elektrischen Maschine in effizienter und zuverlässiger Weise zu reduzieren. Des Weiteren befasst sich das vorliegende Dokument mit der technischen Aufgabe, Ungleichmäßigkeiten im Verlauf des von einer fremderregten elektrischen Maschine bewirkten Drehmoments in effizienter und zuverlässiger Weise zu reduzieren.The present document deals with the technical task of reducing the sound development of a separately excited electrical machine in an efficient and reliable manner. Furthermore, the present document is concerned with the technical task of reducing unevenness in the course of the torque generated by a foreign-controlled electric machine in an efficient and reliable manner.
Die Aufgabe wird durch den unabhängigen Anspruch gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen werden u. a. in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.The object is solved by the independent claim. Advantageous embodiments are u. a. in the dependent claims.
Gemäß einem Aspekt wird ein Verfahren zur Anpassung (insbesondere zur Reduzierung) der Schallerzeugung an einer fremderregten elektrischen Maschine und/oder durch eine fremderregte elektrische Maschine beschrieben. Die Maschine umfasst einen Rotor mit (zumindest) einer Rotorwicklung zur Erzeugung eines magnetischen Rotorflusses (entlang einer sogenannten d-Achse). Außerdem umfasst die Maschine einen Stator mit (zumindest) einer Statorwicklung (typischerweise mit drei Statorwicklungen) zur Erzeugung eines magnetischen Drehfeldes.According to one aspect, a method is described for adapting (in particular for reducing) the generation of sound on a separately excited electrical machine and / or on a separately excited electrical machine. The machine comprises a rotor with (at least) one rotor winding for generating a magnetic rotor flux (along a so-called d-axis). In addition, the machine includes a stator with (at least) one stator winding (typically with three stator windings) for generating a rotating magnetic field.
Das Verfahren umfasst das Variieren einer der Rotorwicklung zugeführten elektrischen Rotor-Leistung in Abhängigkeit von Schallinformation, wobei die Schallinformation Information in Bezug auf Schall der elektrischen Maschine umfasst bzw. anzeigt. Die Schallinformation kann z. B. Information in Bezug auf Schall umfassen, der von der elektrischen Maschine zu einem aktuellen Zeitpunkt erzeugt wird oder zu einem vorhergehenden Zeitpunkt erzeugt wurde (z. B. bei einer Testphase der Maschine). Die Schallinformation kann mittels eines Schall-Sensors, insbesondere mittels eines Mikrophons und/oder mittels eines Körperschall-Sensors, erfasst worden sein. Beim Variieren der Rotor-Leistung kann insbesondere ein zeitlicher Verlauf der Rotor-Leistung in Abhängigkeit von der Schallinformation angepasst werden. Das Variieren der Rotor-Leistung kann durch das Variieren des Rotorstroms durch die (zumindest eine) Rotorwicklung bewirkt werden.The method comprises varying an electric rotor power supplied to the rotor winding as a function of sound information, wherein the sound information comprises information with respect to sound of the electric machine. The sound information can z. B. information relating to sound generated by the electric machine at a current time or was generated at a previous time (eg, in a test phase of the machine). The sound information may have been detected by means of a sound sensor, in particular by means of a microphone and / or by means of a structure-borne sound sensor. When varying the rotor power, in particular a time profile of the rotor power can be adjusted as a function of the sound information. Varying the rotor power may be accomplished by varying the rotor current through the (at least one) rotor winding.
Durch die Anpassung der zur Erzeugung des Rotorflusses verwendeten Rotor-Leistung kann der von der elektrischen Maschine erzeugte Schall (Körperschall und/oder akustische Schall) verändert werden. Beispielsweise kann der Schall an einen bestimmten Soll-Schall angepasst werden (z. B. um ein Klangbild der elektrischen Maschine einzustellen). Des Weiteren kann das Ausmaß des erzeugten Schalls in effizienter Weise reduziert werden.By adjusting the rotor power used to generate the rotor flux, the sound generated by the electric machine (structure-borne sound and / or acoustic sound) can be changed. For example, the sound can be adapted to a specific target sound (eg to set a sound pattern of the electric machine). Furthermore, the amount of sound generated can be reduced efficiently.
Die Schallinformation kann Information in Bezug auf Schall umfassen, der von der elektrischen Maschine erzeugt wird (bzw. erzeugt werden würde), wenn die elektrische Maschine mit einer Referenz-Rotor-Leistung, insbesondere mit einem (zeitlichen) Referenz-Verlauf der Rotor-Leistung, betrieben wird. Die Referenz-Rotor-Leistung kann insbesondere einer zeitlich konstanten Rotor-Leistung mit einem bestimmten Wert entsprechen.The sound information may include information related to sound generated by the electric machine when the electric machine is at a reference rotor power, in particular at a (temporal) reference curve of the rotor power , is operated. In particular, the reference rotor power can correspond to a time-constant rotor power with a specific value.
Die Rotor-Leistung kann dann gegenüber der Referenz-Rotor-Leistung verändert werden, insbesondere kann der zeitliche Verlauf der Rotor-Leistung gegenüber dem Referenz-Verlauf verändert werden, um ein Ausmaß des von der elektrischen Maschine erzeugten Schalls zu reduzieren.The rotor power can then be changed with respect to the reference rotor power, in particular, the time profile of the rotor power compared to the reference curve can be changed to reduce a degree of the sound generated by the electric machine.
Die Schallinformation kann beispielsweise einen Grund-Schall anzeigen, der von der elektrischen Maschine bei Ansteuerung mit der Referenz-Rotor-Leistung, insbesondere bei Ansteuerung mit dem zeitlichen Referenz-Verlauf der Rotor-Leistung, erzeugt wird (bzw. erzeugt werden würde). Die Rotor-Leistung kann dann derart gegenüber der Referenz-Rotor-Leistung verändert werden, insbesondere kann der zeitliche Verlauf der Rotor-Leistung derart gegenüber dem Referenz-Verlauf verändert werden, dass durch den Rotor ein Gegen-Schall erzeugt wird, der den Grund-Schall zumindest teilweise kompensiert. Der Gegen-Schall kann zu diesem Zweck gegenphasig zu dem Grund-Schall sein.The sound information can, for example, indicate a fundamental sound which is generated (or would be generated) by the electric machine when it is driven by the reference rotor power, in particular when it is driven by the time reference curve of the rotor power. The rotor power can then be changed in such a way compared to the reference rotor power, in particular the temporal course of the rotor power can be changed with respect to the reference curve such that a counter-sound is generated by the rotor, which is the basic Sound at least partially compensated. The counter-sound can be for this purpose in antiphase to the fundamental sound.
Wie bereits oben dargelegt, kann die Rotor-Leistung einen konstanten Anteil (z. B. den Referenz-Verlauf) umfassen, um einen konstanten magnetischen Rotorfluss zu erzeugen. Das Variieren der Rotor-Leistung kann dann das Modulieren des konstanten Anteils (z. B. des Referenz-Verlaufs) der Rotor-Leistung mit einem Modulationssignal umfassen, wobei das Modulationssignal von der Schallinformation abhängt. Das Modulationssignal hängt typischerweise derart von dem Schall der elektrischen Maschine ab, dass das Modulationssignal selbst Information in Bezug auf den Schall der elektrischen Maschine anzeigt. Die Schallinformation kann somit das Modulationssignal umfassen bzw. die Schallinformation kann dem Modulationssignal entsprechen.As already explained above, the rotor power can comprise a constant component (eg the reference profile) to produce a constant component generate magnetic rotor flux. The varying the rotor power may then comprise modulating the constant portion (eg, the reference characteristic) of the rotor power with a modulation signal, wherein the modulation signal depends on the sound information. The modulation signal typically depends on the sound of the electric machine such that the modulation signal itself displays information related to the sound of the electric machine. The sound information can thus comprise the modulation signal or the sound information can correspond to the modulation signal.
Die Schallinformation kann während des Betriebs der elektrischen Maschine erfasst werden. Das Variieren der Rotor-Leistung kann dann umfassen, das Anpassen, insbesondere das Regeln, der Rotor-Leistung in Abhängigkeit von der erfassten Schallinformation und in Abhängigkeit von Soll-Schallinformation, die anzeigt, welcher Schall von der elektrischen Maschine erzeugt werden soll. Die Soll-Schallinformation kann z. B. anzeigen, dass kein Schall erzeugt werden soll. Durch Berücksichtigung von Soll-Schallinformation kann der von der elektrischen Maschine erzeugte Schall in zuverlässiger und präziser Weise angepasst, insbesondere reduziert, werden.The sound information can be detected during operation of the electric machine. The varying of the rotor power may then include adjusting, in particular controlling, the rotor power in dependence on the detected sound information and in response to desired sound information indicating which sound is to be generated by the electric machine. The desired sound information can z. B. indicate that no sound should be generated. By taking into account desired sound information, the sound generated by the electric machine can be adapted, in particular reduced, in a reliable and precise manner.
Andererseits kann die Schallinformation in einer Testphase der elektrischen Maschine erfasst werden. Dabei kann für unterschiedliche Betriebszustände der elektrischen Maschine unterschiedliche Schallinformation erfasst werden. Die unterschiedlichen Betriebszustände können z. B. unterschiedliche Drehzahlen und/oder unterschiedliche Drehmomente umfassen.On the other hand, the sound information can be detected in a test phase of the electric machine. In this case, different sound information can be detected for different operating states of the electric machine. The different operating conditions can z. B. different speeds and / or different torques.
Des Weiteren können auf Basis der unterschiedlichen Schallinformation, Datensätze für die unterschiedlichen Betriebszustände ermittelt werden, die jeweils einen zeitlichen Verlauf der Rotor-Leistung anzeigen, durch die der von der elektrischen Maschine erzeugte Schall angepasst, insbesondere reduziert, werden kann. Es kann somit auf Basis der Schallinformation eine Datenbank mit einer Vielzahl von Datensätzen für eine entsprechende Vielzahl von unterschiedlichen Betriebszuständen bereitgestellt werden. Diese Datensätze können jeweils einen (Betriebszustands-abhängigen) zeitlichen Verlauf der Rotor-Leistung anzeigen, wobei der jeweilige zeitliche Verlauf der Rotor-Leistung von der jeweiligen (Betriebszustands-abhängigen) Schallinformation abhängt. Die Datensätze können dann im Betrieb der elektrischen Maschine dazu verwendet werden, den Schall der elektrischen Maschine (abhängig von dem Betriebszustand der Maschine) anzupassen.Furthermore, on the basis of the different sound information, data records for the different operating states can be determined, which each indicate a time profile of the rotor power, by which the sound generated by the electric machine can be adjusted, in particular reduced. It is thus possible on the basis of the sound information to provide a database with a large number of data records for a corresponding multiplicity of different operating states. These data sets can each display a (operating state-dependent) time profile of the rotor power, wherein the respective time profile of the rotor power on the respective (operating state-dependent) sound information depends. The data sets can then be used during operation of the electrical machine to adjust the sound of the electric machine (depending on the operating state of the machine).
Das Verfahren kann insbesondere umfassen, das Ermitteln eines aktuellen Betriebszustands der elektrischen Maschine und das Auswählen eines Datensatzes für den aktuellen Betriebszustand aus der Datenbank. Der Datensatz für den aktuellen Betriebszustand hängt dabei von Schallinformation der elektrischen Maschine für den aktuellen Betriebszustand ab (die z. B. im Rahmen einer Testphase erfasst wurden). Die Rotor-Leistung kann dann in Abhängigkeit von dem in dem Datensatz angezeigten zeitlichen Verlauf variiert werden. Durch die Bereitstellung von Datensätzen mit vorbestimmten zeitlichen Verläufen für die Rotor-Leistung kann auf die Verwendung eines Schall-Sensors während des Betriebs einer elektrischen Maschine verzichtet werden (wodurch die Kosten und der Bauraum reduziert werden).In particular, the method may include determining a current operating state of the electric machine and selecting a current operating state data set from the database. The data set for the current operating state depends on sound information of the electric machine for the current operating state (which were detected during a test phase, for example). The rotor power can then be varied depending on the time course displayed in the data set. By providing datasets with predetermined rotor performance timings, the use of a sonic sensor during operation of an electric machine can be eliminated (thereby reducing cost and space).
Das Verfahren kann umfassen, das Modulieren, in einem ersten Zeitraum, einer an der Statorwicklung anliegenden Spannung mit einem Signal, um eine Rotorlage des Rotors zu ermitteln. Insbesondere kann ein sogenannter High Frequency Signal Injection-Prozess ausgeführt werden, um (ohne Verwendung eines Rotorlagesensors) die Rotorlage des Rotors zu bestimmen. Dabei kann das Signal einen Signalanteil mit einer Frequenz zwischen 100 Hz und 20 kHz (d. h. in dem für Menschen hörbaren Frequenzbereich) umfassen. Die Schallinformation kann Information in Bezug auf den Schall anzeigen, der durch das Modulieren der Spannung an der Statorwicklung (und insbesondere durch das Signal) erzeugt wird. Die Rotor-Leistung kann dann in dem ersten Zeitraum variiert werden, um ein Ausmaß des durch das Modulieren der Spannung an der Statorwicklung erzeugten Schalls zu reduzieren. So kann eine komfortable Messung der Rotorlage ohne Verwendung eines Rotorlagesensors ermöglicht werden.The method may include modulating, in a first time period, a voltage applied to the stator winding with a signal to determine a rotor position of the rotor. In particular, a so-called high frequency signal injection process can be carried out in order to determine the rotor position of the rotor (without the use of a rotor position sensor). In this case, the signal may comprise a signal component with a frequency between 100 Hz and 20 kHz (that is to say in the frequency range audible to humans). The sound information may indicate information related to the sound generated by modulating the voltage on the stator winding (and in particular the signal). The rotor power may then be varied in the first time period to reduce an amount of sound generated by modulating the voltage on the stator winding. Thus, a comfortable measurement of the rotor position without the use of a rotor position sensor can be made possible.
Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Verfahren zur Anpassung (insbesondere zur Reduzierung) einer Dehmomentwelligkeit einer fremderregten elektrischen Maschine beschrieben. Das von einer Maschine bewirkte Drehmoment kann im Verlauf eines Umlaufs des Rotors der Maschine Ungleichmäßigkeiten (d. h. eine Welligkeit) aufweisen. Das Verfahren kann darauf ausgelegt sein, die Welligkeit des Drehmoments zu reduzieren bzw. ganz zu eliminieren.According to a further aspect, a method for adapting (in particular for reducing) a torque ripple of a separately excited electrical machine is described. The torque produced by a machine may include unevenness (i.e., ripple) during one revolution of the rotor of the machine. The method may be designed to reduce or eliminate the ripple of the torque.
Die Maschine umfasst einen Rotor mit einer Rotorwicklung zur Erzeugung eines magnetischen Rotorflusses und einen Stator mit einer Statorwicklung zur Erzeugung eines magnetischen Drehfeldes. Das Verfahren umfasst das Variieren der der Rotorwicklung zugeführten elektrischen Rotor-Leistung in Abhängigkeit von Welligkeitsinformation, wobei die Welligkeitsinformation Information in Bezug auf eine Ungleichmäßigkeit des Verlaufs des von der Maschine bewirkten Drehmoments umfasst bzw. anzeigt (insbesondere des Verlaufs während einer Umdrehung des Rotors der Maschine).The machine comprises a rotor having a rotor winding for generating a magnetic rotor flux and a stator having a stator winding for generating a rotating magnetic field. The method includes varying the electrical rotor power supplied to the rotor winding in response to ripple information, wherein the ripple information includes information regarding an unevenness in the course of the engine-induced torque (in particular, the curve during one rotation of the rotor of the machine ).
Es kann somit eine Modulation des Rotorflusses genutzt werden, um die Drehmomentwelligkeit einer Maschine zu verringern. Die Drehmomentwelligkeit kann dabei durch Asymmetrien im Aufbau der Maschine und/oder in der Aufteilung der Pole verursacht werden.Thus, a modulation of the rotor flux can be used to torque ripple to reduce a machine. The torque ripple can be caused by asymmetries in the structure of the machine and / or in the division of the poles.
Die Welligkeitsinformation kann für eine Maschine im Vorfeld erfasst werden. Insbesondere kann für unterschiedliche Betriebszustände der (mittlere) Verlauf des von der Maschine bewirkten Drehmoments während einer Umdrehung des Rotors als Welligkeitsinformation für die unterschiedlichen Betriebszustände erfasst werden. Des Weiteren kann auf Basis der Welligkeitsinformation ein Modulationssignal ermittelt werden, mit dem die Rotor-Leistung moduliert werden kann, um die Welligkeit des Drehmoments zu reduzieren. Das Modulationssignal kann dabei von dem Betriebszustand bzw. von dem Betriebsmodus der Maschine abhängen. Mit anderen Worten, für unterschiedliche Betriebszustände bzw. Betriebsmodi können unterschiedliche Modulationssignale bereitgestellt werden.The ripple information can be detected for a machine in advance. In particular, for different operating states, the (average) course of the torque produced by the machine during one revolution of the rotor can be detected as ripple information for the different operating states. Furthermore, based on the ripple information, a modulation signal can be determined with which the rotor power can be modulated to reduce the ripple of the torque. The modulation signal may depend on the operating state or on the operating mode of the machine. In other words, different modulation signals can be provided for different operating states or operating modes.
Die in diesem Dokument beschriebenen Aspekte in Bezug auf die Schallinformation-abhängige Anpassung der Rotor-Leistung können in entsprechender Weise auf die Anpassung der Rotor-Leistung in Abhängigkeit von Welligkeitsinformation angewendet werden. Insbesondere kann die Anpassung der Rotor-Leistung das Modulieren eines (konstanten) Referenz-Verlaufs der Rotor-Leistung mit einem Modulationssignal umfassen. Das Modulationssignal ist dabei von der Welligkeitsinformation abhängig. Als Folge daraus zeigt das Modulationssignal Information in Bezug auf eine Ungleichmäßigkeit des Verlaufs des von der Maschine bewirkten Drehmoments an. Die Welligkeitsinformation kann somit das Modulationssignal umfassen bzw. dem Modulationssignal entsprechen.The aspects relating to the sound information-dependent adaptation of the rotor power described in this document can be applied correspondingly to the adaptation of the rotor power as a function of ripple information. In particular, the adjustment of the rotor power may include modulating a (constant) reference curve of the rotor power with a modulation signal. The modulation signal is dependent on the ripple information. As a result, the modulation signal indicates information regarding unevenness of the course of the engine-induced torque. The ripple information may thus comprise the modulation signal or correspond to the modulation signal.
Des Weiteren kann die Anpassung der Rotor-Leistung in Abhängigkeit von der Schallinformation und/oder in Abhängigkeit von der Welligkeitsinformation erfolgen (ggf. auch in Kombination). Es können somit in unterschiedlichen Betriebszuständen bzw. Betriebsmodi (ggf. wahlweise oder in Kombination) durch Anpassung der Rotor-Leistung unterschiedliche Störeffekte (Schallemission und/oder Drehmomentwelligkeit) der Maschine zumindest teilweise eliminiert werden.Furthermore, the adaptation of the rotor power depending on the sound information and / or depending on the ripple information can be done (possibly also in combination). Thus, in different operating states or operating modes (optionally optionally or in combination), different disturbing effects (acoustic emission and / or torque ripple) of the machine can be at least partially eliminated by adapting the rotor power.
Gemäß einem weiteren Aspekt wird eine Steuereinheit beschrieben (z. B. mit einem Prozessor), die eingerichtet ist, die in diesem Dokument beschriebenen Verfahren auszuführen.In another aspect, a controller is described (eg, with a processor) configured to perform the methods described in this document.
Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Fahrzeug (insbesondere ein Straßenkraftfahrzeug z. B. ein Personenkraftwagen, ein Lastkraftwagen oder ein Motorrad) beschrieben, das die in diesem Dokument beschriebene Steuereinheit umfasst.According to a further aspect, a vehicle (in particular a road motor vehicle, for example a passenger car, a truck or a motorcycle) is described, which comprises the control unit described in this document.
Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Software (SW) Programm beschrieben. Das SW Programm kann eingerichtet werden, um auf einem Prozessor ausgeführt zu werden, und um dadurch das in diesem Dokument beschriebene Verfahren auszuführen.In another aspect, a software (SW) program is described. The SW program can be set up to run on a processor and thereby perform the method described in this document.
Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Speichermedium beschrieben. Das Speichermedium kann ein SW Programm umfassen, welches eingerichtet ist, um auf einem Prozessor ausgeführt zu werden, und um dadurch das in diesem Dokument beschriebene Verfahren auszuführen.In another aspect, a storage medium is described. The storage medium may include a SW program that is set up to run on a processor and thereby perform the method described in this document.
Es ist zu beachten, dass die in diesem Dokument beschriebenen Verfahren, Vorrichtungen und Systeme sowohl alleine, als auch in Kombination mit anderen in diesem Dokument beschriebenen Verfahren, Vorrichtungen und Systemen verwendet werden können. Desweiteren können jegliche Aspekte der in diesem Dokument beschriebenen Verfahren, Vorrichtung und Systemen in vielfältiger Weise miteinander kombiniert werden. Insbesondere können die Merkmale der Ansprüche in vielfältiger Weise miteinander kombiniert werden.It should be understood that the methods, devices and systems described herein may be used alone as well as in combination with other methods, devices and systems described in this document. Furthermore, any aspects of the methods, apparatus, and systems described herein may be combined in a variety of ways. In particular, the features of the claims can be combined in a variety of ways.
Im Weiteren wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher beschrieben. Dabei zeigenFurthermore, the invention will be described in more detail with reference to exemplary embodiments. Show
Wie eingangs dargelegt, befasst sich das vorliegende Dokument mit der effizienten und zuverlässigen Reduzierung von Schall, der von einer elektrischen Maschine emittiert wird. In diesem Zusammenhang zeigt
Die Maschine
Bei Drehung des Rotors
Die Steuereinheit
Die Modulation der der Rotorwicklung
Alternativ oder ergänzend kann während des Betriebs mittels eines Schall-Sensors
Zur Anpassung des Modulationssignals kann die Steuereinheit
Bei eine fremderregten Synchronmaschine
Zu diesem Zweck kann die Schallenergie des Störschalls der Maschine
Die Kompensation von Störschall kann z. B. dazu verwendet werden, störende Geräusche, die bei der Bestimmung der Rotorlage durch Einprägen eines hochfrequenten Injektionssignals in den Stator
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die gezeigten Ausführungsbeispiele beschränkt. Insbesondere ist zu beachten, dass die Beschreibung und die Figuren nur das Prinzip der vorgeschlagenen Verfahren, Vorrichtungen und Systeme veranschaulichen sollen.The present invention is not limited to the embodiments shown. In particular, it should be noted that the description and figures are intended to illustrate only the principle of the proposed methods, apparatus and systems.
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102019204956A1 (en) * | 2019-04-08 | 2020-10-08 | Audi Ag | Propulsion device and operating procedures |
DE102020117149A1 (en) | 2020-06-30 | 2021-12-30 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Drive system with harmonic feed |
DE102021115749A1 (en) | 2021-06-17 | 2022-12-22 | Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft | Method and device for influencing noise generation caused by an electric machine for a vehicle |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4038301A1 (en) | 1989-12-02 | 1991-06-06 | Hitachi Ltd | Suppressing motor vehicle bodywork vibration by alternator excitation - pulse width modulating field current supplied by proportional controller comparing measured and desired accelerations |
DE4140329A1 (en) | 1991-12-06 | 1993-06-09 | Bayerische Motoren Werke Ag, 8000 Muenchen, De | Control circuitry for fuel pump drive in vehicle system - regulates pump speed according to monitored noise level to avoid resonance conditions |
DE19608992A1 (en) | 1996-03-08 | 1997-09-11 | Bosch Gmbh Robert | Alternator system for IC engine |
DE202014010397U1 (en) | 2014-05-23 | 2015-08-03 | Hochschule München | Engine control unit for noise reduction and noise modulation of an electric motor |
US9106178B2 (en) | 2012-08-30 | 2015-08-11 | Lg Electronics Inc. | Apparatus for controlling motor for electric vehicle and method for reducing torque ripple using the same |
-
2016
- 2016-10-04 DE DE102016219147.0A patent/DE102016219147A1/en active Pending
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4038301A1 (en) | 1989-12-02 | 1991-06-06 | Hitachi Ltd | Suppressing motor vehicle bodywork vibration by alternator excitation - pulse width modulating field current supplied by proportional controller comparing measured and desired accelerations |
DE4140329A1 (en) | 1991-12-06 | 1993-06-09 | Bayerische Motoren Werke Ag, 8000 Muenchen, De | Control circuitry for fuel pump drive in vehicle system - regulates pump speed according to monitored noise level to avoid resonance conditions |
DE19608992A1 (en) | 1996-03-08 | 1997-09-11 | Bosch Gmbh Robert | Alternator system for IC engine |
US9106178B2 (en) | 2012-08-30 | 2015-08-11 | Lg Electronics Inc. | Apparatus for controlling motor for electric vehicle and method for reducing torque ripple using the same |
DE202014010397U1 (en) | 2014-05-23 | 2015-08-03 | Hochschule München | Engine control unit for noise reduction and noise modulation of an electric motor |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102019204956A1 (en) * | 2019-04-08 | 2020-10-08 | Audi Ag | Propulsion device and operating procedures |
DE102020117149A1 (en) | 2020-06-30 | 2021-12-30 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Drive system with harmonic feed |
WO2022002491A1 (en) * | 2020-06-30 | 2022-01-06 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Drive system having harmonics infeed |
DE102021115749A1 (en) | 2021-06-17 | 2022-12-22 | Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft | Method and device for influencing noise generation caused by an electric machine for a vehicle |
DE102021115749B4 (en) | 2021-06-17 | 2023-09-07 | Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft | Method and device for influencing noise generation caused by an electric machine for a vehicle |
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