DE102016219147A1 - Method for reducing sound and / or torque ripple in externally excited electrical machines - Google Patents

Method for reducing sound and / or torque ripple in externally excited electrical machines Download PDF

Info

Publication number
DE102016219147A1
DE102016219147A1 DE102016219147.0A DE102016219147A DE102016219147A1 DE 102016219147 A1 DE102016219147 A1 DE 102016219147A1 DE 102016219147 A DE102016219147 A DE 102016219147A DE 102016219147 A1 DE102016219147 A1 DE 102016219147A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
rotor
sound
rotor power
power
machine
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE102016219147.0A
Other languages
German (de)
Inventor
Marcel Kuhn
Jovan Knezevic
Roman Nestlinger
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Bayerische Motoren Werke AG
Original Assignee
Bayerische Motoren Werke AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Bayerische Motoren Werke AG filed Critical Bayerische Motoren Werke AG
Priority to DE102016219147.0A priority Critical patent/DE102016219147A1/en
Publication of DE102016219147A1 publication Critical patent/DE102016219147A1/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L15/00Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles
    • B60L15/20Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles for control of the vehicle or its driving motor to achieve a desired performance, e.g. speed, torque, programmed variation of speed
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P6/00Arrangements for controlling synchronous motors or other dynamo-electric motors using electronic commutation dependent on the rotor position; Electronic commutators therefor
    • H02P6/10Arrangements for controlling torque ripple, e.g. providing reduced torque ripple
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/64Electric machine technologies in electromobility
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/72Electric energy management in electromobility

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Control Of Ac Motors In General (AREA)

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

1 eine beispielhafte elektrische Maschine; 1 an exemplary electric machine;

2 einen beispielhaften zeitlichen Verlauf eines emittierten Schallsignals und eines Gegenschallsignals; und 2 an exemplary time profile of an emitted sound signal and a counter sound signal; and

3 ein Ablaufdiagramm eines beispielhaften Verfahrens zur Anpassung der Schallemission einer elektrischen Maschine. 3 a flowchart of an exemplary method for adjusting the acoustic emission of an electric machine.

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 1 eine beispielhafte fremderregte Synchronmaschine 100. Die Maschine 100 umfasst einen Stator 101 mit ein oder mehreren Statorwicklungen 102 zur Erzeugung eines magnetischen Drehfelds. Des Weiteren umfasst die Maschine 100 einen Rotor 103 mit zumindest einer Rotorwicklung 104 zur Erzeugung eines feststehenden Magnetfelds, das auf der einen Seite des Rotors 103 einen Nordpol und auf einer entgegengesetzten anderen Seite des Rotors 103 einen Südpol aufweist. Der Rotor 103 ist drehbar in einem Innenraum der Maschine 100 gelagert, so dass sich der Rotor 103 mit dem magnetischen Drehfeld drehen kann. Die Rotorwicklung 104 wird dabei über einen Schleifring 105 mit elektrischer Energie versorgt (insbesondere mit einem Gleichstrom).As set forth above, the present document is concerned with the efficient and reliable reduction of sound emitted by an electrical machine. In this context shows 1 an exemplary externally excited synchronous machine 100 , The machine 100 includes a stator 101 with one or more stator windings 102 for generating a rotating magnetic field. Furthermore, the machine includes 100 a rotor 103 with at least one rotor winding 104 for generating a fixed magnetic field on one side of the rotor 103 a north pole and on an opposite other side of the rotor 103 has a south pole. The rotor 103 is rotatable in an interior of the machine 100 stored so that the rotor 103 can rotate with the magnetic rotating field. The rotor winding 104 is doing via a slip ring 105 supplied with electrical energy (in particular with a direct current).

Die Maschine 100 kann durch eine Steuereinheit 110 angesteuert werden. Insbesondere kann durch eine Steuereinheit 110 die Drehfrequenz des magnetischen Drehfeldes angepasst werden, um die Drehgeschwindigkeit des Rotors 103 der Maschine 100 anzupassen. Des Weiteren kann der Rotorstrom (typischerweise ein Gleichstrom) eingestellt werden. Durch Anpassen der Höhe des Rotorstroms kann z. B. das von der Maschine 100 erzeugte Drehmoment verändert werden. The machine 100 can by a control unit 110 be controlled. In particular, by a control unit 110 the rotational frequency of the rotating magnetic field can be adjusted to the rotational speed of the rotor 103 the machine 100 adapt. Furthermore, the rotor current (typically a direct current) can be adjusted. By adjusting the height of the rotor current z. B. from the machine 100 generated torque to be changed.

Bei Drehung des Rotors 103 kann es insbesondere in dem Luftspalt 106 zwischen Rotor 103 und Stator 101 zu der Emission von Schall, insbesondere zu der Entstehung von Geräuschen, kommen. Der emittierte Schall ist dabei aufgrund der Drehung des Rotors 103 typischerweise periodisch, wobei die Periodizität des emittierten Schalls von der Drehgeschwindigkeit des magnetischen Drehfelds abhängt. 2 zeigt ein beispielhaftes Schallsignal 204 (Amplitude 202 als Funktion der Zeit 201), das von einer elektrischen Maschine 100 emittiert wird. Das Schallsignal 204 kann von einem Schall-Sensor 111 (z. B. von einem Mikrofon oder von einem Körperschall-Sensor) erfasst werden. Dabei kann das Schallsignal 204 in einer Testphase erfasst werden (z. B. für unterschiedliche Drehgeschwindigkeiten bzw. für unterschiedliche Betriebszustände der elektrischen Maschine). Alternativ oder ergänzend kann das Schallsignal 204 während des Betriebs der elektrischen Maschine 100 erfasst werden.Upon rotation of the rotor 103 especially in the air gap 106 between rotor 103 and stator 101 come to the emission of sound, in particular to the formation of noise. The emitted sound is due to the rotation of the rotor 103 typically periodic, wherein the periodicity of the emitted sound depends on the rotational speed of the rotating magnetic field. 2 shows an exemplary sound signal 204 (Amplitude 202 as a function of time 201 ), that of an electric machine 100 is emitted. The sound signal 204 can be from a sound sensor 111 (eg from a microphone or a structure-borne sound sensor). In this case, the sound signal 204 be detected in a test phase (eg for different rotational speeds or for different operating states of the electric machine). Alternatively or additionally, the sound signal 204 during operation of the electric machine 100 be recorded.

Die Steuereinheit 110 kann eingerichtet sein, die der Rotorwicklung 104 zugeführte elektrische Leistung, in Abhängigkeit von dem Schallsignal 204 bzw. allgemein in Abhängigkeit von Schallinformation in Bezug auf den von der Maschine 100 emittierten Schall anzupassen. Zu diesem Zweck kann der Rotorstrom in Abhängigkeit von der Schallinformation moduliert werden. Die zeitliche Modulation der der Rotorwicklung 104 zugeführten elektrischen Leistung kann dabei derart erfolgen, dass durch die Modulation die Schallemission der Maschine 100 zumindest teilweise kompensiert wird. Insbesondere kann durch die Modulation die Emission eines Gegenschalls bewirkt werden, wobei durch den Gegenschall der von der Maschine 100 emittierte (Grund-)Schall zumindest teilweise kompensiert wird. Dies ist in 2 durch das Gegenschallsignal 203 veranschaulicht, das eine entgegengesetzte Phase zu dem (Grund-)Schallsignal 204 aufweist.The control unit 110 can be set up, that of the rotor winding 104 supplied electric power, in response to the sound signal 204 or generally depending on sound information with respect to that of the machine 100 to adjust the emitted sound. For this purpose, the rotor current can be modulated as a function of the sound information. The temporal modulation of the rotor winding 104 supplied electrical power can be made such that the modulation of the noise emission of the machine 100 at least partially compensated. In particular, by the modulation, the emission of a counter sound can be effected, whereby by the counter sound of the machine 100 emitted (fundamental) sound is at least partially compensated. This is in 2 through the antinoise signal 203 illustrates that an opposite phase to the (fundamental) sound signal 204 having.

Die Modulation der der Rotorwicklung 104 zugeführten elektrischen Leistung kann in einer Testphase ermittelt werden. Insbesondere kann (für unterschiedliche Betriebszustände der Maschine 100) ein Modulationssignal für den Rotorstrom und/oder für die Rotorspannung ermittelt werden, durch den die Schallemission der elektrischen Maschine 100 reduziert (insbesondere minimiert) wird. So können im Vorfeld unterschiedliche Modulationssignale für unterschiedliche Betriebszustände ermittelt und in Datensätzen gespeichert werden. Im Betrieb der elektrischen Maschine 100 kann dann der aktuelle Betriebszustand der Maschine 100 ermittelt und das entsprechende Modulationssignal ausgewählt werden. Die der Rotorwicklung 104 zugeführt elektrische Leistung (auch als Rotor-Leistung bezeichnet) kann dann mit dem vorbestimmten Modulationssignal moduliert werden, um die Schallemission der elektrischen Maschine 100 in dem aktuellen Betriebszustand zu reduzieren.The modulation of the rotor winding 104 supplied electrical power can be determined in a test phase. In particular, can (for different operating conditions of the machine 100 ) a modulation signal for the rotor current and / or for the rotor voltage are determined by the sound emission of the electric machine 100 reduced (especially minimized) is. Thus, different modulation signals for different operating states can be determined in advance and stored in data records. In operation of the electric machine 100 can then be the current operating state of the machine 100 determined and the corresponding modulation signal can be selected. The rotor winding 104 supplied electric power (also referred to as rotor power) can then be modulated with the predetermined modulation signal to the sound emission of the electric machine 100 in the current operating state.

Alternativ oder ergänzend kann während des Betriebs mittels eines Schall-Sensors 111 die aktuelle Schallemission der elektrischen Maschine 100 erfasst werden. Die Steuereinheit 110 kann dann während des Betriebs ein Modulationssignal für die Rotor-Leistung ermitteln, so dass die aktuelle Schallemission der elektrischen Maschine 100 reduziert, insbesondere minimiert, wird. Zu diesem Zweck kann eine Regelung durchgeführt werden, mit der erfassten aktuellen Schallemission als Regelgröße und mit dem Modulationssignal als Steuergröße.Alternatively or additionally, during operation by means of a sound sensor 111 the current sound emission of the electric machine 100 be recorded. The control unit 110 can then determine during operation a modulation signal for the rotor power, so that the current sound emission of the electric machine 100 reduced, in particular minimized, is. For this purpose, a control can be performed, with the detected current sound emission as a controlled variable and with the modulation signal as a control variable.

Zur Anpassung des Modulationssignals kann die Steuereinheit 110 ggf. auf ein Modell der Maschine 100 zurückgreifen, das anzeigt, wie sich die Schallemission der elektrischen Maschine 100 bei Änderung der Modulation der Rotor-Leistung ändert. Mit anderen Worten, das Modell kann die Auswirkungen der Modulation der Rotor-Leistung auf die Schallemission anzeigen. Das Modell kann in einer Testphase für eine elektrische Maschine 100 ermittelt werden. Beispielsweise kann das Modell Kennfelder umfassen, die die Schallemission der Maschine 100 als Funktion der Modulation der Rotor-Leistung (z. B. als Funktion der Amplitude und/oder der Frequenz der Modulation) anzeigen.To adapt the modulation signal, the control unit 110 if necessary, on a model of the machine 100 which indicates how the sound emission of the electric machine 100 when changing the modulation of the rotor power changes. In other words, the model can indicate the effects of modulating the rotor power on the noise emission. The model may be in a test phase for an electric machine 100 be determined. For example, the model may include maps that the sound emission of the machine 100 as a function of the modulation of the rotor power (eg as a function of the amplitude and / or the frequency of the modulation).

Bei eine fremderregten Synchronmaschine 100 steht somit ein zusätzlicher Freiheitsgrad über die Regelung des Rotorstromes zur Verfügung. Dieser Freiheitsgrad kann dazu genutzt werden, einen Gegenschall zu erzeugen (mit entgegengesetzter Polarität zum eigentlichen Störschall der Maschine 100). Durch die Erzeugung eines Gegenschalls mit einer bestimmter Frequenz, Amplitude und Phase und durch destruktive Interferenz kann somit das Störgeräusch einer Maschine 100 (zumindest teilweise) eliminiert werden.In a separately excited synchronous machine 100 is thus an additional degree of freedom on the regulation of the rotor current available. This degree of freedom can be used to generate a counter-sound (with opposite polarity to the actual background noise of the machine 100 ). By generating a counter sound with a certain frequency, amplitude and phase and destructive interference can thus the noise of a machine 100 (at least partially) eliminated.

Zu diesem Zweck kann die Schallenergie des Störschalls der Maschine 100 ermittelt werden. Der Rotorstrom einer fremderregten Synchronmaschine 100 ist üblicherweise ein Gleichstrom. Im Betrieb der Maschine 100 kann ein hochfrequenter Anteil auf den Gleichstrom moduliert werden, um störende akustische Oberwellen im Luftspalt 106 der elektrischen Maschine 100 oder außerhalb der elektrischen Maschine 100 zumindest teilweise zu kompensieren. Insbesondere kann durch Einprägen eines geeigneten Rotorstromes in den Rotor 103 der fremderregten Synchronmaschine 100 eine Gegenschallwelle F1 erzeugt werden, die eine Störschallwelle F2 der elektrischen Maschine 100 zumindest teilweise kompensiert. Dies kann insbesondere dadurch bewirkt werden, dass eine Gegenschallwelle F1 erzeugt wird, die eine Phasendifferenz von 180° zur Störschallwelle F2 aufweist.For this purpose, the sound energy of the noise of the machine 100 be determined. The rotor current of a separately excited synchronous machine 100 is usually a direct current. In operation of the machine 100 For example, a high-frequency component can be modulated onto the direct current in order to avoid disturbing acoustic harmonics in the air gap 106 the electric machine 100 or outside the electric machine 100 at least partially compensate. In particular, by impressing a suitable rotor current in the rotor 103 the foreign-excited synchronous machine 100 a counter sound wave F1 are generated, the an interfering sound wave F2 of the electric machine 100 at least partially compensated. This can be effected in particular by generating a counter-sound wave F1 which has a phase difference of 180 ° with respect to the interfering sound wave F2.

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 101 entstehen können, zumindest teilweise zu eliminieren. Die hochfrequenten Injektionssignale können insbesondere eine Frequenz im hörbaren Bereich aufweisen, so dass substantielle Störgeräusche entstehen können. Während der Messung der Rotorlage durch Einprägen eines hochfrequenten Injektionssignals kann eine Modulation der Rotor-Leistung erfolgen, um die von der Messung verursachten Störgeräusche zumindest teilweise zu kompensieren. Insbesondere kann durch die Modulation der Rotor-Leistung bewirkt werden (d. h. durch entsprechende Kalibrierung von Amplitude, Phase und Frequenz), dass im Rotor 103 eine Gegenschallwelle erzeugt wird, die die Störgeräusche der Messung zumindest teilweise kompensiert. So kann in komfortabler Weise die Messung der Rotorlage ohne Rotorpositionssensoren erfolgen.The compensation of background noise can z. B. be used to disturbing noises in the determination of the rotor position by impressing a high-frequency injection signal in the stator 101 can arise, at least partially eliminate. The high-frequency injection signals may in particular have a frequency in the audible range, so that substantial noise can occur. During the measurement of the rotor position by impressing a high-frequency injection signal, a modulation of the rotor power can take place in order to compensate for the noise caused by the measurement, at least partially. In particular, can be effected by the modulation of the rotor power (ie by appropriate calibration of amplitude, phase and frequency) that in the rotor 103 a counter sound wave is generated, which at least partially compensates the noise of the measurement. So can be done in a comfortable way, the measurement of the rotor position without rotor position sensors.

3 zeigt ein Ablaufdiagramm eines beispielhaften Verfahrens 300 zur Anpassung der Schallerzeugung an einer fremderregten elektrischen Maschine 100. Die Maschine 100 umfasst einen Rotor 103 mit (zumindest) einer Rotorwicklung 104 zur Erzeugung eines magnetischen Rotorflusses und einen Stator 101 mit (zumindest) einer Statorwicklung 102 zur Erzeugung eines magnetischen Drehfeldes. Typischerweise wird die Rotorwicklung 104 mit einer zeitlich konstanten Rotor-Leistung versorgt, um einen konstanten magnetischen Rotorfluss zu erzeugen. Das Verfahren 300 umfasst das Variieren 301 der der Rotorwicklung 104 zugeführten elektrischen Rotor-Leistung in Abhängigkeit von Schallinformation, wobei die Schallinformation Information in Bezug auf Schall umfasst, der von der elektrischen Maschine 100 erzeugt wird. Insbesondere kann der zeitliche Verlauf der Rotor-Leistung derart angepasst werden, dass der von der elektrischen Maschine 100 (insbesondere bei zeitlich konstanter Rotor-Leistung) erzeugte Schall zumindest teilweise ausgelöscht wird. Somit wird es ermöglicht, in Kosten- und Bauraum-effizienter Weise den von einer elektrischen Maschine 100 erzeugten Schall zu reduzieren. 3 shows a flowchart of an exemplary method 300 for adapting the sound generation to a separately excited electrical machine 100 , The machine 100 includes a rotor 103 with (at least) one rotor winding 104 for generating a magnetic rotor flux and a stator 101 with (at least) a stator winding 102 for generating a rotating magnetic field. Typically, the rotor winding 104 supplied with a time constant rotor power to produce a constant magnetic rotor flux. The procedure 300 includes varying 301 that of the rotor winding 104 supplied electrical rotor power in response to sound information, wherein the sound information includes information relating to sound coming from the electric machine 100 is produced. In particular, the time profile of the rotor power can be adjusted such that that of the electric machine 100 (Especially at constant time rotor power) generated sound is at least partially extinguished. Thus, it is possible in a cost and space-efficient manner that of an electric machine 100 to reduce generated sound.

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.

Claims (11)

Verfahren (300) zur Anpassung der Schallerzeugung an einer fremderregten elektrischen Maschine (100), wobei – die Maschine (100) einen Rotor (103) mit einer Rotorwicklung (104) zur Erzeugung eines magnetischen Rotorflusses und einen Stator (101) mit einer Statorwicklung (102) zur Erzeugung eines magnetischen Drehfeldes umfasst; – das Verfahren (300) umfasst, Variieren (301) einer der Rotorwicklung (104) zugeführten elektrischen Rotor-Leistung in Abhängigkeit von Schallinformation; und – die Schallinformation Information in Bezug auf Schall der elektrischen Maschine (100) umfasst.Procedure ( 300 ) for adapting the sound generation to a foreign-excited electric machine ( 100 ), where - the machine ( 100 ) a rotor ( 103 ) with a rotor winding ( 104 ) for generating a magnetic rotor flux and a stator ( 101 ) with a stator winding ( 102 ) for generating a rotating magnetic field; - the procedure ( 300 ), Varying ( 301 ) one of the rotor windings ( 104 ) supplied electric rotor power in response to sound information; and - the sound information information relating to sound of the electric machine ( 100 ). Verfahren (300) gemäß Anspruch 1, wobei – die Schallinformation Information in Bezug auf Schall umfasst, der von der elektrischen Maschine (100) erzeugt wird, wenn die elektrische Maschine (100) mit einer Referenz-Rotor-Leistung, insbesondere mit einem Referenz-Verlauf der Rotor-Leistung, betrieben wird; und – die Rotor-Leistung gegenüber der Referenz-Rotor-Leistung verändert wird, insbesondere ein zeitlicher Verlauf der Rotor-Leistung gegenüber dem Referenz-Verlauf verändert wird, um ein Ausmaß des von der elektrischen Maschine (100) erzeugten Schalls zu reduzieren.Procedure ( 300 ) according to claim 1, wherein - the sound information comprises information relating to sound emitted by the electric machine ( 100 ) is generated when the electric machine ( 100 ) is operated with a reference rotor power, in particular with a reference curve of the rotor power; and - the rotor power is changed with respect to the reference rotor power, in particular a temporal course of the rotor power is changed with respect to the reference curve, by an extent of that of the electric machine ( 100 ) to reduce generated sound. Verfahren (300) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei – die Schallinformation einen Grund-Schall anzeigt, der von der elektrischen Maschine (100) bei Ansteuerung mit einer Referenz-Rotor-Leistung, insbesondere bei Ansteuerung mit einem zeitlichen Referenz-Verlauf der Rotor-Leistung, erzeugt wird; und – die Rotor-Leistung derart gegenüber der Referenz-Rotor-Leistung verändert wird, insbesondere ein zeitlicher Verlauf der Rotor-Leistung derart gegenüber dem Referenz-Verlauf verändert wird, dass durch den Rotor (103) ein Gegen-Schall erzeugt wird, der den Grund-Schall zumindest teilweise kompensiert.Procedure ( 300 ) according to one of the preceding claims, wherein - the sound information indicates a fundamental sound emitted by the electric machine ( 100 ) is generated when driven with a reference rotor power, in particular when driven with a temporal reference curve of the rotor power; and - the rotor power is changed in such a way compared to the reference rotor power, in particular a temporal course of the rotor power is changed in such a way compared to the reference curve, that by the rotor ( 103 ) a counter-sound is generated, which at least partially compensates the fundamental sound. Verfahren (300) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei – die Rotor-Leistung einen konstanten Anteil umfasst, um einen konstanten magnetischen Rotorfluss zu erzeugen; – das Variieren (301) der Rotor-Leistung das Modulieren des konstanten Anteils der Rotor-Leistung mit einem Modulationssignal umfasst; und – das Modulationssignal von der Schallinformation abhängt. Procedure ( 300 ) according to one of the preceding claims, wherein - the rotor power comprises a constant portion to produce a constant magnetic rotor flux; - Varying ( 301 ) the rotor power comprises modulating the constant portion of the rotor power with a modulation signal; and - the modulation signal depends on the sound information. Verfahren (300) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Verfahren (300) umfasst, Erfassen der Schallinformation mittels eines Schall-Sensors (111), insbesondere mittels eines Mikrophons und/oder mittels eines Körperschall-Sensors.Procedure ( 300 ) according to any one of the preceding claims, wherein the process ( 300 ), detecting the sound information by means of a sound sensor ( 111 ), in particular by means of a microphone and / or by means of a structure-borne sound sensor. Verfahren (300) gemäß Anspruch 5, wobei das Variieren (301) der Rotor-Leistung umfasst, Anpassen, insbesondere Regeln, der Rotor-Leistung in Abhängigkeit von der erfassten Schallinformation und in Abhängigkeit von Soll-Schallinformation, die anzeigt, welcher Schall von der elektrischen Maschine (100) erzeugt werden soll.Procedure ( 300 ) according to claim 5, wherein said varying ( 301 ) the rotor power comprises, adjusting, in particular regulating, the rotor power as a function of the detected sound information and as a function of desired sound information indicating which sound from the electric machine ( 100 ) is to be generated. Verfahren (300) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei – das Verfahren (300) umfasst, Ermitteln eines aktuellen Betriebszustands der elektrischen Maschine (100); – das Verfahren (300 umfasst, Auswählen eines Datensatzes für den aktuellen Betriebszustand aus einer Datenbank; – die Datenbank eine Vielzahl von Datensätzen für eine entsprechende Vielzahl von unterschiedlichen Betriebszuständen der elektrischen Maschine (100) umfasst; – der Datensatz für den aktuellen Betriebszustand von Schallinformation der elektrischen Maschine (100) für den aktuellen Betriebszustand abhängt; – der Datensatz einen zeitlichen Verlauf der Rotor-Leistung anzeigt; und – die Rotor-Leistung in Abhängigkeit von dem in dem Datensatz angezeigten zeitlichen Verlauf variiert wird.Procedure ( 300 ) according to one of the preceding claims, wherein - the method ( 300 ), determining a current operating state of the electrical machine ( 100 ); - the procedure ( 300 comprising selecting a current operating state record from a database; The database has a plurality of data records for a corresponding multiplicity of different operating states of the electrical machine ( 100 ); The data record for the current operating state of sound information of the electric machine ( 100 ) depends on the current operating condition; - The record indicates a time course of the rotor power; and - the rotor power is varied in dependence on the time course indicated in the data record. Verfahren (300) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei – das Verfahren (300) umfasst, Modulieren, in einem ersten Zeitraum, einer an der Statorwicklung (102) anliegenden Spannung mit einem Signal, um eine Rotorlage des Rotors (103) zu ermitteln; – das Signal einen Signalanteil mit einer Frequenz zwischen 100 Hz und 20 kHz umfasst; – die Schallinformation Information in Bezug auf den Schall anzeigt, der durch das Modulieren der Spannung an der Statorwicklung (102) erzeugt wird; und – die Rotor-Leistung in dem ersten Zeitraum variiert wird, um ein Ausmaß des durch das Modulieren der Spannung an der Statorwicklung (102) erzeugten Schalls zu reduzieren.Procedure ( 300 ) according to one of the preceding claims, wherein - the method ( 300 ), modulating, in a first period, one on the stator winding ( 102 ) voltage with a signal to a rotor position of the rotor ( 103 ) to investigate; - The signal comprises a signal component with a frequency between 100 Hz and 20 kHz; The sound information indicates information relating to the sound produced by modulating the voltage on the stator winding ( 102 ) is produced; and - the rotor power is varied in the first period to an extent of the by modulating the voltage across the stator winding ( 102 ) to reduce generated sound. Verfahren (300) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Variieren (301) der Rotor-Leistung das Variieren eines Rotorstroms durch die Rotorwicklung (104) umfasst.Procedure ( 300 ) according to one of the preceding claims, wherein the varying ( 301 ) rotor power varies a rotor current through the rotor winding ( 104 ). Verfahren (300) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Variieren (301) der Rotor-Leistung, das Anpassen eines zeitlichen Verlaufs der Rotor-Leistung umfasst.Procedure ( 300 ) according to one of the preceding claims, wherein the varying ( 301 ) rotor power, adjusting a timing of rotor power. Verfahren zur Anpassung einer Dehmomentwelligkeit einer fremderregten elektrischen Maschine (100), wobei – die Maschine (100) einen Rotor (103) mit einer Rotorwicklung (104) zur Erzeugung eines magnetischen Rotorflusses und einen Stator (101) mit einer Statorwicklung (102) zur Erzeugung eines magnetischen Drehfeldes umfasst; – das Verfahren umfasst, Variieren einer der Rotorwicklung (104) zugeführten elektrischen Rotor-Leistung in Abhängigkeit von Welligkeitsinformation; und – die Welligkeitsinformation Information in Bezug auf eine Ungleichmäßigkeit eines Verlaufs eines von der Maschine (100) bewirkten Drehmoments umfasst.Method for adapting a torque ripple of a separately excited electrical machine ( 100 ), where - the machine ( 100 ) a rotor ( 103 ) with a rotor winding ( 104 ) for generating a magnetic rotor flux and a stator ( 101 ) with a stator winding ( 102 ) for generating a rotating magnetic field; The method comprises varying one of the rotor windings ( 104 ) supplied electric rotor power in response to ripple information; and the ripple information information relating to unevenness of a course of one of the machine ( 100 ) torque.
DE102016219147.0A 2016-10-04 2016-10-04 Method for reducing sound and / or torque ripple in externally excited electrical machines Pending DE102016219147A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102016219147.0A DE102016219147A1 (en) 2016-10-04 2016-10-04 Method for reducing sound and / or torque ripple in externally excited electrical machines

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102016219147.0A DE102016219147A1 (en) 2016-10-04 2016-10-04 Method for reducing sound and / or torque ripple in externally excited electrical machines

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102016219147A1 true DE102016219147A1 (en) 2018-04-05

Family

ID=61623612

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102016219147.0A Pending DE102016219147A1 (en) 2016-10-04 2016-10-04 Method for reducing sound and / or torque ripple in externally excited electrical machines

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102016219147A1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2014177144A2 (en) Method for operating an electric motor
DE102019115825B4 (en) Vehicle and method for reducing and improving noise generated by two torque machines
DE102012205540B4 (en) Process and device for sensorless control of a separately excited synchronous machine
DE112012007019T5 (en) Engine control unit for an electric vehicle
DE102016219147A1 (en) Method for reducing sound and / or torque ripple in externally excited electrical machines
EP3629470A1 (en) Reduction of interference noises and/or oscillations during the operation of an electrical machine
DE102012211689A1 (en) Method for generating warning noise for perception of e.g. hybrid vehicle in traffic, involves modifying energization of electromotor for generation of desired noise such that change of revolution of electromotor lies within bandwidth
DE102012215042A1 (en) Control device of electric rotary machine
EP2671090A1 (en) Method and device for detecting a malfunction of an electric machine
DE102004035954A1 (en) Reduction of torque ripple and noise level in a brushless DC motor by avoiding mechanical vibration
DE102018124111B4 (en) System for the spectral shaping of noise suppression in vehicles
DE102010049359A1 (en) Method for outputting warning signal to surroundings of e.g. hybrid car, involves controlling and/or regulating current and/or voltage of electric machine by modulating acoustic signal so that components of machine are shifted in vibrations
DE102014205254A1 (en) Method and device for determining a demagnetization of a permanent magnet of an electric motor, drive arrangement with the device
WO2021104753A1 (en) Method and device for calibrating the control of an electrical machine
DE102020211511A1 (en) Method for adapting structural vibrations of an electrical machine and corresponding control device
DE102020119700A1 (en) Method and device for active noise suppression
EP4065999B1 (en) Method and device for calibrating a controller of an electric machine
DE102013223205A1 (en) Adjustment support system and adjustment support procedure
EP4066371B1 (en) Method and device for calibrating an offset angle
DE102021213271B4 (en) Method for noise reduction during operation of an electric motor, and motor control device for controlling the operation of an electric motor with noise reduction
DE102008044303A1 (en) Method and device for operating a vehicle
DE102020133487B4 (en) Method for controlling and/or impressing vibrations at at least one frequency and motor vehicle
DE102022207862A1 (en) Method for controlling the operation of an electrical machine
DE102021115749B4 (en) Method and device for influencing noise generation caused by an electric machine for a vehicle
DE102015201313A1 (en) Method for operating a system comprising at least one electric motor with a downstream transmission and corresponding system

Legal Events

Date Code Title Description
R163 Identified publications notified
R012 Request for examination validly filed
R016 Response to examination communication