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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erwärmen eines Elektromotors, der über einen Wechselrichter mit einem Speisesignal beaufschlagt wird, wobei zum gezielten Erwärmen des Elektromotors das Speisesignal eine felderzeugende Komponente aufweist. Die Erfindung betrifft ferner ein Motorsystem, einen Ventilator und ein Computerprogrammprodukt.
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Bei einigen Elektromotoren besteht - beispielsweise bei Außenaufstellung und unter Witterungsbedingungen um den Gefrierpunkt - die Gefahr, dass sich bewegliche Teile des Elektromotors festsetzen. Entsprechende Witterungsbedingungen können beispielsweise vorliegen, wenn tagsüber Tauwetter und nachts Frost herrscht. Dann kann sich Eis im Bereich des Labyrinthspalts, in den Lagern oder anderen beweglichen Teilen festsetzen, so dass der Elektromotor blockiert. Solange der Motor bestromt ist, verhindert die Abwärme des Elektromotors, dass Eisablagerungen entstehen. Selbst wenn Eisablagerungen entstehen, würden diese meist unmittelbar durch die Bewegung des Motors aufgebrochen.
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Außenläufermotoren, insbesondere EC-Motoren (Electronically Commutated), arbeiten sehr verlustarm, so dass eine relativ geringe Verlustwärme entsteht. Damit bleibt der Rotor und Stator des Elektromotors weitgehend kühl. Dies führt dazu, dass bereits nach kurzer Zeit des Stillstehens Eisablagerungen entstehen können.
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Ein festgefrorener Motor löst sich, wenn überhaupt, erst nach relativ langer Zeit. Dies führt in der Regel zu Störungen im Regelprozess. Wenn beispielsweise ein EC-Motor einen Ventilator in einer Kühlanlage antreibt, könnte durch das Vereisen des EC-Motors ein Überdruck in der Kälteanlage entstehen. Zudem überwacht - insbesondere bei EC-Motoren mit einem intelligenten Antrieb - in der Regel ein Motorsteuergerät die Drehzahl des Motors mittels Drehzahlsensor. Dabei wird häufig ein durch Eis blockierter Motor als Störung erkannt, selbst wenn Verfahren zum Lösen des Motors angewendet werden. Daher sind vorbeugende Verfahren hilfreich, damit der Motor gar nicht erst durch Eis blockiert und - unter der Voraussetzung einer Energieversorgung des Motorsystems - ständig verfügbar ist.
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Prinzipiell wäre denkbar, dass der Motor bei Witterungsbedingungen, die Eisbildung begünstigen, nicht abgeschaltet wird. Allerdings ist dies in vielen Anwendungsbereichen keine wirkliche Lösung, da ein laufender Motor zu Störungen in anderen Teilen der Anlage führen kann. Wenn der Elektromotor beispielsweise das Laufrad eines Ventilators antreibt und wenn mit dem Ventilator eine Kühlanlage gekühlt wird, so kann ein laufender Elektromotor dazu führen, dass der Wärmetauscher der Kühlanlage einfriert. Denn nicht nur der Elektromotor ist von der Vereisungsgefahr bedroht, sondern auch andere den Witterungsbedingungen ausgesetzte Komponenten. Ein eingefrorener Wärmetauscher kann dazu führen, dass die gesamte Kühlanlage leck schlägt.
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Aus der
DE 10 2010 040 766 A1 ist ein Verfahren zur Erhöhung der Temperatur einer Turbomaschine auf eine Betriebstemperatur bekannt, deren Turboverdichter mit einer Drehfeldmaschine angetrieben wird. Zur Erhöhung der Temperatur wird eine feldbildende und/oder eine drehmomentbildende Komponente eines elektrischen Signals auf die Drehfeldmaschinen geschaltet. Dabei können die feldbildende und/oder drehmomentbildende Komponenten einen Gleichanteil und/oder periodische Schwingungen umfassen. Dadurch wird die Drehfeldmaschine und der thermisch mit der Drehfeldmaschine gekoppelte Turboverdichter erwärmt. Durch die periodischen Schwingungen können eventuell bereits festgefrorene Turbinen losgerüttelt und Wirbelströme zur zusätzlichen Erwärmung induziert werden.
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Die
DE 10 2013 0009 518 A1 offenbart ein Verfahren zum Betreiben einer Kraftstoffpumpe. Zum Vermeiden einer Ausflockung des Treibstoffs bei niedrigen Temperaturen wird durch einen Wechselrichter zum Betreiben des Motors der Kraftstoffpumpe durch Einstellen der d-Komponente Blindleistung in dem Elektromotor hervorgerufen. Diese Blindleistung erwärmt den Motor durch die ohmschen Verluste in den Wicklungen.
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WO 2013/104896 A1 offenbart ein Verfahren zum Betreiben eines Elektroantriebsystems. Der Motor des Elektroantriebsystems wird über eine feldorientierte Regelung mit einem Signal beaufschlagt, das einen hohen Strom, aber nahezu kein Drehmoment an dem Rotor erzeugt. Dadurch erwärmen sich die Windungen, wodurch - unter anderem - ein Enteisungsvorgang ausgelöst werden kann.
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Nachteilig an diesen Verfahren ist, dass sie nicht in allen Anwendungsszenarien zuverlässig angewendet werden können. So liefern die Verfahren beispielsweise bei der vorliegend bevorzugten Anwendung des Elektromotors als Ventilatorantrieb unzureichende Ergebnisse.
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren, ein Motorsystem, ein Ventilator und ein Computerprogrammprodukt der eingangs genannten Art derart auszugestalten und weiterzubilden, dass ein zuverlässiges Erwärmen des Elektromotors bei möglichst gleichmäßiger Belastung der Komponenten des Motorsystems erzielbar ist.
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Erfindungsgemäß wird die voranstehende Aufgabe durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Danach ist das in Rede stehende Verfahren gekennzeichnet durch die Schritte:
- Vorgeben einer Sollwinkelposition eines Rotors des Elektromotors, wobei die Sollwinkelposition von einer aktuellen Winkelposition des Rotors verschieden ist, und
- Erzeugen eines Speisesignals basierend auf der Sollwinkelposition und Ausgeben des Speisesignals an den Elektromotor,
- wobei das Speisesignal zusätzlich eine drehmomenterzeugende Komponente aufweist, die zumindest bis zum Erreichen der Sollwinkelposition durch den Rotor wirkt und die den Rotor in Richtung der Sollwinkelposition bewegt.
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Ein Motorsystem, das die voranstehende Aufgabe löst, ist in Anspruch 12 beschrieben und ist zum Durchführen dieses Verfahrens ausgebildet.
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Ein Ventilator, der die voranstehende Aufgabe löst, umfasst dieses Motorsystem und ist in Anspruch 14 beschrieben.
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Ein Computerprogrammprodukt, das die voranstehende Aufgabe löst, ist in Anspruch 15 beschrieben und ist zur Durchführung des Verfahrens ausgebildet.
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Darüber hinaus ist die voranstehende Aufgabe durch die Merkmale des Anspruchs 16 gelöst. Danach ist das in Rede stehende Verfahren dadurch gekennzeichnet, dass eine Erwärmungsphase basierend auf einer Temperatur des Elektromotors gestartet wird und dass die Temperatur des Elektromotors aus einer Temperatur eines Halbleiterelements des Wechselrichters abgeleitet wird, wobei das Halbleiterelement thermisch mit einem Gehäuse des Elektromotors gekoppelt und vorzugsweise durch einen IGBT - Insulated Gate Bipolar Transistor - gebildet ist.
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In erfindungsgemäßer Weise ist zunächst erkannt worden, dass das aus dem Stand der Technik bekannte Erwärmen eines Elektromotors über das Einspeisen einer felderzeugenden Komponente zwar Wärme in den Elektromotor einträgt. Allerdings wird dadurch der Wechselrichter einseitig belastet und die Wärmeabgabe ist nicht gleichmäßig genug verteilt. Denn für das Erzeugen einer gleichbleibenden felderzeugenden Komponente werden nicht alle der Halbleiterelemente des Wechselrichters und nicht alle Spulen des Elektromotors benötigt. Wenn der Wechselrichter beispielsweise zur Abgabe eines dreiphasigen Speisesignals und als üblicher Vier-Quadranten-Umrichter ausgebildet ist, werden maximal vier der sechs Halbleiterelemente bestromt. Andererseits sollte eine Bewegung des Elektromotors minimal gehalten werden, da ein bewegter Elektromotor negative Auswirkungen haben kann. In dem bevorzugten Anwendungsszenarium, bei dem der Elektromotor das Laufrad eines Ventilator antreibt, kann ein sich zu schnell drehender Elektromotor zu einer Störung des gekühlten Systems führen.
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Erfindungsgemäß wird daher der Elektromotor derart angesteuert, dass der Rotor nicht in einer festen Position verbleibt, sondern durch kurzzeitiges Beaufschlagen des Elektromotors mit einer drehmomenterzeugenden Komponente der Rotor weiterbewegt wird. Dies wird dadurch erreicht, dass eine Sollwinkelposition des Rotors vorgegeben wird, wobei die vorgegebene Sollwinkelposition von der aktuellen Winkelposition des Rotors verschieden ist. Basierend auf dieser Sollwinkelposition wird ein Speisesignal erzeugt, das auf den Elektromotor aufgeschaltet wird.
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Wenn der Elektromotor - gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel - durch einen EC-Motor gebildet ist, wird in dem EC-Motor durch Statorwicklungen ein sich drehendes Magnetfeld erzeugt, das ein Drehmoment auf den Rotor bewirken kann. Im normalen Betrieb wird ein Speisesignal derart erzeugt und auf die Statorwicklungen geschaltet, dass sich eine gewünschte Drehzahl einstellt. Dreht sich der Rotor synchron mit dem Drehfeld der Statorwicklungen, entsteht kein resultierendes Drehmoment auf den Rotor. Dreht sich der Rotor hingegen langsamer oder schneller, treibt ein Drehmoment den Rotor an oder bremst ihn ab. Die Größe des Drehmoment ist dabei von der Größe der drehmomenterzeugenden Komponente des Speisesignals abhängig.
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Dieses Verhalten wird in dem erfindungsgemäßen Verfahren genutzt. Anders als bei dem normalen Betrieb des Motors wird erfindungsgemäß jedoch keine Solldrehzahl vorgegeben, sondern eine Sollwinkelposition. Basierend auf dieser vorgegebenen Sollwinkelposition wird ein Speisesignal erzeugt und auf die Statorwicklungen des Motors geschaltet. Dies bedeutet, dass das Speisesignal derart erzeugt und auf die Statorwicklungen geschaltet wird, dass ein mit der vorgegebenen Sollwinkelposition korrelierendes Magnetfeld in dem Motor entsteht. Durch das Vorgeben der Sollwinkelposition als eine von der aktuellen Winkelposition des Rotors verschiedene Größe, entsteht - bei geeigneter Ausgestaltung des Speisesignals - ein Drehmoment, das bis zum Erreichen der Sollwinkelposition auf den Rotor wirkt und den Rotor in Richtung der Sollwinkelposition bewegt.
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Dieses Zusammenwirken aus felderzeugender Komponente und drehmomenterzeugende Komponente hat mehrere Auswirkungen. Die felderzeugende Komponente sorgt dafür, dass die Statorwicklungen mit einem Strom durchflossen werden, der eine Erwärmung infolge des ohmschen Widerstands der Wicklungen bewirkt. Zusätzlich erwärmen sich die Halbleiterelemente des Wechselrichters, die das Speisesignal - üblicherweise aus einem Gleichstrom- oder Gleichspannungszwischenkreis - erzeugen. Da die Halbleiterelemente des Wechselrichters meist das Gehäuse des Elektromotors zum Abführen von Abwärme nutzen und damit thermisch mit dem Gehäuse gekoppelt sind, wird dadurch ein weiterer erwärmender Effekt auf den Elektromotor bewirkt.
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Die drehmomenterzeugende Komponente, die nach Vorgeben einer Sollwinkelposition und nach Erzeugen und Ausgeben eines korrespondierenden Speisesignals auf den Elektromotor entstehen, erzeugen eine zeitweise Drehmomentbelastung des Rotors. Dies führt dazu, dass eventuell entstandene Eisablagerungen durch das Drehmoment aufgebrochen werden und der Rotor des Elektromotors beweglich bleibt oder wieder beweglich wird. Zusätzlich werden durch das Ändern des Speisesignals die genutzten Halbleiterelemente des Wechselrichters und die bestromten Wicklungen des Elektromotors geändert. Dies führt zu einer gleichmäßigeren Belastung und Erwärmung des Elektromotors samt Wechselrichters.
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Ein Fachmann wird erkennen, dass dieses Verhalten nicht nur bei einem EC-Motor gegeben ist, sondern auch bei anderen drehfeldbasierten Elektromotoren. Ein EC-Motor stellt zwar ein bevorzugtes Anwendungsszenarium dar. Allerdings sollte dies nicht als zwingende Beschränkung der hier beschriebenen Lehre auf diesen Motortyp verstanden werden. Zudem sei darauf hingewiesen, dass das Speisesignal vorzugsweise mittels feldorientierter Regelung ermittelt wird, dass allerdings auch andere Verfahren zur Erzeugung eines Speisesignals denkbar sind.
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Damit der Effekt einer Sollwinkelvorgabe nicht nur einmalig vorhanden ist, wird in einer Weiterbildung die Sollwinkelposition wiederholt geändert. Um insbesondere bei bereits vereisten Elektromotoren oder sogar bereits festgefrorenen Elektromotoren einen möglichst großen Effekt zu erzielen, wird dabei die geänderte Sollwinkelposition um einen Winkelschritt gegenüber einer vorhergehenden Sollwinkelposition geändert. Basierend auf dieser geänderten Sollwinkelposition wird dann - ebenso wiederholt - ein korrespondierendes Speisesignal erzeugt und an den Elektromotor ausgegeben. Durch das Ändern der Sollwinkelposition über diskrete Winkelschritte entstehen sprungartig veränderte Magnetfelder in den Elektromotor, der wiederum sprungartig veränderte Drehmomente auf den Rotor bewirken. Sollte eine beginnende oder bereits fortgeschrittene Vereisung des Elektromotors vorliegen, können diese sprungartig veränderten Drehmomente den Rotor wieder lösen.
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Zum Erzielen eines möglichst großen Erwärmungseffekts wird der Elektromotor vorzugsweise kontinuierlich mit einem Speisesignal beaufschlagt. Dies bedeutet, dass der Elektromotor solange mit einem Speisesignal beaufschlagt wird, bis ein Speisesignal an eine geänderte Sollwinkelposition angepasst ist und das angepasste Speisesignal an den Elektromotor ausgegeben werden kann. Dabei ist es denkbar, dass bei dem „Wechsel“ zwischen den Speisesignalen eine kurze Lücke entsteht. Allerdings sind moderne Wechselrichter ohne weiteres in der Lage, quasi-kontinuierlich von dem bisherigen Speisesignal auf das angepasste Speisesignal zu wechseln.
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Bezüglich der Vorgabe der Winkelschritte, um die eine Sollwinkelposition geändert wird, können verschiedene Randbedingungen einwirken. Generell sollte der Winkelschritt nicht zu klein gewählt sein, da sonst das resultierende Drehmoment zu klein ist oder sich zumindest nicht sprungartig genug ändert. Gleichzeitig sollte der Winkelschritt nicht zu groß gewählt werden, da sonst der Effekt der Änderung des Magnetfelds im Elektromotor nicht ausreichend wirkt. Dabei wird der Winkelschritt vorzugsweise zwischen 1° und 20°, besonders bevorzugte Weise zwischen 1° und 10° und ganz besonders bevorzugte Weise um einige wenige Grad, beispielsweise zwischen 2° und 5°, geändert.
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Dabei ist es auch denkbar, dass die Wahl der Größe des Winkelschritts von gewissen Randbedingungen abhängig gemacht wird. So ist es beispielsweise bei einem bereits vereisten Elektromotor sinnvoll, möglichst große Drehmomentsprünge zu erzielen, um den Rotor wieder freizubekommen. Wenn der Elektromotor bereits frei läuft und lediglich eine neue Vereisung verhindert werden soll, so kann es ausreichend sein, wenn der Winkelschritt relativ klein ist. In dem erstgenannten Fall könnte der Winkelschritt beispielsweise zu 15°, im zweitgenannten Fall zu 2° gewählt werden. Zum Feststellen der notwendigen Randbedingungen kann beispielsweise die Temperatur des Elektromotors ermittelt und abhängig von der Temperatur ein Winkelschritt vorgegeben werden. Denkbar wäre auch, dass die Rückwirkungen des Elektromotors auf das Speisesignal ausgewertet wird. So wird sich die Drehfähigkeit des Rotors unmittelbar auf den Stromverlauf auswirken, denn bei einem frei laufenden Rotor wird die drehmomenterzeugende Stromkomponente deutlich schneller abfallen als bei einem festsitzenden Rotor. Als weitere Randbedingung könnte die Dauer der Erwärmungsphase verwendet werden. Wenn die Erwärmungsphase erst begonnen hat, ist möglicherweise wegen einer noch vorhandenen Vereisung ein größerer Winkelschritt notwendig als bei bereits länger anhaltender Erwärmungsphase. So könnte beispielsweise in den ersten 5 Minuten der Erwärmungsphase ein Winkelschritt von 15°, nach weiteren 5 Minuten ein Winkelschritt von 10° und nach weiteren 10 Minuten ein Winkelschritt von 3° gewählt werden.
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Vorzugsweise wird eine langsame Drehzahl des Elektromotors angestrebt. Bevorzugter Weise werden dabei resultierende Drehzahlen des Rotors von kleiner oder gleich 1Hz, besonders bevorzugter Weise von kleiner oder gleich 0,5Hz angestrebt. Durch diese niedrigen Drehzahlen wird bei der Verwendung des Elektromotors in einem Ventilator nur eine geringe Luftmenge durch das Laufrad gefördert. Das Anstreben derartiger Drehzahlen bedeutet, dass der Winkelschritt und die Häufigkeit der Änderung der Sollwinkelposition aufeinander abgestimmt sein sollten. Wenn sich beispielsweise der Rotor mit einer Drehzahl von 0,5Hz drehen soll, muss pro Sekunde ein Winkel von 180° überstrichen werden. Dies bedeutet, dass bei einem Winkelschritt von 10° innerhalb einer Sekunde 18 Aktualisierungen der Sollwinkelposition vorgenommen werden müssen. Es ist einleuchtend, dass bei kleineren Winkelschritten mehr Aktualisierungen und bei größeren Winkelschritten weniger Aktualisierungen notwendig sein werden.
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Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung oder als Weiterbildung der bisher beschriebenen Aspekte der Erfindung kann zur Vermeidung eines unnötigen Energieverbrauchs das Erwärmungsverfahren in Abhängigkeit der Temperatur des Elektromotors gestartet werden. Dies bedeutet, dass bei ausreichend warmen Temperaturen eine Erwärmung des Elektromotors unterbleibt und vorzugsweise lediglich bei Unterschreiten einer vorgebbaren Schwellentemperatur eine Erwärmungsphase gestartet wird. Es hat sich gezeigt, dass die vorgebbare Schwellentemperatur günstiger Weise zu 3°C gewählt werden kann. Bei dieser Schwellentemperatur nimmt das Vereisungsrisiko deutlich zu.
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Zum Bestimmen der Temperatur des Elektromotors kann prinzipiell ein dedizierter Temperatursensor vorgesehen sein, der die Temperatur des Elektromotors an einer repräsentativen Stelle misst. Dadurch wäre jedoch ein zusätzliches Bauteil notwendig, so dass das erfindungsgemäße Verfahren nicht ohne Weiteres in Bestandssysteme nachgerüstet werden kann. Daher wird vorzugsweise auf bereits vorhandene Messwerte zurückgegriffen. Wie bereits ausgeführt, sind die Halbleiterelemente des Wechselrichters sehr häufig thermisch mit dem Gehäuse des Elektromotors gekoppelt. Dadurch können die Halbleiterelemente ihre Abwärme an das Gehäuse abgeben und benötigen keine weiteren Kühlflächen. Dies bedeutet aber wiederum, dass die Temperatur der Halbleiterelemente mit der Temperatur des Elektromotors korrelieren. Damit kann - bei nicht-aktiviertem Wechselrichter - aus der Temperatur der Halbleiterelemente auf die Temperatur des Elektromotors geschlossen werden. Viele der in Wechselrichtern gebräuchlichen Halbleiterelemente - beispielsweise IGBT - Insulated Gate Bipolar Transistor - haben bereits Temperatursensoren integriert. Diese Temperatursensoren dienen normalerweise dazu, eine Überlastung der Halbleiterelemente frühzeitig zu erkennen und rechtzeitig Gegenmaßnahmen ergreifen zu können. Damit sind die Messwerte der Temperatursensoren der Halbleiterelemente ohnehin in der Motorsteuerung verfügbar. Da eine Erwärmung des Elektromotors durch das erfindungsgemäße Verfahren üblicherweise nur bei gestopptem Elektromotor erforderlich ist, können diese Messwerte gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung bzw. in einer bevorzugten Weiterbildung genutzt werden, um die Temperatur des Elektromotors abzuschätzen.
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Insbesondere bei Nutzung der Temperatursensoren der Halbleiterelemente wird vorzugsweise eine gestartete Erwärmungsphase erst nach Ablauf einer vorgebbaren Erwärmungsdauer wieder beendet. Denn sobald der Wechselrichter durch das erfindungsgemäße Verfahren genutzt wird, verfälscht die Abwärme der Halbleiterelemente die Aussagekraft der Temperaturmessung. Da sich Temperaturen im Außenbereich üblicherweise nicht innerhalb weniger Minuten über mehrere Grad hinweg verändern, wird die Umgebungstemperatur über eine gewisse Zeitdauer hinweg nahe der bei Inaktivität der Halbleiterelemente gemessenen Temperatur verbleiben. Daher kann durch Einhalten einer vorgebbaren Erwärmungsdauer erreicht werden, dass die Erwärmungsphase nicht unmittelbar nach deren Start wieder beendet wird. Gleichzeitig kann aber gezielt auf die Vereisungsgefahr eingegangen werden, ohne dass ein zusätzlicher Sensor benötigt wird. Denkbar wäre beispielsweise, die vorgebbare Erwärmungsdauer auf mehrere Stunden, beispielsweise 6 Stunden, zu wählen. Dabei kann die Erwärmungsdauer auch in Abhängigkeit der Temperatur gewählt werden. Bei Temperaturen unter dem Gefrierpunkt kann eine längere Erwärmungsdauer angebracht sein, als bei einer Temperatur von 3°C.
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Unabhängig davon, nach welchen Bedingungen eine Erwärmungsphase gestartet und wie lange eine Erwärmungsdauer gewählt ist, empfiehlt es sich, bei Versetzen des Elektromotors in Normalbetrieb die Erwärmungsphase zu beenden. Denn bei einem Normalbetrieb des Motors reicht die Abwärme üblicherweise aus, um eine Vereisung zu verhindern. Dies bedeutet, dass mit Aktivieren des Normalbetriebs wieder auf eine „übliche“ Regelung des Elektromotors zurückgekehrt werden kann, beispielsweise auf die Regelung auf eine Solldrehzahl.
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Vorzugsweise wird das Speisesignal während einer Erwärmungsphase derart eingestellt, dass eine effektive und ausreichende Erwärmung des Elektromotors und gleichzeitig ein ausreichendes Drehmoment gewährleistet ist. Daher wird vorzugsweise der Elektromotor während einer Erwärmungsphase mit einem Strom beaufschlagt, der zwischen 50% und 100%, besonders bevorzugte Weise zwischen 75% und 100% des Nennstroms des Elektromotors liegt. Ganz besonders bevorzugter Weise wird Nennstrom angelegt. Da in den hier relevanten Erwärmungsphasen im Wesentlichen der ohmsche Widerstand der Spulenwicklungen wirken, kann die Spannung über der jeweiligen Spulenwicklung relativ gering gehalten werden. Dennoch wird eine ausreichende Wärmeleistung an den Motor abgegeben und ein ausreichendes Drehmoment erzeugt. So kann beispielsweise bei einem 2kW-Motor eine Heizleistung von ca. 70W eingestellt werden. Diese Heizleistung reicht aus, um ein Verreisen des Elektromotors zu verhindern.
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Es gibt nun verschiedene Möglichkeiten, die Lehre der vorliegenden Erfindung in vorteilhafter Weise auszugestalten und weiterzubilden. Dazu ist einerseits auf die den nebengeordneten Ansprüchen nachgeordneten Ansprüche und andererseits auf die nachfolgende Erläuterung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand der Zeichnung zu verweisen. In Verbindung mit der Erläuterung des bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand der Zeichnung werden auch im Allgemeinen bevorzugte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Lehre erläutert. In der Zeichnung zeigt die einzige
- Fig. ein Flussdiagramm für die Steuerung eines erfindungsgemäßen Erwärmungsverfahren.
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Die einzige Fig. zeigt ein Flussdiagramm, wie das erfindungsgemäße Erwärmungsverfahren gestartet und gesteuert werden kann. In Schritt 1 startet der Vereisungsschutz. In Schritt 2 wird ausgewertet, ob der Motor läuft oder gestoppt ist. Läuft der Motor, wird zu Schritt 3 gewechselt, in dem der Vereisungsschutz auf „Aus“ gesetzt und die Mindestlaufdauer des Vereisungsschutzes - die vorgegebene Erwärmungsdauer - auf 0 gesetzt wird. Danach wird mit Schritt 10 fortgesetzt. Ist in Schritt 2 der Motor gestoppt, wird zu Schritt 4 gewechselt, in dem die Temperatur eines Halbleiterelements des Wechselrichters - einen IGBT - ermittelt und mit einem Schwellenwert verglichen wird. Wenn die IGBT-Temperatur kleiner als 3°C ist, wird zu Schritt 5 gewechselt, in dem die Mindestlaufzeit des Vereisungsschutzes auf 6 Stunden gesetzt wird. Danach wird mit Schritt 9 der Vereisungsschutz auf „Ein“ gesetzt und mit Schritt 10 fortgesetzt. Sofern die IGBT-Temperatur nicht kleiner als 3 °C ist, wird in Schritt 6 die IGBT-Temperatur mit einer Schwelle von 5°C verglichen. Ist die IGBT-Temperatur nicht größer als 5°C, wird zu Schritt 10 gewechselt. Ist die IGBT-Temperatur größer als 5°C, wird in Schritt 7 die Mindestlaufzeit überprüft. Ist die Mindestlaufzeit gleich 0, wird im Schritt 8 der Vereisungsschutz auf „Aus“ gestellt und mit Schritt 10 fortgefahren. Ist die Mindestlaufzeit nicht gleich 0, wird in Schritt 9 der Vereisungsschutz auf „Ein“ gesetzt und mit Schritt 10 fortgefahren.
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In Schritt 10 wird schließlich überprüft, ob die Variable Vereisungsschutz auf „Ein“ oder auf „Aus“ gesetzt ist. Ist der Vereisungsschutz aktiviert, wird in Schritt 11 die Motorheizung aktiviert und in Schritt 12 eine langsame Drehbewegung initiiert. Die Motorheizung und die langsame Drehbewegung bleiben dann für die Mindestlaufzeit aktiv. Danach endet das Verfahren in Schritt 13 und kann - beispielsweise zur erneuten Überprüfung der Notwendigkeit eines Vereisungsschutzes in Schritt 1 neu gestartet werden. Ist der Vereisungsschutz hingegen ausgeschaltet, wird in Schritt 14 die Motorheizung auf „Aus“ und in Schritt 15 die langsame Drehbewegung auf „Aus“ gesetzt. Danach endet dieser Zweig ebenso in Schritt 13.
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Hinsichtlich weiterer vorteilhafter Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Lehre wird zur Vermeidung von Wiederholungen auf den allgemeinen Teil der Beschreibung sowie auf die beigefügten Ansprüche verwiesen.
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Schließlich sei ausdrücklich darauf hingewiesen, dass das voranstehend beschriebene Ausführungsbeispiel lediglich zur Erörterung der beanspruchten Lehre dient, diese jedoch nicht auf das Ausführungsbeispiel einschränken.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102010040766 A1 [0006]
- DE 1020130009518 A1 [0007]
- WO 2013/104896 A1 [0008]
