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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Regelvorrichtung für ein elektrisches Antriebssystem und ein Verfahren zur Regelung eines elektrischen Antriebssystems. Ferner betrifft die vorliegende Erfindung ein elektrisches Antriebssystem mit einer Regelvorrichtung. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung die Regelung des Oberschwingungsverhaltens einer elektrischen Maschine in einem elektrischen Antriebssystem.
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Stand der Technik
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Antriebssysteme mit elektrischen Maschinen finden in zahlreichen Anwendungsgebieten Einsatz. So umfassen beispielsweise ganz oder zumindest teilweise elektrisch angetriebene Fahrzeuge ein Antriebssystem, welches mittels elektrischer Energie gespeist wird. Hierbei kann beispielsweise von einer elektrischen Energiequelle, wie zum Beispiel einer Traktionsbatterie, einer Brennstoffzelle, etc., elektrische Energie mittels eines Stromrichters umgeformt und an einer elektrischen Maschine bereitgestellt werden. Während des Betriebs des elektrischen Antriebssystems können dabei last- und drehzahlabhängige Schwingungen auftreten. Diese Schwingungen werden von den Insassen eines Fahrzeugs sowie der Umgebung wahrgenommen. Darüber hinaus können diese Schwingungen auch Einfluss auf das Betriebsverhalten des elektrischen Antriebssystems nehmen.
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Die Druckschrift
DE 10 2016 212 285 A1 offenbart ein Verfahren und eine Vorrichtung zur feldorientierten Regelung einer elektrischen Maschine. Hierbei kann für eine feldorientierte Regelung mindestens eine harmonische Schwingung eines Phasen- oder Regelstroms berechnet werden. Anschließend erfolgt eine Filterung des Phasen- oder Regelstroms, wobei die berechnete harmonische Schwingung aus dem Phasen- oder Regelstrom gefiltert wird. Daraufhin kann eine elektrische Maschine mit einem derart gefilterten Phasen- oder Regelstrom betrieben werden.
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Offenbarung der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung schafft eine Regelvorrichtung für ein elektrisches Antriebssystem mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1, ein elektrisches Antriebssystem mit den Merkmalen des Patentanspruchs 7, sowie ein Verfahren zur Regelung eines elektrischen Antriebssystems mit den Merkmalen des Patentanspruchs 8.
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Demgemäß ist vorgesehen:
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Eine Regelvorrichtung für ein elektrisches Antriebssystem mit einer ersten Regeleinrichtung und einer zweiten Regeleinrichtung. Die erste Regeleinrichtung ist dazu ausgelegt, unter Verwendung eines ermittelten Motorstroms und einer ersten Sollwertvorgabe eine erste Regelgröße zu bestimmen. Bei der ersten Sollwertvorgabe kann es sich beispielsweise um eine Vorgabe für einen Motorstrom, ein einzustellendes Drehmoment oder ähnliches handeln. Die zweite Regeleinrichtung ist dazu ausgelegt, unter Verwendung des ermittelten Motorstroms und einer zweiten Sollwertvorgabe eine zweite Regelgröße zu berechnen. Bei der zweiten Sollwertvorgabe kann es sich insbesondere um eine Vorgabe für ein Oberschwingungsverhalten der elektrischen Maschine handeln. Insbesondere können Vorgaben für die Größen der Stromamplituden des Motorstroms vorgegeben werden. Die Regelvorrichtung ist ferner dazu ausgelegt, das elektrische Antriebssystem unter Verwendung einer Kombination der ersten Regelgröße und der zweiten Regelgröße anzusteuern. Insbesondere kann das elektrische Antriebssystem unter Verwendung einer Summe der ersten Regelgröße und der zweiten Regelgröße angesteuert werden.
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Weiterhin ist vorgesehen:
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Ein elektrisches Antriebssystem mit einer elektrischen Maschine, einem elektrischen Stromrichter, der dazu ausgelegt ist, die elektrische Maschine anzusteuern, und einer erfindungsgemäßen Regelvorrichtung. Insbesondere kann die Regelvorrichtung dazu ausgelegt sein, das elektrischen Antriebssystems unter Verwendung der Kombination der ersten Regelgröße und der zweiten Regelgröße anzusteuern. Die Kombination der ersten und der zweiten Regelgröße kann insbesondere zur Ansteuerung des Stromrichters in dem elektrischen Antriebssystem bereitgestellt werden.
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Schließlich ist vorgesehen:
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Ein Verfahren zur Regelung eines elektrischen Antriebssystems. Das elektrische Antriebssystem kann insbesondere einen elektrischen Stromrichter und eine elektrische Maschine umfassen. Das Verfahren umfasst die Schritte des Erfassens eines elektrischen Motorstroms der elektrischen Maschine, des Bestimmens einer ersten Regelgröße unter Verwendung des elektrischen Motorstroms und einer ersten Sollwertvorgabe, und des Bestimmens einer zweiten Regelgröße unter Verwendung des ermittelten Motorstroms und einer zweiten Sollwertvorgabe. Die zweite Sollwertvorgabe kann insbesondere eine Vorgabe für ein Oberschwingungsverhalten der elektrischen Maschine umfassen. Schließlich umfasst das Verfahren einen Schritt zum Ansteuern des elektrischen Antriebssystems unter Verwendung einer Kombination der ersten Regelgröße und der zweiten Regelgröße. Insbesondere kann die Regelgröße zur Ansteuerung des Stromrichters in dem elektrischen Antriebssystem bereitgestellt werden.
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Vorteile der Erfindung
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass bei der Ansteuerung von elektrischen Maschinen in elektrischen Antriebssystemen last- und drehzahlabhängige Schwingungen auftreten können. Diese Schwingungen können in der Umgebung wahrgenommen werden. Darüber hinaus können diese Schwingungen auch das Betriebsverhalten der elektrischen Maschine beeinflussen. Je nach Ausführung der elektrischen Maschine ist es daher wünschenswert, die auftretenden Schwingungen zu minimieren oder gezielt einzustellen. Eine konventionelle Steuerung des Schwingungsverhaltens führt dabei jedoch nur in begrenztem Maße zu einem Erfolg.
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Es ist daher eine Idee der vorliegenden Erfindung, dieser Erkenntnis Rechnung zu tragen und eine Regelung für ein elektrisches Antriebssystem vorzusehen, welches eine effiziente und präzise Regelung des Schwingungsverhaltens von elektrischen Maschinen in dem elektrischen Antriebssystem ermöglicht. Hierzu sieht die vorliegende Erfindung vor, bei der Ansteuerung der elektrischen Maschine die elektrischen Motorströme auszuwerten und bei der Regelung zu berücksichtigen. Insbesondere ist dabei erfindungsgemäß vorgesehen, die Regelung der elektrischen Maschine zur Anpassung des Schwingungsverhaltens zumindest teilweise von der konventionellen Regelung der elektrischen Maschine auf Grundlage von Sollwertvorgaben wie Drehzahl, Drehmoment, etc., zu entkoppeln. Durch die getrennte Regelung der konventionellen Sollwertvorgaben und der Regelung für das Schwingungsverhalten können die jeweiligen Regeleinheiten gezielt angepasst und optimiert werden. Auf diese Weise ist ein präzises und effizientes Regeln aller Parameter, also neben Sollwertvorgaben wie Drehzahl, Drehmoment, etc. auch ein präzises Regeln des Schwingungsverhaltens der elektrischen Maschine bzw. der Motorströme möglich.
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Die Erfassung der Motorströme kann dabei mittels beliebiger geeigneter Verfahren erfolgen. Beispielsweise können die Motorströme mittels geeigneter Stromsensoren in den Zuleitungen der elektrischen Maschine erfasst und bereitgestellt werden. Die Stromsensoren können hierzu ein entsprechendes, geeignetes analoges oder digitales Signal bereitstellen, welches zu den jeweiligen Strömen korrespondiert. Insbesondere ist es beispielsweise möglich, bei einer mehrphasigen elektrischen Maschine für jeden Phasenanschluss der elektrischen Maschine eine separate Erfassung des jeweiligen Phasenstromes vorzusehen und für jede Phase ein entsprechendes Stromsignal bereitzustellen.
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Die Regelung des Schwingungsverhaltens, insbesondere der Oberschwingungsanteile in dem elektrischen Antriebssystem kann hierbei für jeden erfassten Phasenstrom separat erfolgen. Alternativ ist es auch möglich, eine gemeinsame Regelung für alle erfassten Phasenströme vorzusehen.
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Beispielsweise kann ein Mittelwert oder ähnliches gebildet werden, der eine Grundlage für die Regelung des Schwingungsverhaltens bildet.
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Die erste Regeleinrichtung kann insbesondere als Regeleinrichtung zur Regelung elektrische Ströme für ein Einstellen eines vorgegebenen Sollwerts, wie beispielsweise einer Drehzahl, eines Drehmoments oder eines beliebigen anderen Parameters vorgesehen sein. Insbesondere bezieht sich die erste Regeleinrichtung hierbei auf die Regelung einer Grundwelle für den elektrischen Strom zur Ansteuerung der elektrischen Maschine. Beispielsweise kann die erste Regeleinrichtung eine Regelgröße berechnen, auf deren Basis ein elektrischer Stromrichter eine angeschlossene elektrische Maschine ansteuert. Die Regelgröße kann beispielsweise Parameter wie eine Taktfrequenz, ein Tastverhältnis für eine Pulsbreitenmodulation, Vorgaben für einen Raumzeiger einer Raumzeigermodulation oder ähnliches umfassen.
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Die zweite Regeleinrichtung regelt darüber hinaus das Schwingungsverhalten der elektrischen Maschine oder der Schwingungen in den Phasenströmen zu der elektrischen Maschine. Diese Regelung ist dabei zunächst von der Regelung der „Grundgrößen“ entkoppelt, welche von der ersten Regeleinrichtung geregelt werden. Auf diese Weise ist es möglich, dass sowohl die erste Regeleinrichtung als auch die zweite Regeleinrichtung jeweils gezielt auf unterschiedliche Anforderungen angepasst und optimiert werden können. Dies ermöglicht eine besonders präzise und effiziente Regelung an die jeweiligen Anforderungen.
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Insbesondere kann die zweite Regeleinrichtung auch die Regelung von harmonischen Oberschwingungen in Bezug auf eine Grundfrequenz eingestellt werden, wobei die Grundfrequenz durch die Regelung der ersten Regeleinrichtung vorgegeben ist. Insbesondere ist es möglich, dass gezielt einzelne Oberschwingungen, wie beispielsweise zweite, dritte, fünfte, sechste oder eine beliebige andere harmonische Oberschwingung einer Grundfrequenz mittels der zweiten Regeleinrichtung auf vorgegebene Sollwerte eingeregelt werden.
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So kann es beispielsweise insbesondere beim Einsatz einer Asynchronmaschine als elektrische Maschine angebracht sein, gezielt einzelne Oberschwingungen oder eine Gruppe von Oberschwingungen auf einen möglichst geringen Wert, insbesondere auf einen Wert von in etwa Null einzuregeln. Auf diese Weise können eventuell entstehende Geräusche minimiert werden. Für andere Anwendungsfälle, wie beispielsweise den Einsatz einer Synchronmaschine, können einzelne harmonische Oberschwingungen oder gegebenenfalls Gruppen von Oberschwingungen gezielt auf vorbestimmte Werte eingeregelt werden. Durch das Einstellen der Stromanteile für einzelne harmonische Oberschwingungen in den elektrischen Strömen einer elektrischen Maschine, insbesondere einer Synchronmaschine, kann hierdurch ebenso eine Geräuschentwicklung sowie das Laufverhalten der elektrischen Maschine angepasst werden.
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Auf diese Weise ist es möglich, gezielt ein gewünschtes Geräuschbild des elektrischen Antriebssystems zu generieren. Somit kann einerseits die Geräuschentwicklung des elektrischen Antriebssystems herabgesetzt werden, andererseits ist es jedoch auch möglich, gegebenenfalls zur Steigerung der Aufmerksamkeit einer Person, gezielt die Geräuschentwicklung zu beeinflussen und gegebenenfalls sogar zu erhöhen.
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Gemäß einer Ausführungsform umfasst die erste Regeleinrichtung ein erstes Frequenzfilter. Das erste Frequenzfilter kann dazu ausgelegt sein, erste vorbestimmte Frequenzanteile aus dem ermittelten Motorstrom zu filtern. Die erste Regeleinrichtung kann hierauf die erste Regelgröße unter Verwendung des gefilterten Motorstroms bestimmen. Bei der ersten Filtereinrichtung kann es sich um eine beliebige analoge oder digitale Filtereinrichtung handeln, welche aus dem oder den ermittelten Motorströmen jeweils vorbestimmte Frequenzanteile filtert. Insbesondere können höherfrequente Frequenzanteile, welche zu Oberschwingungen korrespondieren, herausgefiltert werden. Auf diese Weise kann die erste Regeleinrichtung auf Regelaufgaben abgestimmt werden, welche zur Regelung von Sollwerten wie Drehzahl, Drehmoment, etc. ausgerichtet sind.
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Gemäß einer Ausführungsform kann es sich bei dem ersten Frequenzfilter um ein Tiefpassfilter handeln. Insbesondere da die erste Regeleinrichtung auch die Regelung der Grundfrequenz des Motorstroms abgestimmt ist, kann durch den Einsatz eines Tiefpassfilters der Anteil von höherfrequenten Stromanteilen eliminiert werden, so dass diese höherfrequenten Stromanteile die Grundregelung der ersten Regeleinrichtung nicht beeinträchtigen.
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Gemäß einer Ausführungsform kann die zweite Regeleinrichtung ein zweites Frequenzfilter umfassen. Das zweite Frequenzfilter kann dazu ausgelegt sein, zweite vorbestimmte Frequenzanteile aus dem ermittelten Motorstrom zu filtern. In diesem Fall kann die zweite Regeleinrichtung die zweite Regelgröße unter Verwendung des durch die zweite Filtereinrichtung gefilterten Motorstroms bestimmen. Die zweite Filtereinrichtung kann insbesondere gezielt darauf abgestimmt werden, der zweiten Regeleinrichtung Frequenzanteile des Motorstroms bereitzustellen, welche für das Einstellen der Oberschwingungen in den Motorströmen mittels der zweiten Regeleinrichtung erforderlich sind. Auf diese Weise können sowohl die Grundschwingung als auch gegebenenfalls unerwünschte höherfrequente Störanteile in dem Motorstrom ausgeblendet werden, um die zweite Regeleinrichtung gezielt auf ihre Regelaufgabe anzupassen.
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Gemäß einer Ausführungsform kann das zweite Frequenzfilter ein Hochpassfilter oder ein Bandpassfilter umfassen. Durch ein derartiges Hochpass- oder Bandpassfilter können gezielt der zweiten Regeleinrichtung Frequenzanteile des Motorstroms zugeführt werden, welche durch die zweite Regeleinrichtung geregelt werden sollen.
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Gemäß einer Ausführungsform sind ein Frequenzgang des ersten Frequenzfilters und ein Frequenzgang des zweiten Frequenzfilters zueinander komplementär. Insbesondere können durch das erste Frequenzfilter Frequenzbereiche ausgeblendet werden, welche das zweite Frequenzfilter passieren. Analog können durch das zweite Frequenzfilter Frequenzbereiche ausgeblendet werden, welche das erste Frequenzfilter passieren. Auf diese Weise ist es möglich, dass die erste Regeleinrichtung und die zweite Regeleinrichtung jeweils unterschiedliche Frequenzanteile des erfassten Motorstroms berücksichtigen und sich somit gegenseitig nicht oder nur in sehr geringem Maße beeinflussen.
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Die obigen Ausgestaltungen und Weiterbildungen lassen sich, soweit sinnvoll beliebig miteinander kombinieren. Weitere Ausgestaltungen, Weiterbildungen und Implementierungen der Erfindung umfassen auch nicht explizit genannte Kombinationen von zuvor oder im Folgenden bezüglich den Ausführungsbeispielen beschriebenen Merkmalen der Erfindung. Insbesondere wird der Fachmann dabei auch Einzelaspekte als Verbesserungen oder Ergänzungen zu den jeweiligen Grundformen der Erfindung hinzufügen.
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Figurenliste
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Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend anhand der Figuren erläutert. Dabei zeigen:
- 1: eine schematische Darstellung eines Blockschaltbilds eines elektrischen Antriebssystems mit einer Regelvorrichtung gemäß einer Ausführungsform; und
- 2: ein Ablaufdiagramm, wie es einem Verfahren zur Regelung eines elektrischen Antriebssystems gemäß einer Ausführungsform zugrunde liegt.
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Ausführungsformen der Erfindung
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1 zeigt eine schematische Darstellung eines Blockschaltbilds eines elektrischen Antriebssystems mit einer Regelvorrichtung 1 gemäß einer Ausführungsform. Das elektrische Antriebssystem umfasst neben der Regelvorrichtung 1 einen elektrischen Stromrichter 2, der von einer Spannungsquelle 4, insbesondere einer Gleichspannungsquelle, wie zum Beispiel eine Batterie oder ähnlichem gespeist wird. Der Wechselrichter 2 wandelt dabei die von der Spannungsquelle 4 bereitgestellte elektrische Spannung basierend auf einer Regelgröße R von der Regelvorrichtung 1 in eine ein- oder mehrphasige elektrische Spannung zur Ansteuerung einer elektrischen Maschine 3 um.
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Die Regelvorrichtung 1 umfasst insbesondere zwei Regeleinrichtungen 10 und 20. Die erste Regeleinrichtung 10 dient hierbei der Bestimmung einer ersten Regelgröße R1, und die zweite Regeleinrichtung 20 erzeugt eine zweite Regelgröße R2. Die Regelvorrichtung 1 kombiniert die erste Regelgröße R1 und die zweite Regelgröße R2 zu einer gemeinsamen Regelgröße R und führt diese Regelgröße R dem Stromrichter 2 zu. Die Kombination der beiden Regelgrößen R1 und R2 kann beispielsweise in einem Summierglied 30 oder einer anderen geeigneten Einrichtung zur Kombination der beiden Regelgrößen R1, R2 erfolgen. Der Stromrichter 2 erzeugt daraufhin aus der am Eingang des Stromrichters 2 bereitgestellten Spannung eine ein- oder mehrphasige Ausgangsspannung bzw. einen ein- oder mehrphasigen Ausgangsstrom zur Ansteuerung der elektrischen Maschine 3. Die hier gewählte Anzahl von drei elektrischen Phasen der elektrischen Maschine 3 dient dabei lediglich als Beispiel und stellt keine Einschränkung der vorliegenden Erfindung dar.
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Im Nachfolgenden wird die Regelung, sowie die Erzeugung der ersten und zweiten Regelgröße R1, R2 näher beschrieben. Die erste Regeleinrichtung 10 empfängt eine erste Sollwertvorgabe I_des1. Diese erste Sollwertvorgabe kann beispielsweise eine Vorgabe für einen durch den Stromrichter 2 einzustellenden elektrischen Strom, oder aber auch eine Sollwertvorgabe für ein einzustellendes Drehmoment oder eine einzustellende Drehzahl der elektrischen Maschine umfassen. Darüber hinaus sind jedoch auch grundsätzlich beliebige andere Sollwertvorgaben möglich, insbesondere Vorgaben, welche sich auf einen Parameter der elektrischen Maschine 3 beziehen. Darüber hinaus empfängt die erste Regeleinrichtung 10 auch ein Stromsignal I_M, welches zu einem oder mehreren elektrischen Strömen der elektrischen Maschine 3 korrespondiert. Beispielsweise können die elektrischen Ströme in den Phasen der elektrischen Maschine 3 mittels geeigneter Stromsensoren (hier nicht dargestellt) erfasst werden. Entsprechend kann ein zu diesen erfassten elektrischen Strömen korrespondierendes Messsignal in analoger oder digitaler Form an der ersten Regeleinrichtung 10 bereitgestellt werden. Darüber hinaus ist jedoch auch grundsätzlich ein beliebiges anderes Sensorsignal, insbesondere ein beliebiges anderes Stromsignal möglich.
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Das bereitgestellte Stromsignal I_M kann hierbei neben der zur Drehzahl der elektrischen Maschine 3 korrespondierenden Grundschwingung auch eine oder mehrere Oberschwingungen aufweisen. Diese in dem Stromsignal I_M enthaltenen Oberschwingungen können beispielsweise mittels einer ersten Filtereinrichtung 11 ganz oder teilweise gefiltert werden. Beispielsweise ist es möglich, dass lediglich die Grundschwingung des Stromsignals I_M das Filter 11 passiert, während sämtliche höherfrequenten Anteile des Stromsignals I_M durch das erste Filter 11 herausgefiltert werden. Grundsätzlich ist es auch möglich, dass die höherfrequenten Anteile oder zumindest einige der höherfrequenten Anteile, beispielsweise Anteile vorgegebener harmonischer Oberschwingungen ebenfalls das erste Filter 11 ganz oder teilweise passieren. In diesem Falle können die höherfrequenten Anteile, welche das erste Filter 11 passieren, ebenfalls bei der Berechnung der ersten Regelgröße R1 mit berücksichtigt werden.
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Die erste Regeleinrichtung 10 generiert somit auf Grundlage des durch das erste Filter 11 gefilterten Stromsignals I_M und dem ersten Sollwert I_des1 die erste Regelgröße R1. Beispielsweise kann die erste Regelgröße R1 mittels eines geeigneten Reglers, beispielsweise eines PI-Reglers oder ähnlichem ermittelt werden.
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Darüber hinaus wird mittels der zweiten Regeleinrichtung 20 eine zweite Regelgröße R2 ermittelt. Die zweite Regeleinrichtung 20 dient hierbei vorzugsweise dem Einstellen oder dem Minimieren von höherfrequenten Schwingungen bzw. Schwingungsanteilen in den elektrischen Strömen der elektrischen Maschine 3 oder auftretenden Schwingungen in der elektrischen Maschine 3. Hierzu kann auch der zweiten Filtereinrichtung 20 eine entsprechende Sollwertvorgabe I_des2 bereitgestellt werden. Ferner kann auch die zweite Filtereinrichtung 20 das erfasste oder die erfassten Stromsignale I_M empfangen, mittels des zweiten Filters 21 filtern und auf Grundlage des gefilterten Stromsignals I_M und der zweiten Sollwertvorgabe I_des2 eine zweite Regelgröße R2 bestimmen.
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Das zweite Filter 21 kann dabei insbesondere derart ausgestaltet sein, dass vorzugsweise die zu regelnden höherfrequenten Anteile des Stromsignals I_M das Filter ganz oder zumindest annähernd ungedämpft passieren. Insbesondere kann das Filter 21 derart eingestellt sein, dass eine oder mehrere vorgegebene harmonische Oberschwingungen einer Grundschwingung des Stromsignals das zweite Filter 21 passieren können. Darüber hinaus kann beispielsweise gezielt die Grundschwingung und/oder vorgegebene harmonische Oberschwingungen mittels dem zweiten Filter 21 aus dem Stromsignal I_M gefiltert werden. Auf diese Weise kann die zweite Regeleinrichtung 20 unter Verwendung des durch das zweite Filter 21 gefilterten Stromsignals I_M und der zweiten Sollwertvorgabe I_des2 die zweite Regelgröße R2 bestimmen. Somit kann die zweite Regeleinrichtung 20 gezielt auf eine Regelung einer oder mehrerer harmonischer Oberschwingungen angepasst sein.
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Bei dem ersten Filter 11 sowie dem zweiten Filter 21 kann es sich dabei um ein beliebiges geeignetes Frequenzfilter handeln. Insbesondere sind sowohl analoge als auch digitale Filter möglich. Für eine digitale Filterung kann hierbei beispielsweise auch ein analog bereitgestelltes Stromsignal I_M zunächst digitalisiert und anschließend digital gefiltert werden.
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Beispielsweise ist es auch möglich, dass die Filtereigenschaften des ersten Filters 11 und die Filtereigenschaften des zweiten Filters 21 aufeinander abgestimmt sind. So können beispielsweise die Filtereigenschaften des ersten Filters 11 und die Filtereigenschaften des zweiten Filters 21 komplementär zueinander sein. Beispielsweise kann das zweite Filter 21 gezielt diejenigen Frequenzanteile herausfiltern, welche das erste Filter 11 passieren. Darüber hinaus ist selbstverständlich auch jede beliebige andere gezielte Abstimmung des ersten Filters 11 und des zweiten Filters 21 aufeinander möglich.
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Die erste Regelgröße R1 und die zweite Regelgröße R2 können beispielsweise in einem Summierglied 30 oder einer beliebigen anderen geeigneten Vorrichtung miteinander kombiniert werden und eine daraus resultierende gemeinsame Regelgröße R kann an dem Stromrichter 2 bereitgestellt werden. Der Stromrichter 2 kann daraufhin an der elektrischen Maschine 3 einen ein- oder mehrphasigen Strom entsprechend der empfangenen Regelgröße R bereitstellen.
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Die Einstellung der Oberschwingungen kann insbesondere zur gezielten Unterdrückung bis hin zur möglichst vollständigen Elimination einzelner oder aller Oberschwingungen eingestellt werden. Insbesondere durch die Verringerung bzw. Elimination der Oberschwingungen kann das Laufverhalten der elektrischen Maschine 3 sowie die damit verbundene Geräuschentwicklung optimiert werden. Darüber hinaus können auch gezielt Oberschwingungen eingestellt werden, um Einfluss auf die Geräuschentwicklung der elektrischen Maschine 3 und somit des gesamten Antriebssystems zu nehmen. Beispielsweise können als akustischer Hinweis für ein spezielles Betriebsverhalten, beispielsweise eine Gefahrensituation oder ähnliches, gezielt Oberschwingungen zur Erzeugung von Geräuschen hervorgerufen werden.
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2 zeigt eine schematische Darstellung eines Ablaufdiagramms, wie es einem Verfahren zur Regelung eines elektrischen Antriebssystems gemäß den zuvor beschriebenen Ausführungen zugrunde liegt. In Schritt S1 kann ein ein- oder mehrphasiger elektrischer Motorstrom der elektrischen Maschine 3 erfasst werden. In Schritt S2 erfolgt eine Bestimmung einer ersten Regelgröße R1 unter Verwendung des ermittelten Motorstroms I_M und einer ersten Sollwertvorgabe I_des1. In Schritt S3 erfolgt eine Bestimmung einer zweiten Regelgröße R2 unter Verwendung des ermittelten Motorstroms I_M und einer zweiten Sollwertvorgabe I_de2s für ein Oberschwingungsverhalten der elektrischen Maschine 3. Schließlich erfolgt in Schritt S4 ein Ansteuern des Stromrichters 2 des elektrischen Antriebssystems unter Verwendung einer Kombination der ersten Sollwertvorgabe R1 und der zweiten Sollwertvorgabe R2.
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Zusammenfassend betrifft die vorliegende Erfindung eine Steuerung eines elektrischen Antriebssystems zur gezielten Beeinflussung des Schwingungsverhaltens, insbesondere zur gezielten Steuerung von Oberschwingungen. Hierzu sind zwei Regelkreise vorgesehen. Ein erster Regelkreis regelt die Grundschwingung der elektrischen Ströme in dem Antriebssystem, und ein zweiter Regelkreis regelt das Schwingungsverhalten der harmonischen Oberschwingungen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102016212285 A1 [0003]
