DE102019104984A1

DE102019104984A1 - Verfahren zum Betreiben eines dreiphasigen elektrischen Motors und dreiphasiger elektrischer Motor

Info

Publication number: DE102019104984A1
Application number: DE102019104984.9A
Authority: DE
Inventors: David Stojan; Benjamin Weimann
Original assignee: Mahle International GmbH
Current assignee: Mahle International GmbH
Priority date: 2019-02-27
Filing date: 2019-02-27
Publication date: 2020-08-27
Also published as: WO2020173755A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines dreiphasigen elektrischen Motors (1), der einen nicht drehbaren Stator (3), einen um eine Drehachse (R) drehbaren Rotor (5) und eine Steuervorrichtung (10) umfasst und der von einem Kühlfluid (F) durchström bar ist. Die Steuervorrichtung (10) legt einen Stromvektor an den Stator (3) an, und der Rotor (5) dreht sich dadurch durch eine elektromagnetische Wechselwirkung mit dem Stator (3). Die Steuervorrichtung (10) steuert ein durch den Rotor (5) erzeugtes Drehmoment durch eine Vektorsteuerung, die sich auf ein rotorbezogenes System mit einer d-Achse und einer q-Achse bezieht. Die q-Achse bezieht sich auf das durch den Rotor (5) erzeugte Drehmoment, und die d-Achse bezieht sich auf eine magnetische Flussdichte der magnetischen Erregung in dem Rotor (5). Ein Stromvektor wird zu einem transformierten Stromvektor in dem rotorbezogenen System transformiert. Der transformierte Stromvektor wird durch einen skalaren q-Teil, der sich auf die q-Achse bezieht, und durch einen skalaren d-Teil, der sich auf die d-Achse bezieht, gebildet. Die Steuervorrichtung stellt bei Normalbetrieb des elektrischen Motors (1) den q-Teil und/oder den d-Teil des transformierten Stromvektors auf Werte ein, die zum Erzeugen des benötigten Drehmoments und zum Reduzieren von Verlusten in dem elektrischen Motor (1) erforderlich sind.Gemäß der Erfindung stellt bei Heizbetrieb des elektrischen Motors (1) die Steuervorrichtung (10) den q-Teil auf einen Wert ein, der zum Erzeugen des benötigten Drehmoments erforderlich ist; die Steuervorrichtung (10) stellt den d-Teil auf einen Wert ein, der zwischen einem zum Erzeugen des benötigten Drehmoments erforderlichen Wert und einem Maximalwert des d-Teils liegt, um Verluste im elektrischen Motor (1) zu erhöhen; der Maximalwert des d-Teils ist von einem Maximalstromvektor des durch den gegebenen q-Teil in dem elektrischen Motor (1) transformierten Stromvektors abhängig; und die erzeugten Verluste generieren Abwärme,

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines dreiphasigen elektrischen Motors gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 und einen durch das Verfahren betriebenen dreiphasigen elektrischen Motor.
Ein elektrischer Motor enthält einen nicht drehbaren Stator und einen um eine Drehachse drehbaren Rotor. Der Stator und der Rotor sind in einem Gehäuse des elektrischen Motors, durch das ein Kühlfluid strömen kann, angeordnet. Das Kühlfluid kann dadurch zum Kühlen des elektrischen Motors verwendet werden, und das Kühlfluid kann anschließend anderen Komponenten zugeführt werden. Der elektrische Motor kann in einer Fluidpumpe zum Zirkulieren des Kühlfluids in einem Verbrennungsmotor oder in Batteriezellen in einem Elektrofahrzeug verwendet werden. Elektrische Motoren werden in der Regel durch eine Vektorsteuerung mit einem Rotorreferenzrahmen gesteuert. In diesem Fall wird das durch den Rotor erzeugte Drehmoment durch eine Steuervorrichtung gesteuert. Um ein Überhitzen des elektrischen Motors zu verhindern, wird die in dem elektrischen Motor erzeugte Abwärme auf ein Minimum reduziert. Bei kalten Temperaturen und beim Starten der Verbrennungsmotoren oder Batterien ist das Kühlmittel oftmals zu kalt. Das kalte zirkulierende Kühlmittel in dem System verhindert ein schnelles Erwärmen des Verbrennungsmotors oder der Batterien auf eine optimale Arbeitstemperatur.
Deshalb besteht die Aufgabe der Erfindung in der Bereitstellung einer verbesserten oder zumindest alternativen Ausführungsform eines elektrischen Motors und eines Verfahrens, das zum Betreiben desselben zum Überwinden der beschriebenen Nachteile geeignet ist.
Diese Aufgabe wird durch die Gegenstände unabhängiger Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Ein beschriebenes Verfahren ist zum Betreiben eines dreiphasigen elektrischen Motors, der einen nicht drehbaren Stator, einen um eine Drehachse drehbaren Rotor und eine Steuervorrichtung enthält, geeignet. Der elektrische Motor kann dabei von einem Kühlfluid durchströmt werden. Die Steuervorrichtung legt einen Stromvektor an den Stator an, und dadurch dreht sich der Rotor durch eine elektromagnetische Wechselwirkung mit dem Stator. Die Steuervorrichtung steuert ein durch den Rotor erzeugtes Drehmoment durch eine Vektorsteuerung, die sich auf ein rotorbezogenes System mit einer d-Achse und einer q-Achse bezieht. Die q-Achse bezieht sich auf das durch den Rotor erzeugte Drehmoment, und die d-Achse bezieht sich auf eine magnetische Flussdichte der magnetischen Erregung in dem Rotor. Ein Stromvektor wird zu einem transformierten Stromvektor in dem rotorbezogenen System transformiert. Der transformierte Stromvektor wird durch einen skalaren q-Teil, der sich auf die q-Achse bezieht, und durch einen skalaren d-Teil, der sich auf die d-Achse bezieht, gebildet. Bei Normalbetrieb des elektrischen Motors stellt die Steuervorrichtung den q-Teil und/oder den d-Teil des transformierten Stromvektors auf Werte ein, die zum Erzeugen des benötigten Drehmoments und zum Reduzieren von Verlusten in dem elektrischen Motor erforderlich sind.
Gemäß der Erfindung stellt die Steuervorrichtung bei Heizbetrieb des elektrischen Motors den q-Teil auf einen Wert ein, der zum Erzeugen des benötigten Drehmoments erforderlich ist. Ferner stellt die Steuervorrichtung bei Heizbetrieb des elektrischen Motors den d-Teil auf einen Wert ein, der zwischen einem zum Erzeugen des benötigten Drehmoments erforderlichen Wert und einem Maximalwert des d-Teils liegt, um Verluste im elektrischen Motor zu erhöhen. Der Maximalwert des d-Teils hängt von einem Maximalstromvektor des bei dem vorgegebenen q-Teil in dem elektrischen Motor transformierten Stromvektors ab. Die erzeugten Verluste generieren Abwärme, die auf das den elektrischen Motor durchströmende Kühlfluid übertragen wird. Der Maximalstromvektor des elektrischen Motors wird durch die mechanischen Eigenschaften des elektrischen Motors bestimmt. Das Quadrat der Länge des transformierten Stromvektors ist dabei die Summe des Quadrats des q-Teils und des Quadrats des d-Teils. Bei dem dreiphasigen elektrischen Motor ist die Länge des transformierten Stromvektors in dem rotorbezogenen System gleich der Länge des Stromvektors in dem dreiphasigen Stromsystem. Somit wird der transformierte Stromvektor indirekt durch drei in dem Stator des elektrischen Motors fließende Motorströme vorgegeben.
Bei Heizbetrieb erhöhen sich die Verluste in dem elektrischen Motor, so dass die erzeugte Abwärme auf das den elektrischen Motor durchströmende Kühlfluid übertragen werden kann. Deshalb kann bei Verwendung des elektrischen Motors zum Zirkulieren des Kühlfluids in einem Verbrennungsmotor oder in Batteriezellen in einem Elektrofahrzeug das Vorwärmen des Kühlfluids dazu verwendet werden, eine optimale Betriebstemperatur eines Verbrennungsmotors oder von Batteriezellen in einem Elektrofahrzeug schneller zu erreichen. Die Abwärme wird dabei durch Wicklungsverluste und Verluste in dem Stahleisen des Stators aufgrund von Wirbelströmen und Hystereseverlusten erzeugt. Beide werden bei Heizbetrieb des elektrischen Motors erhöht. Die in dem elektrischen Motor erzeugte Abwärme kann mittels einer thermischen Verbindung zwischen dem Stator und dem Rotor mit dem Kühlfluid auf das Kühlfluid übertragen werden. Zum Übertragen der erzeugten Abwärme auf das Kühlfluid können Wicklungen des Stators durch einen Kunststoff mit einer hohen Wärmeleitfähigkeit elektrisch isoliert werden.
Vorteilhafterweise kann vorgesehen sein, dass der elektrische Motor ein Permanentmagnetsynchronmotor mit oberflächenmontierten Permanentmagneten, vorzugsweise ein bürstenloser Gleichstrommotor, ist. Bei Heizbetrieb stellt die Steuervorrichtung dann den d-Teil auf einen negativen Wert ein, der kleiner als null und größer oder gleich dem maximalen negativen Wert des d-Teils ist. Bei Normalbetrieb wird der Wert des d-Teils im Permanentmagnetsynchronmotor dieser Art auf null eingestellt. Zum Erzeugen von Abwärme in dem elektrischen Motor dieser Art kann der Wert des d-Teils auch auf der negativen d-Achse liegen und kann zwischen null und dem maximalen negativen Wert des d-Teils variiert werden.
Alternativ kann der elektrische Motor ein Permanentmagnetsynchronmotor mit innen montierten Permanentmagneten, vorzugsweise ein bürstenloser Gleichstrommotor, sein. Bei Heizbetrieb stellt die Steuervorrichtung dann den d-Teil auf einen negativen Wert ein, der kleiner als erforderlich ist, um das benötigte Drehmoment zu erzeugen, und größer oder gleich dem maximalen negativen Wert des d-Teils ist. Bei Normalbetrieb liegt der Wert des d-Teils in dem Permanentmagnetsynchronmotor dieser Art auf der negativen d-Achse, um den Reluktanzteil des Drehmoments zu erzeugen. Zum Erzeugen von Abwärme in dem elektrischen Motor dieser Art kann der Wert des d-Teils auf der negativen d-Achse liegen und kann zwischen dem maximalen negativen Wert des d-Teils und dem negativen Wert des d-Teils, der zum Erzeugen des benötigten Drehmoments erforderlich ist, variiert werden.
Auf diese Weise kann die durch den elektrischen Motor erzeugte Abwärme bei beiden Arten elektrischer Motoren an die erforderlichen Bedingungen angepasst werden. Um die in dem elektrischen Motor bei Heizbetrieb erzeugte Abwärme zu maximieren, kann die Steuervorrichtung den d-Teil auf einen Maximalwert des d-Teils einstellen. Im Allgemeinen kann der elektrische Motor eine andere Art von elektrischem Motor sein, die für die Steuerung durch das erfindungsgemäße Verfahren geeignet ist.
Ferner betrifft die Erfindung einen dreiphasigen elektrischen Motor mit einem nicht drehbaren Stator und einen um eine Drehachse drehbaren Rotor. Der Stator und der Rotor sind in einem Gehäuse des elektrischen Motors angeordnet und können von einem Kühlfluid umströmt werden. Der elektrische Motor enthält eine Steuervorrichtung zum Steuern des elektrischen Motors durch eine sich auf ein rotorbezogenes System mit einer d-Achse und mit einer q-Achse beziehende Vektorsteuerung, wobei sich die q-Achse auf das durch den Rotor erzeugte Drehmoment bezieht und sich die d-Achse auf eine magnetische Flussdichte der magnetischen Erregung in dem Rotor bezieht. Die Steuervorrichtung kann einen Stromvektor an den Stator anlegen, und der Rotor kann dadurch durch eine elektromagnetische Wechselwirkung mit dem Stator gedreht werden. Ein Stromvektor wird zu einem transformierten Stromvektor in dem rotorbezogenen System transformiert, wobei der transformierte Stromvektor durch einen skalaren q-Teil, der sich auf die q-Achse bezieht, und durch einen skalaren d-Teil, der sich auf die d-Achse bezieht, gebildet wird. Bei Normalbetrieb des elektrischen Motors kann die Steuervorrichtung den q-Teil und/oder den d-Teil des transformierten Stromvektors auf Werte einstellen, die zum Erzeugen des benötigten Drehmoments und zum Reduzieren von Verlusten in dem elektrischen Motor erforderlich sind.
Gemäß der Erfindung wird der elektrische Motor vorübergehend in einem Heizbetrieb betrieben. Im Heizbetrieb stellt die Steuervorrichtung den q-Teil auf einen Wert ein, der zum Erzeugen des benötigten Drehmoments erforderlich ist, und stellt den d-Teil auf einen Wert ein, der zwischen einem zum Erzeugen des benötigten Drehmoments erforderlichen Wert und einem Maximalwert des d-Teils liegt, um Verluste im elektrischen Motor zu erhöhen. Der Maximalwert des d-Teils hängt von einem Maximalstromvektor des transformierten Stromvektors ab. Der elektrische Motor ist zur Steuerung durch das erfindungsgemäße Verfahren konzipiert.
Vorteilhafterweise kann vorgesehen sein, dass der elektrische Motor ein Permanentmagnetsynchronmotor mit oberflächenmontierten Permanentmagneten, vorzugsweise ein bürstenloser Gleichstrommotor, ist. Bei Heizbetrieb wird der d-Teil durch die Steuervorrichtung auf einen negativen Wert eingestellt, der kleiner als null und größer als der maximale negative Wert des d-Teils ist. Bei Normalbetrieb wird der Wert des d-Teils in dem Permanentmagnetsynchronmotor dieser Art auf null eingestellt. Zum Erzeugen von Abwärme in dem elektrischen Motor ist der Wert des d-Teils negativ und kann zwischen null und dem maximalen negativen Wert des d-Teils variiert werden. Alternativ kann vorgesehen sein, dass der elektrische Motor ein Permanentmagnetsynchronmotor mit innen montierten Permanentmagneten, vorzugsweise ein bürstenloser Gleichstrommotor, ist. Bei Heizbetrieb wird der d-Teil dann durch die Steuervorrichtung auf einen negativen Wert eingestellt, der kleiner als null und kleiner als erforderlich ist, um das benötigte Drehmoment zu erzeugen, aber größer als der maximale negative Wert des d-Teils ist. Bei Normalbetrieb liegt der Wert des d-Teils in dem Permanentmagnetsynchronmotor dieser Art auf der negativen d-Achse, um den Reluktanzteil des Drehmoments zu erzeugen. Zum Erzeugen von Abwärme in dem elektrischen Motor dieser Art ist der Wert des d-Teils negativ und kann zwischen dem maximalen negativen Wert des d-Teils und dem negativen Wert des d-Teils, der zum Erzeugen des benötigten Drehmoments erforderlich ist, variiert werden. Alternativ kann der Elektromotor ein Asynchronmotor, vorzugsweise ein Induktionsmotor, sein. Bei Heizbetrieb wird der d-Teil durch die Steuervorrichtung auf einen positiven Wert eingestellt, der größer als null und kleiner als der maximale positive Wert des d-Teils ist, um Abwärme in dem elektrischen Motor dieser Art zu erzeugen.
Es kann vorgesehen sein, dass der Rotor innen von dem Stator aufgenommen ist oder der Stator innen von dem Rotor aufgenommen ist, so dass zwischen dem Rotor und dem Stator ein Umfangsspalt gebildet ist, der von dem Kühlfluid durchströmt werden kann. Alternativ können der Rotor und der Stator axial nebeneinander angeordnet sein, so dass zwischen dem Rotor und dem Stator ein axialer Spalt senkrecht zu der Drehachse gebildet ist, der von dem Kühlfluid durchströmt werden kann.
Vorteilhafterweise kann der Stator eine konzentrierte Wicklung oder eine verteilte Wicklung enthalten. Der Stator kann ein segmentierter Stator oder ein nicht segmentierter Stator sein. Der Stator kann mehrere Spulen enthalten, wobei die Spulen des Stators durch eine Sternschaltung oder durch eine Dreieckschaltung miteinander verschaltet sind. Der Rotor kann ein Rotorpaket enthalten, das durch Eisenblech gebildet ist, und/oder der Stator enthält ein Statorpaket, das durch Eisenblech gebildet ist.
Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung werden aus den abhängigen Ansprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung über die Zeichnungen erhalten.
Es versteht sich, dass die oben erwähnten Merkmale, die nachfolgend noch zu erläutern sind, nicht nur in der angeführten jeweiligen Kombination verwendet werden können, sondern auch in anderen Kombinationen oder alleine, ohne den Schutzumfang der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung werden in den Zeichnungen gezeigt und in der folgenden Beschreibung ausführlicher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszahlen auf gleiche oder ähnliche oder funktional gleiche Komponenten beziehen.
1 zeigt eine Schnittansicht eines dreiphasigen elektrischen Motors 1 in einer Fluidpumpe 2. Der elektrische Motor 1 enthält einen nicht drehbaren Stator 3 mit Wicklungen 4 und einen um eine Drehachse R drehbaren Rotor 5 mit einer Rotorwelle 9. Der Stator 3 und der Rotor 5 sind in einem Gehäuse 6 des elektrischen Motors 1 angeordnet und können von einem Kühlfluid F, das hier durch Pfeile markiert ist, umströmt werden. Die Fluidpumpe 2 enthält ein Rad 7 in einem Radgehäuse 8. Das Rad 7 ist dadurch mit der Rotorwelle 9 gekoppelt und dreht sich mit dem Rotor 5. Der elektrische Motor 1 enthält eine Steuervorrichtung 10 zum Steuern des elektrischen Motors 1 durch eine sich auf ein rotorbezogenes System beziehende Vektorsteuerung. Der elektrische Motor 1 kann vorübergehend in einem Heizmodus betrieben werden, um die Abwärme in dem elektrischen Motor 1 zu erzeugen und um das den elektrische Motor 1 durchströmende Kühlfluid F zu erwärmen. Die Abwärme wird dabei durch Wirbelstrom- und Hystereseverluste von Stahleisen und Widerstandsverluste in den Wicklungen 4 des Stators 3 erzeugt. Die Wicklungen 4 des Stators 3 sind daher in einem Kunststoffkörper 11 eingekapselt, der die Wicklungen 4 elektrisch isoliert und die in den Wicklungen 4 erzeugte Abwärme auf das Kühlfluid F überträgt. Dazu weist der Kunststoffkörper 11 eine hohe Wärmeleitfähigkeit auf. Durch Verwendung der Fluidpumpe 2 zum Zirkulieren des Kühlfluids F in einem Verbrennungsmotor oder in Batteriezellen in einem Elektrofahrzeug kann das Vorwärmen des Kühlfluids F dazu verwendet werden, einen effizienteren Betriebspunkt des Verbrennungsmotors oder der Batteriezellen in dem Elektrofahrzeug zu erreichen.

Claims

Verfahren zum Betreiben eines dreiphasigen elektrischen Motors (1), der einen nicht drehbaren Stator (3), einen um eine Drehachse (R) drehbaren Rotor (5) und eine Steuervorrichtung (10) umfasst und der von einem Kühlfluid (F) durchströmbar ist, - wobei die Steuervorrichtung (10) einen Stromvektor an den Stator (3) anlegt und sich der Rotor (5) dadurch durch eine elektromagnetische Wechselwirkung mit dem Stator (3) dreht, - wobei die Steuervorrichtung (10) ein durch den Rotor (5) erzeugtes Drehmoment durch eine Vektorsteuerung steuert, die sich auf ein rotorbezogenes System mit einer d-Achse und einer q-Achse bezieht, - wobei sich die q-Achse auf das durch den Rotor (5) erzeugte Drehmoment bezieht und sich die d-Achse auf eine magnetische Flussdichte der magnetischen Erregung in dem Rotor (5) bezieht, - wobei der Stromvektor zu einem transformierten Stromvektor in dem rotorbezogenen System transformiert wird, - wobei der transformierte Stromvektor durch einen skalaren q-Teil, der sich auf die q-Achse bezieht, und durch einen skalaren d-Teil, der sich auf die d-Achse bezieht, gebildet wird, - wobei die Steuervorrichtung bei Normalbetrieb des elektrischen Motors (1) den q-Teil und/oder den d-Teil des transformierten Stromvektors auf Werte einstellt, die zum Erzeugen des benötigten Drehmoments und zum Reduzieren von Verlusten in dem elektrischen Motor (1) erforderlich sind, dadurch gekennzeichnet, - dass die Steuervorrichtung (10) bei Heizbetrieb des elektrischen Motors (1) den q-Teil auf einen Wert einstellt, der zum Erzeugen des benötigten Drehmoments erforderlich ist; und - dass die Steuervorrichtung (10) bei Heizbetrieb des elektrischen Motors (1) den d-Teil auf einen Wert einstellt, der zwischen einem zum Erzeugen des benötigten Drehmoments erforderlichen Wert und einem Maximalwert des d-Teils liegt, um Verluste im elektrischen Motor (1) zu erhöhen; und - dass der Maximalwert des d-Teils von einem Maximalstromvektor des transformierten Stromvektors bei dem vorgegebenen q-Teil in dem elektrischen Motor (1) abhängig ist, und - dass die erzeugten Verluste Abwärme generieren, die auf das den elektrischen Motor (1) durchströmende Kühlfluid (F) übertragen wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, - dass der elektrische Motor (1) ein Permanentmagnetsynchronmotor mit oberflächenmontierten Permanentmagneten, vorzugsweise ein bürstenloser Gleichstrommotor, ist und die Steuervorrichtung (10) bei Heizbetrieb den d-Teil auf einen negativen Wert einstellt, der kleiner als null und größer oder gleich dem maximalen negativen Wert des d-Teils ist, oder - dass der elektrische Motor (1) ein Permanentmagnetsynchronmotor mit innen montierten Permanentmagneten, vorzugsweise ein bürstenloser Gleichstrommotor, ist und die Steuervorrichtung (10) bei Heizbetrieb den d-Teil auf einen negativen Wert einstellt, der kleiner als null und kleiner als erforderlich ist, um das benötigte Drehmoment zu erzeugen, und größer oder gleich dem maximalen negativen Wert des d-Teils ist.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuervorrichtung (10) bei Heizbetrieb den d-Teil auf einen Maximalwert des d-Teils einstellt.
Dreiphasiger elektrischer Motor (1) mit einem nicht drehbaren Stator (3) und einem um eine Drehachse (R) drehbaren Rotor (5), - wobei der Stator (3) und der Rotor (5) in einem Gehäuse (6) des elektrischen Motors (1) angeordnet sind und von einem Kühlfluid (F) umströmt werden können, - wobei der elektrische Motor (1) eine Steuervorrichtung (10) zum Steuern des elektrischen Motors (1) durch eine sich auf ein rotorbezogenes System mit einer d-Achse und mit einer q-Achse beziehende Vektorsteuerung enthält, - wobei sich die q-Achse auf das durch den Rotor (5) erzeugte Drehmoment bezieht und sich die d-Achse auf eine magnetische Flussdichte der magnetischen Erregung in dem Rotor (5) bezieht, - wobei die Steuervorrichtung (10) einen Stromvektor an den Stator (3) anlegen kann und der Rotor (5) dadurch durch eine elektromagnetische Wechselwirkung mit dem Stator (3) gedreht werden kann, - wobei der Stromvektor zu einem transformierten Stromvektor in dem rotorbezogenen System transformiert wird, - wobei der transformierte Stromvektor durch einen skalaren q-Teil, der sich auf die q-Achse bezieht, und durch einen skalaren d-Teil, der sich auf die d-Achse bezieht, gebildet wird, - wobei die Steuervorrichtung (10) bei Normalbetrieb des elektrischen Motors (1) den q-Teil und/oder den d-Teil des transformierten Stromvektors auf Werte einstellen kann, die zum Erzeugen des benötigten Drehmoments und zum Reduzieren von Verlusten in dem elektrischen Motor (1) erforderlich sind, dadurch gekennzeichnet, dass der elektrische Motor (1) vorübergehend in einem Heizbetrieb betrieben ist, wobei die Steuervorrichtung (10) bei Heizbetrieb den q-Teil auf einen Wert einstellt, der zum Erzeugen des benötigten Drehmoments erforderlich ist, und den d-Teil auf einen Wert einstellt, der zwischen einem zum Erzeugen des benötigten Drehmoments erforderlichen Wert und einem Maximalwert des d-Teils liegt, um Verluste im elektrischen Motor (1) zu erhöhen, wobei der Maximalwert des d-Teils von einem Maximalstromvektor des transformierten Stromvektors abhängig ist.
Elektrischer Motor nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, - dass der elektrische Motor (1) ein Permanentmagnetsynchronmotor mit oberflächenmontierten Permanentmagneten, vorzugsweise ein bürstenloser Gleichstrommotor, ist und der d-Teil bei Heizbetrieb durch die Steuervorrichtung (10) auf einen negativen Wert eingestellt wird, der kleiner als null und größer als der maximale negative Wert des d-Teils ist, oder - dass der elektrische Motor (1) ein Permanentmagnetsynchronmotor mit innen montierten Permanentmagneten, vorzugsweise ein bürstenloser Gleichstrommotor, ist und der d-Teil bei Heizbetrieb durch die Steuervorrichtung (10) auf einen negativen Wert eingestellt wird, der kleiner als null und kleiner als erforderlich ist, um das benötigte Drehmoment zu erzeugen, aber größer als der maximale negative Wert des d-Teils ist.
Elektrischer Motor nach Anspruch 4 dadurch gekennzeichnet, dass der Elektromotor (1) ein Asynchronmotor, vorzugsweise ein Induktionsmotor, ist und der d-Teil bei Heizbetrieb durch die Steuervorrichtung (10) auf einen positiven Wert eingestellt wird, der größer als der d-Teil bei Normalbetrieb ist.
Elektrischer Motor nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass - der Rotor (5) innen von dem Stator (3) aufgenommen ist oder der Stator (3) innen von dem Rotor (5) aufgenommen ist, so dass zwischen dem Rotor (5) und dem Stator (3) ein Umfangsspalt gebildet wird, der von dem Kühlfluid (F) durchströmt werden kann, oder - der Rotor (5) und der Stator (3) axial nebeneinander angeordnet sind, so dass zwischen dem Rotor (5) und dem Stator (3) ein axialer Spalt senkrecht zu der Drehachse (R) gebildet ist, der von dem Kühlfluid (F) durchströmt werden kann.
Elektrischer Motor nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Stator (3) eine konzentrierte Wicklung (4) oder eine verteilte Wicklung (4) enthält.
Elektrischer Motor nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Stator (3) ein segmentierter Stator oder ein nicht segmentierter Stator ist.
Elektrischer Motor nach einem der Ansprüche 4 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Stator (3) mehrere Spulen enthält, wobei die Spulen des Stators (3) durch eine Sternschaltung oder durch eine Dreieckschaltung miteinander verschaltet sind.
Elektrischer Motor nach einem der Ansprüche 4 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotor (5) ein Rotorpaket enthält, das durch Eisenblech gebildet ist, und/oder der Stator ein Statorpaket enthält, das durch Eisenblech gebildet ist.