DE102020129141B4 - Method for controlling a three-phase electric machine - Google Patents
Method for controlling a three-phase electric machine Download PDFInfo
- Publication number
- DE102020129141B4 DE102020129141B4 DE102020129141.8A DE102020129141A DE102020129141B4 DE 102020129141 B4 DE102020129141 B4 DE 102020129141B4 DE 102020129141 A DE102020129141 A DE 102020129141A DE 102020129141 B4 DE102020129141 B4 DE 102020129141B4
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- harmonic
- data set
- electrical
- angular velocity
- determining
- 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.)
- Active
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 53
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 claims abstract description 60
- FGUUSXIOTUKUDN-IBGZPJMESA-N C1(=CC=CC=C1)N1C2=C(NC([C@H](C1)NC=1OC(=NN=1)C1=CC=CC=C1)=O)C=CC=C2 Chemical compound C1(=CC=CC=C1)N1C2=C(NC([C@H](C1)NC=1OC(=NN=1)C1=CC=CC=C1)=O)C=CC=C2 FGUUSXIOTUKUDN-IBGZPJMESA-N 0.000 claims abstract description 5
- 230000015654 memory Effects 0.000 claims description 6
- GNFTZDOKVXKIBK-UHFFFAOYSA-N 3-(2-methoxyethoxy)benzohydrazide Chemical compound COCCOC1=CC=CC(C(=O)NN)=C1 GNFTZDOKVXKIBK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 claims description 4
- 238000004146 energy storage Methods 0.000 claims description 4
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 4
- 238000005070 sampling Methods 0.000 claims description 2
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 58
- 239000013598 vector Substances 0.000 description 35
- 238000004590 computer program Methods 0.000 description 15
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 10
- 230000004044 response Effects 0.000 description 8
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 7
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 7
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 7
- 230000006870 function Effects 0.000 description 5
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 3
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 3
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 3
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 3
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 3
- 230000003252 repetitive effect Effects 0.000 description 3
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 2
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 2
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 2
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 2
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 238000004422 calculation algorithm Methods 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 230000005672 electromagnetic field Effects 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 230000010358 mechanical oscillation Effects 0.000 description 1
- 238000003672 processing method Methods 0.000 description 1
- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
- 230000001131 transforming effect Effects 0.000 description 1
- 230000005428 wave function Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P21/00—Arrangements or methods for the control of electric machines by vector control, e.g. by control of field orientation
- H02P21/05—Arrangements or methods for the control of electric machines by vector control, e.g. by control of field orientation specially adapted for damping motor oscillations, e.g. for reducing hunting
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P29/00—Arrangements for regulating or controlling electric motors, appropriate for both AC and DC motors
- H02P29/50—Reduction of harmonics
Abstract
Verfahren zum Steuern einer drehstromgetriebenen elektrischen Maschine (1), aufweisend zumindest die folgenden Schritte:a. Bereitstellen eines Sollwerts (45) für eine Betriebsgröße der elektrischen Maschine (1);b. Ermitteln eines eine Grundschwingung definierenden Referenzdatensatzes (47) anhand des Sollwerts (45) und einer geschätzten elektrischen Winkelgeschwindigkeit (46);c. Ermitteln eines eine zu der Grundschwingung harmonische Oberschwingung definierenden Oberschwingungsdatensatzes (53) anhand von einem die Grundschwingung kennzeichnenden Eingangsdatensatz (51), welcher Eingangswerte (52) umfasst, wobei Zwischenwerte anhand der Eingangswerte (52) mittels Look-up-Tabellen (27,28,29) für Amplituden, Vorsteuerwinkel (66) und/oder Phasen, ermittelt werden, mit einer Oberschwingungsfrequenz, welche einem ganzzahligen Vielfachen der Frequenz der Grundschwingung entspricht;d. Ermitteln eines Kombinationsdatensatzes (54) mittels Überlagern der harmonischen Oberschwingung und der Grundschwingung zu einer Gesamtschwingung auf Grundlage des Oberschwingungsdatensatzes (53) und des Referenzdatensatzes (47);e. Ermitteln eines Steuerdatensatzes (44) eines Umrichters (3) in einem Antriebsstromkreis (4) der elektrischen Maschine (1) auf Grundlage des Kombinationsdatensatzes (54);f. Erfassen von Stromdaten (55) eines Antriebsstroms, umfassend zumindest gemessene Stromwerte aus zwei Phasen des Antriebsstromkreises (4) der elektrischen Maschine (1); undg. Ermitteln der geschätzten elektrischen Winkelgeschwindigkeit (46) anhand der in Schritt f. erfassten Stromdaten (55) und einer Oberschwingungswinkelgeschwindigkeit und einer Oberschwingungsamplitude gemäß der genannten harmonischen Oberschwingung.Method for controlling a three-phase electric machine (1), comprising at least the following steps:a. Providing a setpoint (45) for an operating variable of the electrical machine (1);b. Determining a reference data set (47) defining a fundamental oscillation based on the setpoint (45) and an estimated electrical angular velocity (46);c. Determining a harmonic data set (53) that defines a harmonic that is harmonic to the fundamental oscillation based on an input data set (51) that characterizes the fundamental oscillation and which includes input values (52), intermediate values being determined based on the input values (52) using look-up tables (27, 28, 29) for amplitudes, pilot control angles (66) and/or phases, are determined, with a harmonic frequency which corresponds to an integer multiple of the frequency of the fundamental oscillation; d. Determining a combination data set (54) by superimposing the harmonic harmonic and the fundamental oscillation to form an overall oscillation based on the harmonic data set (53) and the reference data set (47);e. Determining a control data record (44) of a converter (3) in a drive circuit (4) of the electrical machine (1) based on the combination data record (54);f. Acquiring current data (55) of a drive current, comprising at least measured current values from two phases of the drive circuit (4) of the electrical machine (1); and G. Determining the estimated electrical angular velocity (46) based on the current data (55) acquired in step f. and a harmonic angular velocity and a harmonic amplitude according to said harmonic.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Steuern einer drehstromgetriebenen elektrischen Maschine, mit den folgenden Schritten:
- a. Bereitstellen eines Sollwerts für eine Betriebsgröße der elektrischen Maschine;
- b. Ermitteln eines eine Grundschwingung definierenden Referenzdatensatzes anhand des Sollwerts und einer geschätzten Winkelgeschwindigkeit;
- c. Ermitteln eines eine harmonische Oberschwingung definierenden Oberschwingungsdatensatzes anhand von einem die Grundschwingung kennzeichnenden Eingangsdatensatz;
- d. Ermitteln eines Kombinationsdatensatzes mittels Überlagern der harmonischen Oberschwingung und der Grundschwingung zu einer Gesamtschwingung auf Grundlage des Oberschwingungsdatensatzes und des Referenzdatensatzes;
- e. Ermitteln eines Steuerdatensatzes auf Grundlage des Kombinationsdatensatzes;
- f. Erfassen von Stromdaten eines Antriebsstroms, umfassend zumindest gemessene Stromwerte des Antriebsstromkreises der elektrischen Maschine; und
- g. Ermitteln der geschätzten Winkelgeschwindigkeit anhand der erfassten Stromdaten und einer Oberschwingungswinkelgeschwindigkeit und einer Oberschwingungsamplitude gemäß der harmonischen Oberschwingung. Die Erfindung betrifft weiterhin eine computergestützte Vorrichtung zum Ausführen eines solchen Verfahrens, sowie ein elektrifiziertes Kraftfahrzeug mit einem Bordcomputer zum Ausführen eines solchen Verfahrens.
- a. Providing a setpoint for an operating variable of the electrical machine;
- b. Determining a reference data set defining a fundamental oscillation based on the setpoint and an estimated angular velocity;
- c. Determining a harmonic data set defining a harmonic harmonic based on an input data set characterizing the fundamental frequency;
- d. Determining a combination data set by superimposing the harmonic harmonic and the fundamental vibration to form a total oscillation based on the harmonic data set and the reference data set;
- e. determining a control data set based on the combination data set;
- f. Acquiring current data of a drive current, comprising at least measured current values of the drive circuit of the electric machine; and
- G. Determining the estimated angular velocity based on the acquired current data and a harmonic angular velocity and a harmonic amplitude according to the harmonic. The invention further relates to a computer-aided device for carrying out such a method, as well as an electrified motor vehicle with an on-board computer for carrying out such a method.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Steuern einer elektrischen Maschine und eine Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens. Aus der industriellen Praxis sind drehstromgetriebene elektrische Maschinen bekannt. Eine solche drehstromgetriebene elektrische Maschine wird zum Beispiel als Antriebsmaschine in einem Kraftfahrzeug eingesetzt. Die Spulen der elektrischen Maschinen werden mit einem Strom beziehungsweise einer Spannung beaufschlagt, wobei zwischen den Strömen in den Spulen eine Polpaars eine Phasenwinkelverschiebung vorliegt, sodass die Spulen in Zusammenwirkung mit einem korrespondierenden Magnet (beispielsweise einem Permanentmagnet) eine Rotation des Rotors hervorrufen. The invention relates to a method for controlling an electrical machine and a device for carrying out the method. Three-phase-driven electrical machines are known from industrial practice. Such a three-phase electric machine is used, for example, as a drive machine in a motor vehicle. The coils of the electrical machines are subjected to a current or a voltage, with a phase angle shift occurring between the currents in the coils of a pole pair, so that the coils cause a rotation of the rotor in cooperation with a corresponding magnet (for example a permanent magnet).
Aufgrund von elektromagnetischen Kräften, welche durch die Induktion hervorgerufen werden, können in dem Rotor der elektrischen Maschine mechanische Schwingung (Vibrationen) erzeugt werden. Weil bei Synchronmaschinen die Winkelgeschwindigkeit jener die Vibration verursachenden elektromagnetischen Kräfte ein ganzzahliges Vielfaches der Winkelgeschwindigkeit des Phasenstroms der Spulen darstellen, kann es zu einer Resonanzschwingung im Bereich der Resonanzfrequenz der Strukturumgebung kommen. Die entstehende Vibration des Rotors wird infolgedessen verstärkt und verursacht unter Umständen hörbare Geräusche, welche als störend wahrgenommen werden.Due to electromagnetic forces caused by the induction, mechanical oscillations (vibrations) can be generated in the rotor of the electrical machine. Because in synchronous machines the angular velocity of the electromagnetic forces causing the vibration is an integer multiple of the angular velocity of the phase current of the coils, a resonance oscillation can occur in the range of the resonance frequency of the structural environment. As a result, the resulting vibration of the rotor is amplified and may cause audible noises that are perceived as disturbing.
Zur Reduzierung oder Vermeidung solcher Geräusche wird häufig eine sogenannte Aktive-Geräusch-Reduktion [ANR, engl.: Active Noise Reduction] eingesetzt. Dabei werden harmonische Oberschwingungen auf die Grundschwingung aufgebracht, welche die durch die elektromagnetischen Kräfte entstehenden Geräusche dämpfen, indem sie beispielsweise die Ordnungszahl der elektromagnetischen Kräfte beschrieben.To reduce or avoid such noises, a so-called Active Noise Reduction [ANR] is often used. Harmonic harmonics are applied to the fundamental vibration, which dampen the noise caused by the electromagnetic forces, for example by describing the atomic number of the electromagnetic forces.
KIM, Jeong-seong; DOKI, Shinji; ISHIDA, Muneaki: Improvement of IPMSM sensorless control performance by suppression of harmonics on the vector control using Fourier transform and repetitive control. In: IEEE 2002 28th Annual Conference of the Industrial Electronics Society. IECON 02, 5-8 November 2002, Seville, Spain. 2002, S. 597-602. ISBN 0-7803-7474-6. DOI:
- 10.1109/IECON.2002.1187575 offenbart ferner eine Methode zur Verbesserung der sensorlosen Regelung für einen Permanentmagnet-Synchronmotor mit eingebetteten Magneten durch Unterdrückung der harmonischen Komponente des Stromregelkreises der Vektorregelung mittels Fouriertransformation und repetitiver Steuerung. Dabei werden zur Unterdrückung der Oberschwingungen Kompensationssignale mittels Fouriertransformation und repetitiver Kompensationssignale erfasst und eine Vorwärtsregelung mit den erfassten Kompensationssignalen implementiert. Hiervon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, die aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile zumindest teilweise zu überwinden. Die erfindungsgemäßen Merkmale ergeben sich aus den unabhängigen Ansprüchen, zu denen vorteilhafte Ausgestaltungen in den abhängigen Ansprüchen aufgezeigt werden. Die Merkmale der Ansprüche können in jeglicher technisch sinnvollen Art und Weise kombiniert werden, wobei hierzu auch die Erläuterungen aus der nachfolgenden Beschreibung sowie Merkmale aus den Figuren hinzugezogen werden können, welche ergänzende Ausgestaltungen der Erfindung umfassen.
- 10.1109/IECON.2002.1187575 further discloses a method for improving sensorless control for a permanent magnet synchronous motor with embedded magnets by suppressing the harmonic component of the vector control current control loop using Fourier transform and repetitive control. To suppress the harmonics, compensation signals are detected using Fourier transformation and repetitive compensation signals and a feedforward control is implemented with the detected compensation signals. Proceeding from this, the present invention is based on the object of at least partially overcoming the disadvantages known from the prior art. The features according to the invention result from the independent claims, to which advantageous embodiments are shown in the dependent claims. The features of the claims can be combined in any technically sensible manner, for which the explanations from the following description and features from the figures, which include additional embodiments of the invention, can also be consulted.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Steuern einer drehstromgetriebenen elektrischen Maschine, aufweisend zumindest die folgenden Schritte:
- a. Bereitstellen eines Sollwerts für eine Betriebsgröße der elektrischen Maschine;
- b. Ermitteln eines eine Grundschwingung definierenden Referenzdatensatzes anhand des Sollwerts und einer geschätzten elektrischen Winkelgeschwindigkeit;
- c. Ermitteln eines eine zu der Grundschwingung harmonische Oberschwingung definierenden Oberschwingungsdatensatzes anhand von einem die Grundschwingung kennzeichnenden Eingangsdatensatz, welcher Eingangswerte umfasst, wobei Zwischenwerte anhand der Eingangswerte mittels Look-up-Tabellen für Amplituden, Vorsteuerwinkel (66) und/oder Phasen, ermittelt werden, mit einer Oberschwingungsfrequenz, welche einem ganzzahligen Vielfachen der Frequenz der Grundschwingung entspricht;
- d. Ermitteln eines Kombinationsdatensatzes mittels Überlagern der harmonischen Oberschwingung und der Grundschwingung zu einer Gesamtschwingung auf Grundlage des Oberschwingungsdatensatzes und des Referenzdatensatzes;
- e. Ermitteln eines Steuerdatensatzes eines Umrichters in einem Antriebsstromkreis der elektrischen Maschine auf Grundlage des Kombinationsdatensatzes;
- f. Erfassen von Stromdaten eines Antriebsstroms, umfassend zumindest gemessene Stromwerte aus zwei Phasen des Antriebsstromkreises der elektrischen Maschine; und
- g. Ermitteln der geschätzten elektrischen Winkelgeschwindigkeit anhand der in Schritt f. erfassten Stromdaten und einer Oberschwingungswinkelgeschwindigkeit und einer Oberschwingungsamplitude gemäß der genannten harmonischen Oberschwingung.
- a. Providing a setpoint for an operating variable of the electrical machine;
- b. Determining a reference data set defining a fundamental oscillation based on the setpoint and an estimated electrical angular velocity;
- c. Determining a harmonic data set defining a harmonic that is harmonic to the fundamental oscillation based on an input data set characterizing the fundamental oscillation, which includes input values, with intermediate values being determined based on the input values using look-up tables for amplitudes, pilot control angles (66) and/or phases, with a Harmonic frequency, which corresponds to an integer multiple of the frequency of the fundamental wave;
- d. Determining a combination data set by superimposing the harmonic harmonic and the fundamental vibration to form a total oscillation based on the harmonic data set and the reference data set;
- e. Determining a control data set of a converter in a drive circuit of the electrical machine based on the combination data set;
- f. Acquiring current data of a drive current, comprising at least measured current values from two phases of the drive circuit of the electrical machine; and
- G. Determining the estimated electrical angular velocity based on the current data acquired in step f. and a harmonic angular velocity and a harmonic amplitude according to said harmonic.
In der vorhergehenden und nachfolgenden Beschreibung verwendete Ordinalzahlen dienen, sofern nicht explizit auf das Gegenteilige hingewiesen wird, lediglich der eindeutigen Unterscheidbarkeit und geben keine Reihenfolge oder Rangfolge der bezeichneten Komponenten wieder. Eine Ordinalzahl größer eins bedingt nicht, dass zwangsläufig eine weitere derartige Komponente vorhanden sein muss.Ordinal numbers used in the preceding and following descriptions, unless explicitly stated to the contrary, only serve to clearly distinguish them and do not reflect the order or ranking of the designated components. An ordinal number greater than one does not mean that another such component must necessarily be present.
Die Schritte des Verfahrens werden bevorzugt in der angegebenen Reihenfolge ausgeführt.The steps of the method are preferably carried out in the order given.
Die drehstromgetriebene elektrische Maschine ist in einer Ausführungsform ein sogenannter Synchronmotor, welcher in einem Kraftfahrzeug verbaut ist und bevorzugt als Antrieb des Kraftfahrzeugs dient. Das Verfahren kann von einem Prozessor ausgeführt werden, wobei die unterschiedlichen Verfahrensschritte von einem oder mehreren Prozessoren durchgeführt werden können.In one embodiment, the three-phase electric machine is a so-called synchronous motor, which is installed in a motor vehicle and preferably serves as a drive for the motor vehicle. The method can be carried out by a processor, whereby the different method steps can be carried out by one or more processors.
Der in Schritt a. bereitgestellte Sollwert wird in einer Ausführungsform von dem oder einem der Prozessoren ermittelt werden, welche das Verfahren durchführen. In einer alternativen Ausführungsform wird der Sollwert von einem anderen Prozessor oder einer anderen Steuereinheit ermittelt. Der Sollwert gibt bevorzugt einen gewünschten Betriebszustandswert der elektrischen Maschine wieder. In einer Ausführungsform ist der Sollwert von der Stellung eines Beschleunigungswertgebers (beispielsweise des sogenannten Gaspedals in einem Kraftfahrzeug) abhängig, welches von einem Nutzer betätigbar ist. Entsprechend ist eine Drehzahlerhöhung und/oder Lasterhöhung und/oder Lastreduzierung mittels des Sollwerts einstellbar. Bevorzugt hängt der Sollwert von einer Gaspedalstellung oder einem anderen Geschwindigkeitswert, Lastwert oder Drehzahlwert einer Einrichtung ab, welche zur Steuerung der Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs und/oder des Betriebsbereichs des Motors zuständig ist. Ferner erhält der Grundschwingungskalkulationsblock einen Winkelschätzdatensatz, der eine geschätzte elektrische Winkelgeschwindigkeit beinhaltet.The one in step a. In one embodiment, the setpoint provided will be determined by the or one of the processors that carry out the method. In an alternative embodiment, the setpoint is determined by another processor or another control unit. The setpoint preferably reflects a desired operating state value of the electrical machine. In one embodiment, the setpoint is dependent on the position of an acceleration value transmitter (for example the so-called accelerator pedal in a motor vehicle), which can be actuated by a user. Accordingly, a speed increase and/or load increase and/or load reduction can be adjusted using the setpoint. The setpoint preferably depends on an accelerator pedal position or another speed value, load value or speed value of a device which is used to control the speed of the motor vehicle and/or the operating range of the engine. Furthermore, the fundamental vibration calculation block receives an angle estimation data set which contains an estimated electrical angular velocity.
Der in Schritt b. ermittelte Referenzdatensatz umfasst Referenzstromwerte. Bevorzugt umfasst der Referenzdatensatz einen Stromwert für eine d-Achse, auch Längsachse genannt, und einen Stromwert für eine q-Achse, auch Querachse genannt, auf. Bevorzugt gibt Referenzdatensatz sowohl die Amplitude als auch die Frequenz beziehungsweise Winkelgeschwindigkeit der Grundschwingung an.The one in step b. The reference data set determined includes reference current values. The reference data set preferably includes a current value for a d-axis, also called a longitudinal axis, and a current value for a q-axis, also called a transverse axis. The reference data set preferably indicates both the amplitude and the frequency or angular velocity of the fundamental oscillation.
Die Grundschwingung beschreibt eine (beispielsweise sinuskurvenförmige) Wellenfunktion, eines Drehstroms, welcher genutzt wird, um mittels der Spulen der elektrischen Maschine elektromagnetische Felder zu erzeugen, mittels welcher der Rotor der elektrischen Maschine im Zusammenwirken mit einem weiteren Magnet (bevorzugt einem Permanentmagnet) in Rotation zu versetzten.The fundamental oscillation describes a (for example sinusoidal) wave function of a three-phase current, which is used to generate electromagnetic fields by means of the coils of the electrical machine, by means of which the rotor of the electrical machine rotates in cooperation with another magnet (preferably a permanent magnet). offset.
In Schritt c. wird eine zu der Grundschwingung harmonische Oberschwingung ermittelt, welche auf die Grundschwingung wird. Die Oberschwingung dient zur Geräuschreduktion. Die harmonischen Oberschwingungen haben eine Oberschwingungsfrequenz, welche einem ganzzahligen Vielfachen der Frequenz der Grundschwingung entspricht. Die Oberschwingung dient dazu Geräusche zu verhindern, welche durch ein Vibrieren des Rotors entstehen. Die Vibrationen entstehen durch die Grundschwingung und ihren harmonischen Oberschwingungen, welche nicht nur in Umfangsrichtung, sondern auch in radialer Richtung auf den Rotor wirken. Die Eigenschaften der Oberschwingungen zur Reduzierung der Geräusche der elektrischen Maschine sind maßgeblich von den Eigenschaften der Grundschwingung und der elektrischen Maschine abhängig.In step c. A harmonic that is harmonic to the fundamental is determined, which is applied to the fundamental. The harmonic is used to reduce noise. The harmonics have a harmonic frequency that corresponds to an integer multiple of the frequency of the fundamental. The harmonic serves to prevent noise caused by vibration of the rotor. The vibrations are caused by the fundamental vibration and its harmonic harmonics, which act on the rotor not only in the circumferential direction but also in the radial direction. The properties of the harmonics for reducing the noise of the electrical machine depend largely on the properties of the fundamental vibration and the electrical machine.
Die Wellen der Geräusche schwingen häufig mit einer ganzzahligen Ordnungszahl n. Wobei die Ordnungszahl, das Vielfache der Frequenz der Welle der Geräusche zu der Frequenz der Grundschwingung angibt. Die Ordnungszahl der Geräusche beträgt häufig 6 oder 12. Zur Dämpfung der Geräusche kann die Ordnungszahl der aufgebrachten Oberschwingung der Geräuschreduktion bevorzugt n-1, n-2, n+1 oder n+2 betragen.The sound waves often oscillate with an integer atomic number n. The atomic number indicates the multiple of the frequency of the sound wave to the frequency of the fundamental oscillation. The ordinal number of the noise is often 6 or 12. To dampen the noise, the ordinal number of the applied harmonic for noise reduction can preferably be n-1, n-2, n+1 or n+2.
Jene die Grundschwingung kennzeichnenden Daten (des Eingangsdatensatzes) sind in einer Ausführungsform Motordaten, anhand derer sich beispielsweise bei einem Synchronmotor auf die Grundschwingung schließen lässt, zum Beispiel die Motordrehzahl und/oder das Drehmoment. In einer alternativen oder zusätzlich Ausführungsform können jene die Grundschwingung kennzeichnenden Daten Stromwerte, welche aus den Messungen der Systemantwort des Antriebsstromkreises hervorgehen, und/oder Referenzwerte, welche von dem Grundschwingungskalkulationsblock in dem Referenzdatensatz ausgegeben werden, sein.In one embodiment, the data characterizing the fundamental oscillation (of the input data set) is motor data, which can be used, for example, to draw conclusions about the fundamental oscillation in a synchronous motor, for example the motor speed and/or the torque. In an alternative or additional embodiment, those data characterizing the fundamental oscillation can be current values that result from the measurements of the system response of the drive circuit and/or reference values that are output by the fundamental oscillation calculation block in the reference data set.
Bei einer Synchronmaschine sind die Winkelgeschwindigkeit des Rotors und die elektrische Winkelgeschwindigkeit nahezu gleich groß. Daher ist es zur Bestimmung der Oberschwingungen in einer besonders einfachen Ausführungsform ausreichend, wenn zur Berechnung der Oberschwingung, jene die Grundschwingung beschreibenden Daten des Referenzdatensatz zur Verfügung stehen. In einer alternativen Ausführungsform stehen zur Berechnung der Oberschwingung zusätzlich Motordaten der elektrischen Maschine zur Verfügung. Die Motordaten beinhalten zum Beispiel das Motordrehmoment, die Motordrehzahl und/oder Temperaturen an der elektrischen Maschine. Alternativ werden die Daten von in dem Antriebsstromkreis gemessenen Schwingungen verwendet. Es ist möglich, von den Motordaten auf jene die Grundschwingung beschreibenden Daten zu schließen und umgekehrt.In a synchronous machine, the angular speed of the rotor and the electrical angular speed are almost the same. Therefore, in order to determine the harmonics in a particularly simple embodiment, it is sufficient if the data from the reference data set that describe the fundamental frequency are available to calculate the harmonic. In an alternative embodiment, additional motor data from the electric machine are available to calculate the harmonics. The engine data includes, for example, the engine torque, the engine speed and/or temperatures on the electric machine. Alternatively, the data from vibrations measured in the drive circuit are used. It is possible to draw conclusions from the engine data about the data describing the fundamental vibration and vice versa.
In einer Ausführungsform enthält der Oberschwingungsdatensatz Amplitudenwerte und einen Wert für eine Winkelgeschwindigkeit, einen Winkel oder eine Frequenz der Oberschwingung. Bevorzugt gibt der Amplitudenwert eine Spannungsamplitude an.In one embodiment, the harmonic data set includes amplitude values and a value for an angular velocity, angle, or frequency of the harmonic. The amplitude value preferably indicates a voltage amplitude.
Der in Schritt d. ermittelte, kombinierte Datensatz gibt eine Schwingung wieder, in der die Grundschwingung und die Oberschwingung überlagert wurden. Sind die Oberschwingung und die Grundschwingung beispielsweise als Vektoren in einem Koordinatensystem angegeben, können die einzelnen Vektorreihen des Oberschwingungsdatensatzes und des Referenzdatensatzes koordinatenabhängig miteinander addiert werden.The one in step d. The combined data set determined represents a vibration in which the fundamental vibration and the harmonic vibration have been superimposed. If the harmonic and the fundamental oscillation are specified, for example, as vectors in a coordinate system, the individual vector rows of the harmonic data set and the reference data set can be added to one another depending on the coordinates.
In Schritt e. wird in einer Ausführungsform ein Signal aus dem kombinierten Datensatz erzeugt, welches von dem Umrichter verarbeitbar ist, um dem Umrichter zu ermöglichen die ermittelte kombinierte Schwingung in einem Antriebsstromkreis zu erzeugen. Dies ist beispielsweise ein Spannungssignal, dass an ein Gate des Umrichters angelegt wird. Bevorzugt beinhaltet das Spannungssignal den Steuerungsdatensatz.In step e. In one embodiment, a signal is generated from the combined data set, which can be processed by the converter in order to enable the converter to generate the determined combined oscillation in a drive circuit. This is, for example, a voltage signal that a gate of the inverter is created. The voltage signal preferably contains the control data set.
Der Umrichter ist bevorzugt ein indirekter Umrichter [VSI, engl.: Voltage Source Inverter] mit einem oder mehreren Transistoren. Jeder Transistor weist ein oder mehrere Gates auf, welche durch das Anlegen einer Spannung an das Gate den Widerstand in einem das Gate durchlaufenden Leiterkanal erhöhen oder absenken und so einen Stromfluss durch den Leiterkanal verringern beziehungsweise unterbinden oder erhöhen beziehungsweise ermöglichen. So kann beispielsweise der Stromfluss in den drei Phasen der drehstromgetriebenen, elektrischen Maschine gesteuert werden.The converter is preferably an indirect converter [VSI, English: Voltage Source Inverter] with one or more transistors. Each transistor has one or more gates which, by applying a voltage to the gate, increase or decrease the resistance in a conductor channel passing through the gate and thus reduce or prevent or increase or enable a current flow through the conductor channel. For example, the current flow in the three phases of the three-phase electric machine can be controlled.
Der Umrichter wird über einen Steuereinrichtung gesteuert. Die Steuereinrichtung ist beispielsweise ein zentraler Bordcomputer des Kraftfahrzeugs oder ein in den Antriebsstrang integrierter Computer. Die Steuereinrichtung liefert einen Steuerdatensatz an den Umrichter, beispielsweise umfassend Spannungssignale für jede der drei Phasen des Antriebsstromkreises der elektrischen Maschine.The inverter is controlled via a control device. The control device is, for example, a central on-board computer of the motor vehicle or a computer integrated into the drive train. The control device supplies a control data set to the converter, for example comprising voltage signals for each of the three phases of the drive circuit of the electrical machine.
In Schritt f. wird die Systemantwort in dem Antriebsstromkreis erfasst, um den geschätzten elektrischen Winkel zu ermitteln. Die Systemantwort wird in Form von Stromwerten erfasst. In einer Ausführungsform werden dazu für jede Phase die Amplitudenwerte sowie ein Winkel, eine Winkelgeschwindigkeit und/oder eine Frequenz erfasst. Aufgrund des gleichmäßigen Winkelversatzes bei einem dreiphasigen Drehstrommotor wird in einer alternativen Ausführungsform, die Systemantwort in zwei Phasen zu bestimmt und die Stromwerte der dritten Phase anhand der Stromwerte der anderen beiden Phasen ermittelt.In step f., the system response in the drive circuit is sensed to determine the estimated electrical angle. The system response is recorded in the form of current values. In one embodiment, the amplitude values as well as an angle, an angular velocity and/or a frequency are recorded for each phase. Due to the uniform angular offset in a three-phase three-phase motor, in an alternative embodiment, the system response is determined in two phases and the current values of the third phase are determined based on the current values of the other two phases.
Die erfassten Daten beinhalten die Grundschwingung sowie die zur Geräuschreduktion induzierte Oberschwingung. In einer Ausführungsform sind auch weitere Schwingungen, zum Beispiel durch den Antriebsstromkreis selbst hervorgerufene Schwingungen oder Abweichungen in den erfassten Daten enthalten. Die erfassten Daten werden in dem Erfassungsdatensatz zusammengefasst. Zur Schätzung des (geschätzten) elektrischen Winkels wird bevorzugt die Oberschwingung verwendet, weshalb andere Schwingungen, zum Beispiel die Grundschwingung, mittels Hochpassfiltern und/oder Tiefpassfiltern herausgefiltert werden können.The data collected includes the fundamental vibration as well as the harmonic induced to reduce noise. In one embodiment, further oscillations, for example oscillations or deviations caused by the drive circuit itself, are also included in the recorded data. The collected data is summarized in the collection data set. The harmonic is preferably used to estimate the (estimated) electrical angle, which is why other oscillations, for example the fundamental oscillation, can be filtered out using high-pass filters and/or low-pass filters.
In einer Ausführungsform wird die Systemantwort des Stromkreises dazu in Form eines Stromsignals auf einen an den Stromkreis angelegtes Spannungssignal ausgewertet, um die auf die Stellung des Rotors zu schließen. Die geschätzte Winkelstellung des Rotors ist dann die geschätzte elektrische Winkelstellung. Bevorzugt haben die zur Schätzung des geschätzten elektrischen Winkels verwendeten Stromsignale und Spannungssignale die Ordnungszahl der Oberschwingung die zur Geräuschreduktion genutzt wird.In one embodiment, the system response of the circuit is evaluated in the form of a current signal to a voltage signal applied to the circuit in order to draw conclusions about the position of the rotor. The estimated angular position of the rotor is then the estimated electrical angular position. The current signals and voltage signals used to estimate the estimated electrical angle preferably have the atomic number of the harmonic that is used to reduce noise.
In einer Ausführungsform wird in Schritt g. der zuvor ermittelte geschätzte elektrische Winkel aus einem Berechnungsdurchlauf, beispielsweise dem ersten Berechnungsdurchlauf, für das Ermitteln des geschätzten, elektrischen Winkels dazu genutzt, bei dem darauffolgenden Berechnungsdurchlauf, also dem zweiten Berechnungsdurchlauf, für das Ermitteln des geschätzten, elektrischen Winkels, die Aufteilung der Stromwerte auf die Achsen des rotorfesten Koordinatensystems vorzunehmen.In one embodiment, in step g. the previously determined estimated electrical angle from a calculation run, for example the first calculation run, for determining the estimated electrical angle is used to divide the current values in the subsequent calculation run, i.e. the second calculation run, for determining the estimated electrical angle the axes of the rotor-fixed coordinate system.
Es wird weiterhin in einer vorteilhaften Ausführungsform des Verfahrens vorgeschlagen, dass weiterhin ein Schritt des Steuerns eines Spulenstroms in den Spulen der elektrischen Maschine mittels des Umrichters anhand des Steuerdatensatzes umfasst ist, wobei der Umrichter entlang von Leitungen des Antriebsstromkreises der elektrischen Maschine zwischen einer Spannungsquelle und der elektrischen Maschine angeordnet ist.It is further proposed in an advantageous embodiment of the method that a step of controlling a coil current in the coils of the electrical machine by means of the converter based on the control data set is also included, wherein the converter runs along lines of the drive circuit of the electrical machine between a voltage source and the electrical machine is arranged.
Es wird weiterhin in einer vorteilhaften Ausführungsform des Verfahrens vorgeschlagen, dass der Schritt e. das Umformen der Daten des Kombinationsdatensatzes von einem rotorfesten Koordinatensystem in phasenspezifische Daten umfasst und der Schritt f. das Umwandeln der Stromdaten von phasenspezifischen Daten in das rotorfeste Koordinatensystem umfasst.It is further proposed in an advantageous embodiment of the method that step e. comprising transforming the data of the combination data set from a rotor-fixed coordinate system into phase-specific data and step f. comprising converting the current data from phase-specific data into the rotor-fixed coordinate system.
Das rotorfeste Koordinatensystem kann mit dem Rotor der elektrischen Maschine mitdrehend ausgelegt sein. Es weist bevorzugt eine d-Achse, auch Längsachse genannt, und eine q-Achse, auch Querachse genannt, auf. Um die Daten als Schwingung in den Antriebsstromkreis induzieren zu können, müssen die Daten des kombinierten Datensatzes so umgewandelt werden, dass sie jeder Phase des Antriebsstromkreises zumindest einen Wert zuordnen. Auf der anderen Seite werden die Berechnungen bevorzugt in dem rotorfesten Koordinatensystem durchgeführt, sodass die Stromdaten, welche phasenspezifisch ermittelt werden, bevorzugt zunächst wieder in das rotorfeste Koordinatensystem überführt werden.The rotor-fixed coordinate system can be designed to rotate with the rotor of the electrical machine. It preferably has a d-axis, also called a longitudinal axis, and a q-axis, also called a transverse axis. In order to be able to induce the data as oscillation in the drive circuit, the data of the combined data set must be converted so that it assigns at least one value to each phase of the drive circuit. On the other hand, the calculations are preferably carried out in the rotor-fixed coordinate system, so that the current data, which are determined in a phase-specific manner, are preferably first transferred back into the rotor-fixed coordinate system.
Es wird weiterhin in einer vorteilhaften Ausführungsform des Verfahrens vorgeschlagen, dass der Schritt c. weiterhin die geschätzte elektrische Winkelgeschwindigkeit und/oder die Stromdaten zur Ermittlung des Oberschwingungsdatensatzes verwendet.It is further proposed in an advantageous embodiment of the method that step c. continues to use the estimated electrical angular velocity and/or the current data to determine the harmonic data set.
Es wird weiterhin in einer vorteilhaften Ausführungsform des Verfahrens vorgeschlagen, dass der Schritt e. weiterhin eine mittels eines Pulsweitenmodulators durchgeführte Pulsweitenmodulation des Steuerdatensatzes für den Umrichter umfasst.It is further proposed in an advantageous embodiment of the method that step e. further comprises a pulse width modulation of the control data set for the converter carried out by means of a pulse width modulator.
Es wird weiterhin in einer vorteilhaften Ausführungsform des Verfahrens vorgeschlagen, dass der Schritt g. ferner das Ermitteln einer geschätzten Winkeldifferenz zwischen dem geschätzten elektrischen Winkel und einem gemessenen elektrischen Winkel mittels einer analytischen Gleichung, eines Phase-Look-Up-Loops, eines erweiterten Kalman-Filters und/oder eines selbstlernenden Prozesses umfasst.It is further proposed in an advantageous embodiment of the method that step g. further includes determining an estimated angular difference between the estimated electrical angle and a measured electrical angle using an analytical equation, a phase look-up loop, an extended Kalman filter and/or a self-learning process.
Es wird weiterhin in einer vorteilhaften Ausführungsform des Verfahrens vorgeschlagen, dass das Ermitteln der geschätzten elektrischen Winkelgeschwindigkeit in Schritt g. anhand der geschätzten Winkeldifferenz und eines von einer Abtastfrequenz abhängigen Zeitintervalls durchgeführt wird.It is further proposed in an advantageous embodiment of the method that the determination of the estimated electrical angular velocity in step g. is carried out based on the estimated angular difference and a time interval dependent on a sampling frequency.
Es wird weiterhin in einer vorteilhaften Ausführungsform des Verfahrens vorgeschlagen, dass jene die Grundschwingung kennzeichnenden Daten das Drehmoment der elektrischen Maschine, die Drehzahl der elektrischen Maschine und/oder die Winkelgeschwindigkeit der Grundschwingung umfassen,
wobei jene die Grundschwingung kennzeichnenden Daten optional ferner die Amplitude der Grundschwingung und/oder Temperaturwerte der elektrischen Maschine umfassen.It is further proposed in an advantageous embodiment of the method that the data characterizing the fundamental oscillation includes the torque of the electrical machine, the speed of the electrical machine and/or the angular velocity of the fundamental oscillation,
wherein those data characterizing the fundamental oscillation optionally further include the amplitude of the fundamental oscillation and/or temperature values of the electrical machine.
Gemäß einem weiteren Aspekt wird eine computergestützte Vorrichtung vorgeschlagen, aufweisend
zumindest einen Prozessor und einen Speicher zum Durchführen eines Verfahrens nach einem der vorhergehenden Verfahren.According to a further aspect, a computer-based device is proposed, comprising
at least one processor and a memory for carrying out a method according to one of the preceding methods.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung ist ferner ein Computerprogramm umfassend Computerprogrammcode. Dabei ist der Computerprogrammcode, auf zumindest einer computergestützten Vorrichtung, beispielsweise einem sogenannten Computer, ausführbar, dass die zumindest die computergestützte Vorrichtung dazu veranlasst ist, das Verfahren nach einer Ausführungsform gemäß der obigen Beschreibung auszuführen.Another aspect of the invention is a computer program comprising computer program code. The computer program code can be executed on at least one computer-based device, for example a so-called computer, so that the at least one computer-based device is caused to carry out the method according to an embodiment according to the above description.
In einer Ausführungsform ist zumindest eine computergestützte Vorrichtung, beispielsweise als Bordcomputer in einem Kraftfahrzeug, beispielsweise mit einem elektromotorischen Antriebsstrang, integriert. Alternativ oder zusätzlich ist die computergestützte Vorrichtung als separate Einheit zur Kommunikation mit einem Bordcomputer eines Kraftfahrzeugs eingerichtet sein.In one embodiment, at least one computer-aided device, for example as an on-board computer, is integrated in a motor vehicle, for example with an electric motor drive train. Alternatively or additionally, the computer-aided device can be set up as a separate unit for communication with an on-board computer of a motor vehicle.
Das beschriebene Verfahren kann gemäß dieser Ausführungsform computerimplementiert ausgeführt sein. Das computerimplementierte Verfahren ist als Computerprogrammcode abgespeichert, wobei der Computerprogrammcode, wenn er von einer Rechnereinheit, bevorzugt einem Bordcomputer eines Kraftfahrzeugs, ausgeführt wird, die Rechnereinheit dazu veranlasst, das Verfahren gemäß einer Ausführungsform gemäß der vorhergehenden Beschreibung auszuführen und somit den Antriebsstrang des Kraftfahrzeugs zu steuern.According to this embodiment, the method described can be computer-implemented. The computer-implemented method is stored as a computer program code, wherein the computer program code, when executed by a computer unit, preferably an on-board computer of a motor vehicle, causes the computer unit to carry out the method according to an embodiment according to the preceding description and thus to control the drive train of the motor vehicle .
Das computerimplementierte Verfahren ist beispielsweise durch ein Computerprogramm verwirklicht, wobei das Computerprogramm Computerprogrammcode umfasst, wobei der Computerprogrammcode, wenn er auf einem Computer ausgeführt wird, den Computer dazu veranlasst, das Verfahren gemäß einer Ausführungsform nach vorhergehender Beschreibung auszuführen. Als Computerprogrammcode werden gleichbedeutend eine oder mehrere Anweisungen oder Befehle bezeichnet, welche einen Computer oder Prozessor veranlassen, eine Reihe von Verfahrensschritten durchzuführen, welche zum Beispiel einen Algorithmus und/oder andere Verarbeitungsmethoden darstellen.The computer-implemented method is implemented, for example, by a computer program, the computer program comprising computer program code, the computer program code, when executed on a computer, causing the computer to carry out the method according to an embodiment as described above. Computer program code refers to one or more instructions or commands that cause a computer or processor to carry out a series of procedural steps, which represent, for example, an algorithm and/or other processing methods.
Das Computerprogramm ist bevorzugt teilweise oder vollständig auf einem Bordcomputer eines Kraftfahrzeugs ausführbar.The computer program is preferably partially or completely executable on an on-board computer of a motor vehicle.
Ferner ist ein Computerprogrammprodukt vorgeschlagen, auf welchem der Computerprogrammcode, wie oben beschrieben abgespeichert ist.Furthermore, a computer program product is proposed on which the computer program code is stored as described above.
Als Computerprogrammprodukt ist beispielsweise ein Medium wie RAM, ROM, eine SO-Karte, eine Speicherkarte, einer Flash Speicherkarte oder eine Disc. Ferner gelten als Computerprogrammprodukte auch auf einem Server abgespeicherte und herunterladbare Datensätze.A computer program product is, for example, a medium such as RAM, ROM, an SO card, a memory card, a flash memory card or a disc. Furthermore, computer program products also include data sets stored on a server and downloadable.
Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein elektrifiziertes Kraftfahrzeug vorgeschlagen, aufweisend zumindest die folgenden Komponenten:
- - zumindest ein Vortriebsrad;
- - eine drehstromgetriebene elektrische Maschine, welche zum Vortrieb des Kraftfahrzeugs mit dem zumindest einen Vortriebsrad drehmomentübertragend verbunden ist;
- - zumindest einen elektrischer Energiespeicher für die elektrische Maschine;
- - einen Umrichter, zum Phasen-gesteuerten Versorgen der elektrischen Maschine mit einer elektrischen Spannung aus der zumindest einen Spannungsquelle; und
- - zumindest einen Bordcomputer mit einem Prozessor und einem Speicher,
- - at least one driving wheel;
- - a three-phase-driven electric machine, which is connected to the at least one drive wheel in a torque-transmitting manner to propel the motor vehicle;
- - at least one electrical energy storage for the electrical machine;
- - a converter for supplying the electrical machine with an electrical voltage from the at least one voltage source in a phase-controlled manner; and
- - at least one on-board computer with a processor and memory,
Das Kraftfahrzeug ist beispielsweise ein elektrifizierter Personenkraftwagen, wie beispielsweise ein Porsche Taycan. Die Vortriebsräder sind zum Vortrieb des Kraftfahrzeugs eingerichtet und mittels der zumindest einen elektrischen Maschine mit einem entsprechenden Drehmoment versorgbar. Zum Dosieren des Vortriebs ist beispielsweise ein (traditionell als Gaspedal bezeichneter) Geschwindigkeitsgeber in der Fahrerkabine vorgesehen. Der Geschwindigkeitsgeber gibt den Steuerwert für das Verfahren zum Steuern der drehstromgetriebenen elektrischen Maschine vor, mittels welchem die Beschleunigung (und bevorzugt auch Entschleunigung) des Kraftfahrzeugs intuitiv einstellbar ist. In einigen Ausführungsformen sind weitere Eingangswerte vorgesehen, bei welchen beispielsweise Fahrzeugwerte und/oder Verkehrsdaten berücksichtigt werden.The motor vehicle is, for example, an electrified passenger car, such as a Porsche Taycan. The propulsion wheels are set up to propel the motor vehicle and can be supplied with a corresponding torque by means of the at least one electric machine. For example, a speed sensor (traditionally referred to as an accelerator pedal) is provided in the driver's cab to regulate the propulsion. The speed sensor specifies the control value for the method for controlling the three-phase electric machine, by means of which the acceleration (and preferably also deceleration) of the motor vehicle can be set intuitively. In some embodiments, further input values are provided, in which, for example, vehicle values and/or traffic data are taken into account.
Die oben beschriebene Erfindung wird nachfolgend vor dem betreffenden technischen Hintergrund unter Bezugnahme auf die zugehörigen Zeichnungen, welche bevorzugte Ausgestaltungen zeigen, detailliert erläutert. Die Erfindung wird durch die rein schematischen Zeichnungen in keiner Weise beschränkt, wobei anzumerken ist, dass die Zeichnungen nicht maßhaltig sind und zur Definition von Größenverhältnissen nicht geeignet sind. Es wird dargestellt in
-
1 : eine Regelkreisschema eines Verfahrens zum Steuern einer drehstromgetriebenen elektrischen Maschine; -
2 : eine schematische Darstellung der Berechnung der Oberschwingungen zur Geräuschreduzierung; -
3 : eine schematische Darstellung der Berechnung der Oberschwingungen zur Geräuschreduzierung in einer alternativen Ausführungsform; -
4 : eine schematische Darstellung einer Winkelschätzung eines geschätzten elektrischen Winkels; -
5 : eine schematische Darstellung einer Winkelschätzung eines geschätzten elektrischen Winkels in einer alternativen Ausführungsform; und -
6 : Kraftfahrzeug mit einer elektrischen Maschine.
-
1 : a control circuit diagram of a method for controlling a three-phase electric machine; -
2 : a schematic representation of the calculation of harmonics for noise reduction; -
3 : a schematic representation of the calculation of the harmonics for noise reduction in an alternative embodiment; -
4 : a schematic representation of an angle estimate of an estimated electrical angle; -
5 : a schematic representation of an angle estimate of an estimated electrical angle in an alternative embodiment; and -
6 : Motor vehicle with an electric machine.
In
Die elektrische Maschine 1 ist bevorzugt eine Synchronmaschine. Zur Stromversorgung der elektrischen Maschine 1 ist eine Spannungsquelle 2 vorgesehen, welche eine Spannung, bevorzugt eine Gleichspannung bereitstellt. Die Gleichspannung wird mittels eines Umrichters 3 in einen Drehstrom gewandelt, welcher in die Spulen der elektrischen Maschine 1 eingespeist wird, um eine Rotation eines Rotors der elektrischen Maschine 1 zu bewirken. Jede Phase des Antriebsstromkreises 4 der elektrischen Maschine 1 ist an zumindest eine Spule angeschlossen. Der Strom in den unterschiedlichen Phasen ist jeweils winkelversetzt. Bei einem dreiphasigen Antriebsstromkreis 4 ist der Winkelversatz zwischen zwei Spulen jeweils 120°.The
Der Umrichter 3 wird über eine Steuereinrichtung 5 gesteuert. Die Steuereinrichtung 5 liefert einen Steuerdatensatz 44 an den Umrichter 3. Der Steuerdatensatz 44 gemäß dem dargestellten Ausführungsbeispiel beinhaltet jeweils Spannungssignale für jede der drei Phasen des Antriebsstromkreises 4 der elektrischen Maschine 1. Die Spannungssignale werden entsprechend an die Gates des Umrichters 3 angelegt, um den Stromfluss in den jeweiligen Phasen zu beeinflussen.The
Die Steuereinrichtung 5 führt die Berechnung einer Grundschwingung, einer zu der Grundschwingung harmonischen Oberschwingung und eine Winkelabschätzung durch.The control device 5 carries out the calculation of a fundamental oscillation, a harmonic harmonic to the fundamental oscillation and an angle estimation.
Die Winkelschätzung ermöglicht es, sensorlos den elektrischen Winkel in den Phasen des Antriebsstromkreises 4 zu ermitteln. Bei einer Synchronmaschine wird daraus auf den Rotorwinkel der elektrischen Maschine 1 geschlossen.The angle estimation makes it possible to determine the electrical angle in the phases of the drive circuit 4 without a sensor. In the case of a synchronous machine, the rotor angle of the
Die Ermittlung der Stromvorgabe in d-Achse und q-Achse ist in
Der Grundschwingungskalkulationsblock 6 gibt Referenzstromvektoren 48 als Ausgangswerte aus, welche Daten beinhalten, welche die Soll-Grundschwingung in Ihrer Amplitude beschreiben.The fundamental
Der Oberschwingungskalkulationsblock 7 stellt schematisch den Berechnungsschritt zur Berechnung der Oberschwingung dar. Der Übersichtlichkeit halber sind diese Eingangsgrößen des Oberschwingungskalkulationsblocks 7 dabei unter dem Eingangsdatensatz 51 zusammengefasst, ohne dass der entsprechende Pfeil mit den möglichen Bezugsquellen der Daten verbunden ist.The
Ebenfalls ist es möglich, eine geschätzte elektrische Winkelgeschwindigkeit 46 oder einen geschätzten elektrischen Winkel 67 aus der Winkelschätzung als Eingangsgröße zur Ermittlung der Oberschwingung zu nutzen, wie durch einen separaten Pfeil angedeutet.It is also possible to use an estimated electrical
Die von dem Oberschwingungskalkulationsblock 7 ermittelte Oberschwingung ist durch den Oberschwingungsdatensatz 53 beschrieben.The harmonic determined by the
Aus den von dem Grundschwingungskalkulationsblock 6 und dem Oberschwingungskalkulationsblock 7 ermittelten Referenzstromvektoren 48 und Oberschwingungsdatensatz 53 wird gemäß einem Additionsblock 8 eine Überlagerungsschwingung berechnet, bei welcher die Oberschwingung zu der Grundschwingung hinzuaddiert wird. Die Überlagerungsschwingung ist durch den Kombinationsdatensatz 54 beschrieben, welcher eine Ausgangsgröße des Additionsblocks 8 ist. In einigen Ausführungsformen werden mehrere Oberschwingungen verschiedener Ordnungszahlen von einem oder mehreren Oberschwingungskalkulationsblöcken 7 ermittelt und auf die Grundschwingung überlagert.From the reference
Der Kombinationsdatensatz 54 geht als Eingangsgrößen in einen (ersten) Steuerungskalkulationsblock 9, welcher die Daten für die Verwendung als Steuerdaten in dem Umrichter 3 aufarbeitet und diese als Steuerdaten, beispielsweise als Spannungswerte, an den Umrichter 3 sendet.The
Die Schätzung des geschätzten elektrischen Winkels 67 und der geschätzten elektrischen Winkelgeschwindigkeit 46, welche als Schätzungsdatensatz als Eingangsgrößen in den Grundschwingungskalkulationsblock 6 und den Oberschwingungskalkulationsblock 7 eingeht, findet in einem Winkelschätzungsblock 12 statt. Der Winkelschätzungsblock 12 schätzt den geschätzten elektrischen Winkel 67 und die geschätzte elektrische Winkelgeschwindigkeit 46 anhand von Erfassungsdaten eines Erfassungsdatensatzes, welche von einem (ersten) Erfassungsblock 13 bereitgestellt werden, und weitere Oberschwingungsdaten eines weiteren Oberschwingungsdatensatzes, welcher von dem Oberschwingungskalkulationsblock 7 bereitgestellt wird.The estimation of the estimated
Die weiteren Oberschwingungsdaten beziehungsweise der Oberschwingungsvergleichsdatensatz 60 entsprechen bevorzugt dem Oberschwingungsdatensatz 53 beziehungsweise dessen Daten entsprechen, umfassen Teile davon oder sind anders ausgeführt. Bevorzugt beinhaltet der Oberschwingungsvergleichsdatensatz 60 jedoch zumindest eine Winkelgeschwindigkeit 46 und eine Amplitude der Oberschwingung.The further harmonic data or the harmonic comparison data set 60 preferably correspond to the harmonic data set 53 or its data correspond, include parts thereof or are designed differently. However, the harmonic comparison data set 60 preferably contains at least one
Zur Ermittlung der Erfassungsdaten wird der Strom in zumindest zwei Phasen des Antriebsstromkreises 4 der elektrischen Maschine 1 erfasst und als Erfassungsdatensatz an den Winkelschätzungsblock 12 weitergeleitet. Anhand der Amplituden und Winkelwerte von zwei Phasen des dreiphasigen Antriebsstromkreises 4 werden die Amplituden und Winkelwerte in der dritten Phase des Antriebsstromkreises 4 ermittelt, sodass die Daten für alle drei Phasen vorliegen. Alternativ wird der Strom in allen drei Phasen erfasst.To determine the detection data, the current is detected in at least two phases of the drive circuit 4 of the
Insbesondere die Berechnungen der Grundschwingung und der Oberschwingung lässt sich besonders einfach durchführen, wenn die Schwingungen in einem sich mit dem Rotor der elektrischen Maschine 1 (mitdrehenden) rotorfesten Koordinatensystem definiert sind. Dazu werden die Schwingungen, welche zuvor für jede der Phasen ermittelt wurden, in dem (ersten) Erfassungsblock 13 in das rotorfeste Koordinatensystem überführt, welches eine Längsachse, auch d-Achse genannt, und eine Querachse, auch q-Achse genannt, aufweist. Entsprechend müssen die Daten der kombinierten Schwingung wieder auf die jeweiligen Phasen aufgeteilt werden, um von dem Umrichter 3 zur Steuerung des Antriebsstromkreises 4 genutzt zu werden. Dies geschieht beispielsweise in dem (ersten) Steuerungskalkulationsblock 9. Diese Datenumwandlung ist beispielsweise aus
Zusätzlich zu den bereits beschriebenen Verfahrensschritten wird ein Vorsteuerwinkel 66 in einem Vorsteuerwinkelkalkulationsblock 16 berechnet. Der Vorsteuerwinkel 66 fließt als Eingangsgröße in einen Nichtlinearitäten-Kompensationsblock 17, mittels dem systembedingte Fehler ausgeglichen werden oder Schwankungen geglättet werden. Als weitere Eingangsgrößen fließen Korrekturspannungen 64, welche die Gleichspannung, welche von der Spannungsquelle 2 bereitgestellt wird, und möglicherweise weitere Spannungswerte (zum Beispiel zur Berechnung von Leiterverlusten) umfassen, ein Zeitkorrekturwert 65 und ein geschätzter zukünftiger Winkel 70 als Eingangsgrößen in den Nichtlinearitäten-Kompensationsblock 17 ein. Der geschätzte zukünftige Winkel 70 kann beispielsweise als Summe des geschätzten elektrischen Winkels 67 und dem Produkt aus der geschätzten elektrischen Winkelgeschwindigkeit 46 und einem Zeitfaktors 68 ermittelt werden, wobei der Zeitfaktor 68 ein Vielfaches, beispielsweise das 1 ,5-fache [anderthalb-fache] der Einschwingzeit des Regelkreises ist. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel gibt der Nichtlinearitäten-Kompensationsblock 17 einen Kompensationsspannungswert 61,62,63, je Phase u,v,w des Antriebsstromkreises 4 aus.In addition to the method steps already described, a
Im dargestellten Ausführungsbeispiel berechnet der Grundschwingungskalkulationsblock 6 einen (ersten) Referenzstromvektor 48 mit zwei Referenzstromwerten gemäß dem verwendeten rotorfesten Koordinatensystem. Von dem (ersten) Referenzstromvektor 48 wird ein Messstromvektor subtrahiert, welcher zwei Stromwerte gemäß dem verwendeten rotorfesten Koordinatensystem beinhaltet, wobei die Stromwerte aus den in dem Antriebsstromkreis 4 gemessenen Daten ermittelt werden. Der Messstromvektor entspricht in dem dargestellten Ausführungsbeispiel dem Erfassungsdatensatz der Stromdaten 55. Die Daten des Erfassungsdatensatzes werden von einem Koordinaten-Wandler 22 ausgegeben. Der Koordinaten-Wandler 22, welcher die Phasen u,v,w in die Referenzstromwerte d,q eines Referenzstromvektors wandelt, ist zusammen mit dem benachbart dargestellten Subtraktionsblock dem (ersten) Erfassungsblock 13 enthalten. In dem Koordinaten-Wandler 22 werden also Stromsignale, welche der Systemantwort 69 des Antriebsstromkreises 4 entsprechen, aus einem phasenspezifischen Koordinatensystem in ein rotorfestes Koordinatensystem umgewandelt.In the exemplary embodiment shown, the fundamental
Der ermittelte (zweite) Stromvektor 49, welcher aus der Differenz des Referenzstromvektors 48 und des Messstromvektors 55 hervorgeht, wird mittels eines Proportional-Integral-Reglers in einen Referenzspannungsvektor 50 mit den Spannungsreferenzwerten umgerechnet. Ferner werden weitere Regelschritte, beispielsweise eine Entkoppelungsregelung vorgenommen. Dies ist hier durch den (ersten) Entkopplungsregelungsblock 19, sowie den Amplitudenkorrekturblock 20 dargestellt.The determined (second)
Zu dem Referenzspannungsvektor 50, welcher jene die Grundschwingung beschreibenden Spannungsreferenzwerte umfasst, wird ein Oberschwingungsspannungsvektor des Oberschwingungsdatensatzes 53 hinzuaddiert, welcher Oberschwingungsspannungswerte beinhaltet, welche die Oberschwingung beschreiben. In einem Aufteilungsblock 23 wird aus dem so ermittelten, kombinierten Spannungsvektor des Kombinationsdatensatzes 54 je ein phasenspezifischer Spannungswert je Phase u,v,w errechnet. Auf jeden der phasenspezifischen Spannungswerte, welche als Ausgangsgröße aus dem Aufteilungsblock 23 hervorgehen, wird ein von dem Nichtlinearitäten-Kompensationskalkulationsblock ermittelter Kompensationsspannungswert 61,62,63, addiert und jene so ermittelten Werte werden mittels eines Pulsweitenmodulators 18 in Pulsweitenmodulationswerte der Steuerdaten umgewandelt, sodass sie von dem Umrichter 3 verarbeitbar sind.The
Der (erste) Referenzstromvektor 48, der ermittelte (zweite) Referenzstromvektor 49 und der Referenzspannungsvektor 50, mit den jeweiligen Referenzwerten entsprechen dabei in einer Ausführungsform dem Referenzdatensatz 47. Die Proportional-Integral-Regler [PI-Regler], der (erste) Entkopplungsregelungsblock 19, sowie den Amplitudenkorrekturblock 20, sowie die Additionssymbole, welche mit Pluszeichen dargestellt sind und in der Pfeilfolge der Datensätze der Oberschwingungsdaten und der Grundschwingungsdaten angeordnet sind, sind in dem genannten Additionsblock 8 enthalten. Der Aufteilungsblock 23, die Additionssymbole, welche sich phasenweise an den Aufteilungsblock 23 anschließen, der Nichtlineritäten-Kompensationsblock 17 und der PWM-Wandler 18 sind in dem (ersten) Steuerungskalkulationsblock 9 enthalten.The (first) reference
Der Winkelschätzungsblock 12 erhält als Eingangsgrößen die Winkelgeschwindigkeit 46 und die Amplitude der Oberschwingung von dem Oberschwingungskalkulationsblock 7 mittels des Oberschwingungsvergleichsdatensatzes 60 sowie die Stromwerte mittels des Erfassungsdatensatzes. Daraus werden in dem Winkelschätzungsblock 12 die geschätzte elektrische Winkelgeschwindigkeit 46 und der geschätzte elektrische Winkel 67 berechnet. Hierbei dient die geschätzte elektrische Winkelgeschwindigkeit 46 für die Berechnung des zukünftigen Winkels 70, welcher als Eingangsgröße für den Aufteilungsblock 23 und den Nichtlinearitäten-Kompensationsblock 17 dient, und als Eingangsgröße für den Grundschwingungskalkulationsblock 6 genutzt wird.The
In
Der langsame Aufgabenbereich 32 der Oberschwingungskalkulation erhält im dargestellten Ausführungsbeispiel Eingangswerte 52, welche zum Beispiel Motordaten, wie Drehzahl, Temperaturen oder Drehmoment der elektrischen Maschine 1 und/oder Werte, welche die harmonische Schwingung beschreiben, wie die Stromwerte des Erfassungsdatensatzes, und/oder einen Aktivierungswert 76 (beispielsweise ein boolescher Wert), mittels dem die Geräuschreduzierung einschaltbar oder ausschaltbar ist, beinhaltet. Diese Eingangswerte 52 sind beispielsweise der oder Teil des Eingangsdatensatz(es) 51 (vergleiche
Mittels analytischer Auswertungen oder Look-up-Tabellen (LUT), hier dargestellt ein erster LUT-Block 27, zweiter LUT-Block 28 und dritter LUT-Block 29 (beispielsweise für Amplituden, Vorsteuerwinkel 66 und/oder Phasen) werden anhand der Eingangswerte 52 Zwischenwerte in einem Look-up-Datensatz 71 an den schnellen Aufgabenbereich 33 übermittelt. Ferner werden die Werte, welche aus den LUT ermittelt wurden, in einem Begrenzungsblock 31 mit Grenzwerten verglichen und entsprechend gefiltert und/oder es werden Warnsignale oder Abschaltsignale für bestimmte Komponenten ausgegeben, wenn ein Grenzwert überschritten wird.Using analytical evaluations or look-up tables (LUT), shown here a
Im Bereich der schnellen Aufgaben werden die Zwischenwerte des Look-up-Datensatzes 71, sowie die zusätzlich mittels der Ordnungszahl 72 der Oberschwingung errechneten Zwischenwerte für einen Winkel und Winkelgeschwindigkeit 46 in der Frequenz des langsamen Aufgabenbereiches 32 bereitgestellt und als Eingangsgrößen für die Berechnung der Spannungswerte des Oberschwingungsvergleichsdatensatzes 60 genutzt. Dazu nutzt der schnelle Aufgabenbereich 33 in dem Differenz-Kalkulator 91 weiterhin die PWM-Frequenz 75 und die Motordrehzahl 74, um eine PWM-Winkeldifferenz 77 zu ermitteln. Die Pulsweitenmodulations-Winkeldifferenz dient als Eingangsgröße, welche in der Frequenz des schellen Aufgabenbereichs (beispielsweise der PWM-Frequenz 75) eingebracht wird. Die PWM-Winkeldifferenz 77 (Ausgangswert des Differenz-Kalkulators 91) gibt dabei den Winkel an, um den sich die Phasenlage der Oberschwingung während eines Takts der PWM-Frequenz 75 bewegt.In the area of fast tasks, the intermediate values of the look-up data set 71, as well as the additional intermediate values for an angle and
Alternativ zur Verwendung der Ordnungszahl 72 in der Oberschwingungskalkulation gemäß
Die mittels des Oberschwingungskalkulationsblocks 7 ermittelten Spannungswerte des Oberschwingungsvergleichsdatensatzes 60 gehen als Eingangsgröße in den Hauptregelkreis 24. Dort wird der Stromvektor des Erfassungsdatensatzes von dem in dem Grundschwingungskalkulationsblock 6 ermittelten Referenzvektor subtrahiert. Wie bereits vorstehend zu
Die Regelblöcke 34,35 in dem Oberschwingungskalkulationsblock 7 geben das Berechnen des Sinuswerts (zwei obere sind jeweils ein sin-Regelblock 34) beziehungsweise des Cosinuswerts (der untere ist ein cos-Regelblock 35) der ermittelten Winkelwerte an. Die mit jeweils einem x-Zeichen gekennzeichneten Blöcke führen eine Multiplikation des ermittelten Cosinuswerts und der Sinuswerte mit einem Zwischenwert der Spannungsamplitude der Oberschwingung aus.The control blocks 34, 35 in the
In der elektrischen Maschine 1 werden die Stromdaten 55 jener von dem Pulsweitenmodulator 18 und Umrichter 3 aufbereiteten drei Phasen abgegriffen. Die Stromdaten 55 umfassen Amplituden und Winkel. Ein zukünftiger Winkel 70 wird im vorliegenden Ausführungsbeispiel mittels der Einschwingzeit des Regelkreises und der geschätzten elektrischen Winkelgeschwindigkeit 46 durch die Addition des 1,5-fachen [anderthalb-fachen] des Produkts aus der geschätzten elektrischen Winkelgeschwindigkeit 46 und der Einschwingzeit zu einem zuvor gemessenen Winkel des Stroms in dem Antriebsstromkreis 4 geschätzt. Dieser zukünftige Winkel 70 geht wie in
Die Schritte des Hauptregelkreises 24 laufen im dargestellten Ausführungsbeispiel in einer schnellen Frequenz gemäß dem schnellen Aufgabenbereichs 33 ab.In the exemplary embodiment shown, the steps of the
Ferner ist ein Filterblock 25 vorgesehen, welcher eine Filterfunktion 36 an dem Stromvektor durchführt. Dazu wird in dem Filterblock 25 ein Filterwert anhand der PWM-Frequenz 75 und der Motodrehzahl mittels eines (vierten) LUT-Blocks 30 ermittelt. Der Filterwert wird anschließend an die Filterfunktion 36 zur Bearbeitung des Stromvektors geschickt. Der Filterblock 25 verfügt ferner über einen Aktivierungswert 76, welcher ein boolescher Wert ist und festlegt, ob die Filterfunktion 36 aktiviert ist oder nicht.Furthermore, a
Das in den
Daraus ergibt sich für ein Δθel, welches der Differenz zwischen dem realen oder gemessenen elektrischen Winkel θel und dem geschätzten elektrischen Winkel θ̂el entspricht
Die
Aus der geschätzten Winkeldifferenz 79 lässt sich entsprechend der geschätzte elektrische Winkel 67 und die geschätzte elektrische Winkelgeschwindigkeit 46 mittels eines Proportional-Integral (PI)-Regelglieds 26 und eines Integralregelglieds 43 ermitteln.From the estimated
Die dargestellte Winkelschätzung ermittelt den geschätzten elektrischen Winkel 67 auf Basis der Oberschwingung, welche in dem Oberschwingungskalkulationsblock 7 ermittelt wurde und auf die Grundschwingung aufgebracht wurde. Dementsprechend bildet die oben genannte Gleichung (2) für der Stromwerte id,ANR und iq,ANR die Grundlage für die Berechnung der geschätzten elektrischen Winkeldifferenz 79 Δθ̂̂el. Diese lässt sich mittels Phase-Lock-Loops, erweitertem Kalman-Filtern oder analytischen Ansätzen auswerten, um Δθ̂el zu ermitteln.The angle estimate shown determines the estimated
Dabei ist eine analytische Möglichkeit durch die folgenden Gleichungen gegeben, welche auch in den
Dabei berechnet sich eine Oberschwingungsinduktivität zu
Aus den Gleichungen (6) und (7) ergibt sich in einem Arc-Tan-Regler 41 unter Anwendung einer Arc-Tan-Funktion und unter Abzug eines Durchschnittsinduktivitätswerts 42 von dem Wert der d-Achse Δθ̂el (auch Längsachse genannt) zu
Durch die Annahme, dass die Schätzfehler der Winkelschätzung gering sind, kann die Vereinfachung getroffen werden, dass
In
Mit dem hier vorgeschlagenen Verfahren lässt sich eine elektrische Maschine sensorlos Steuern, wobei zugleich eine Resonanzschwingung unterbindbar ist.With the method proposed here, an electrical machine can be controlled without sensors, while at the same time a resonance oscillation can be prevented.
BezugszeichenlisteReference symbol list
- 11
- elektrische Maschineelectric machine
- 22
- Spannungsquellevoltage source
- 33
- UmrichterInverter
- 44
- AntriebsstromkreisDrive circuit
- 55
- SteuereinrichtungControl device
- 66
- GrundschwingungskalkulationsblockFundamental vibration calculation block
- 77
- OberschwingungskalkulationsblockHarmonic calculation block
- 88th
- AdditionsblockAddition block
- 99
- erster Steuerungskalkulationsblockfirst control calculation block
- 1010
- zweiter Steuerungskalkulationsblocksecond control calculation block
- 1111
- dritter Steuerungskalkulationsblockthird control calculation block
- 1212
- WinkelschätzungsblockAngle estimation block
- 1313
- erster Erfassungsblockfirst capture block
- 1414
- zweiter Erfassungsblocksecond capture block
- 1515
- dritter Erfassungsblockthird capture block
- 1616
- VorsteuerwinkelkalkulationsblockPilot angle calculation block
- 1717
- Nichtlinearitäten-KompensationsblockNonlinearity compensation block
- 1818
- Pulsweitenmodulator (PWM-Wandler)Pulse width modulator (PWM converter)
- 1919
- erster Entkopplungsregelungsblockfirst decoupling control block
- 2020
- AmplitudenkorrekturblockAmplitude correction block
- 2121
- zweiter Entkopplungsregelungsblocksecond decoupling control block
- 2222
- Koordinaten-WandlerCoordinate converter
- 2323
- AufteilungsblockSplitting block
- 2424
- HauptregelkreisMain control loop
- 2525
- FilterblockFilter block
- 2626
- Proportional-Integral (Pl)-RegelgliedProportional-integral (PL) control element
- 2727
- Look-up-Tabellen (LUT)-BlockLook-up tables (LUT) block
- 2828
- zweiter LUT-Blocksecond LUT block
- 2929
- dritter LUT-Blockthird LUT block
- 3030
- vierter LUT-Blockfourth LUT block
- 3131
- BegrenzungsblockBoundary block
- 3232
- langsamer Aufgabenbereichslow task area
- 3333
- schneller Aufgabenbereichquick task scope
- 3434
- sin-Regelblocksin control block
- 3535
- cos-Regelblockcos control block
- 3636
- FilterfunktionFilter function
- 3737
- HochpassfilterHigh pass filter
- 3838
- TiefpassfilterLow pass filter
- 3939
- AnregungswinkelfaktorExcitation angle factor
- 4040
- induktiver Widerstandsterminductive resistance term
- 4141
- Arc-Tan-ReglerArc Tan control
- 4242
- DurchschnittsinduktivitätswertAverage inductance value
- 4343
- IntegralregelgliedIntegral control element
- 4444
- SteuerdatensatzTax record
- 4545
- SollwertSetpoint
- 4646
- geschätzte elektrische Winkelgeschwindigkeitestimated electrical angular velocity
- 4747
- ReferenzdatensatzReference dataset
- 4848
- ReferenzstromvektorReference current vector
- 4949
- ermittelter Referenzstromvektordetermined reference current vector
- 5050
- ReferenzspannungsvektorReference voltage vector
- 5151
- EingangsdatensatzInput data set
- 5252
- EingangswertInput value
- 5353
- OberschwingungsdatensatzHarmonic data set
- 5454
- KombinationsdatensatzCombination data set
- 5555
- StromdatenElectricity data
- 5656
- erster prozessierter Messwertfirst processed measured value
- 5757
- zweiter prozessierter Messwertsecond processed measured value
- 5858
- dritter prozessierter Messwertthird processed measured value
- 5959
- vierter prozessierter Messwertfourth processed measured value
- 6060
- OberschwingungsvergleichsdatensatzHarmonic comparison data set
- 61u61u
- KompensationsspannungswertCompensation voltage value
- 62v62v
- KompensationsspannungswertCompensation voltage value
- 63w63f
- KompensationsspannungswertCompensation voltage value
- 6464
- KorrekturspannungCorrection voltage
- 6565
- ZeitkorrekturwertTime correction value
- 6666
- VorsteuerwinkelPilot angle
- 6767
- geschätzter elektrischer Winkelestimated electrical angle
- 6868
- Zeitfaktor (Einschwingzeit)Time factor (settling time)
- 6969
- Systemantwort (Stromsignale)System response (current signals)
- 7070
- geschätzter zukünftiger Winkelestimated future angle
- 7171
- Datensatz der Look-up-TabelleLook-up table record
- 7272
- Ordnungszahlatomic number
- 7373
- Oberschwingungs-FrequenzHarmonic frequency
- 7474
- MotordrehzahlEngine speed
- 7575
- PWM-FrequenzPWM frequency
- 7676
- AktivierungswertActivation value
- 7777
- PWM-WinkeldifferenzPWM angle difference
- 7878
- Induktivitätsfaktorinductance factor
- 7979
- elektrische Winkeldifferenzelectrical angle difference
- 8080
- Kraftfahrzeugmotor vehicle
- 8181
- linkes hinteres Vortriebsradleft rear driving wheel
- 8282
- rechtes hinteres Vortriebsradright rear drive wheel
- 8383
- linkes vorderes Vortriebsradleft front drive wheel
- 8484
- rechtes vorderes Vortriebsradright front drive wheel
- 8585
- Getriebetransmission
- 8686
- Differentialdifferential
- 8787
- BordcomputerOn-board computer
- 8888
- elektrischer Energiespeicherelectrical energy storage
- 8989
- Prozessorprocessor
- 9090
- SpeicherStorage
- 9191
- Differenz-KalkulatorDifference Calculator
Claims (8)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102020129141.8A DE102020129141B4 (en) | 2020-11-05 | 2020-11-05 | Method for controlling a three-phase electric machine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102020129141.8A DE102020129141B4 (en) | 2020-11-05 | 2020-11-05 | Method for controlling a three-phase electric machine |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102020129141A1 DE102020129141A1 (en) | 2022-05-05 |
DE102020129141B4 true DE102020129141B4 (en) | 2024-02-01 |
Family
ID=81184034
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102020129141.8A Active DE102020129141B4 (en) | 2020-11-05 | 2020-11-05 | Method for controlling a three-phase electric machine |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE102020129141B4 (en) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102022208335A1 (en) | 2022-08-10 | 2024-02-15 | Brose Fahrzeugteile SE & Co. Kommanditgesellschaft, Würzburg | Method for operating an electrical machine |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9013137B2 (en) | 2011-02-28 | 2015-04-21 | Denso Corporation | Apparatus for calculating rotational position of rotary machine |
-
2020
- 2020-11-05 DE DE102020129141.8A patent/DE102020129141B4/en active Active
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9013137B2 (en) | 2011-02-28 | 2015-04-21 | Denso Corporation | Apparatus for calculating rotational position of rotary machine |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
KIM, Jeong-seong; DOKI, Shinji; ISHIDA, Muneaki: Improvement of IPMSM sensorless control performance by suppression of harmonics on the vector control using Fourier transform and repetitive control. In: IEEE 2002 28th Annual Conference of the Industrial Electronics Society. IECON 02, 5-8 November 2002, Seville, Spain. 2002, S. 597-602. ISBN 0-7803-7474-6. DOI: 10.1109/IECON.2002.1187575. |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE102020129141A1 (en) | 2022-05-05 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE112010000941B4 (en) | Control device for a rotating electrical machine | |
DE102009000928B4 (en) | Harmonic reduction of torque ripple at low motor speeds | |
DE102010042330B4 (en) | Methods and systems for performing fault diagnosis for rotors of electric motors | |
DE102012215008B4 (en) | Method and vehicle for current estimation for the operation of electric motors | |
DE102008036013B4 (en) | Absolute position sensor for field-oriented control of an induction motor | |
DE112012003710T5 (en) | Engine control system | |
DE102018127508A1 (en) | Torque ripple compensation with pilot control in motor control systems | |
DE102007025210A1 (en) | Motor controller for hybrid vehicle, has voltage difference reduction control unit implementing supply voltage variation when motors are driven to vary voltage for actuating motors to reduce difference between phase and reference voltages | |
DE10330791A1 (en) | Vector-oriented control system for synchronous machines with permanent magnets using an observer for the parameters of an open control loop | |
DE102017210304A1 (en) | DEVICE FOR CONTROLLING A THREE-PHASE ROTATING ELECTRICAL MACHINE TO REDUCE THE LEVEL OF THE PHASE CURRENT | |
DE102019103528A1 (en) | METHOD, SYSTEMS AND DEVICES FOR CONTROLLING THE SUPPLYED POWER FOR CONTROLLING A MACHINE | |
DE102008058434A1 (en) | Motor drive apparatus and method for an electric power steering system | |
DE102012201200A1 (en) | Vehicle engine control device | |
DE102020207770A1 (en) | ACTIVE SOUND GENERATING DEVICE USING A MOTOR | |
DE102010040433B4 (en) | Method and system for monitoring power electronics controls in automotive electrical systems | |
DE102019104351A1 (en) | METHOD, SYSTEMS AND DEVICES FOR CONTROLLING THE SUPPLYED POWER FOR CONTROLLING A MACHINE | |
DE102016212852A1 (en) | Drive device for a and method for driving a vehicle arranged in a synchronous machine | |
DE102020128940A1 (en) | RECOVERY CURRENT LIMITATION OF SYNCHRONOUS MOTOR DRIVES | |
DE102020129141B4 (en) | Method for controlling a three-phase electric machine | |
DE102007033791A1 (en) | Engine control device and engine control method | |
DE102007037884A1 (en) | Motor controller | |
DE102008055875B4 (en) | Electromechanical power steering system and method for operating an electromechanical power steering system for vehicles | |
DE102018107714A1 (en) | PROCEDURE FOR DETERMINING A VOLTAGE COMMAND | |
DE102017221610A1 (en) | Determination of at least one machine parameter of an electric machine | |
DE112015007223T5 (en) | Control of a rotating electrical machine |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R012 | Request for examination validly filed | ||
R016 | Response to examination communication | ||
R016 | Response to examination communication | ||
R016 | Response to examination communication | ||
R018 | Grant decision by examination section/examining division |