DE102020214752A1 - Method for optimizing operation of an electronically commutated motor and optimized motor - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren (100) zur Optimierung eines Betriebs eines elektronisch kommutierten Motors (200), umfassend:Bestimmen (101) eines Ist-Drehmoments MNOWmit einer Ist-Drehmomentwelligkeit WNOWdes Motors (200) in einem belasteten Zustand;Bestimmen (103) eines Soll-Drehmoments MNEwmit einer Soll-Drehmomentwelligkeit WNEWdes belasteten Motors (200), wobei die Soll-Drehmomentwelligkeit WNEWkleiner ist als die Ist-Drehmomentwelligkeit WNOW;Bestimmen (105) eines Soll-Erregerstroms INEW, wobei der Soll-Erregerstrom INEWim belasteten Motor (200) das Soll-Drehmoment MNEwmit der Soll-Drehmomentwelligkeit WNEWhervorruft.Die Erfindung betrifft ferner einen Motor (200) mit optimierter Drehmomentwelligkeit.The invention relates to a method (100) for optimizing an operation of an electronically commutated motor (200), comprising: determining (101) an actual torque MNOW with an actual torque ripple WNOW of the motor (200) in a loaded state; determining (103) a Target torque MNEw with a target torque ripple WNEW of the loaded motor (200), the target torque ripple WNEW being smaller than the actual torque ripple WNOW; determining (105) a target exciter current INEW, the target exciter current INEW in the loaded motor (200) the target torque MNEw with the target torque ripple WNEWh. The invention further relates to a motor (200) with optimized torque ripple.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Optimierung eines Betriebs eines elektronisch kommutierten Motors und einen entsprechend optimierten Motor.The invention relates to a method for optimizing operation of an electronically commutated motor and a correspondingly optimized motor.
Stand der TechnikState of the art
Für elektronisch kommutierte Maschinen oder Motoren ist das NVH-Noise-Vibration-Harshness-Verhalten eine zunehmend wichtigere Komponente zur Beurteilung einer qualitativen Funktionalität derartiger Maschinen und Motoren. Zu der Verbesserung der qualitativen Funktion von elektronisch kommutierten Maschinen beziehungsweise Motoren gehört somit die Reduzierung eines Geräuschpegels des Motors. Dieser wird zum Großteil durch eine Drehmomentwelligkeit, gerade bei aktiv belasteten elektronisch kommutierten Motoren hervorgerufen.For electronically commutated machines or motors, the NVH noise vibration harshness behavior is an increasingly important component for assessing the qualitative functionality of such machines and motors. The improvement in the qualitative function of electronically commutated machines or motors thus includes reducing the noise level of the motor. This is mainly caused by torque ripple, especially in actively loaded electronically commutated motors.
Die besten Ergebnisse des Reduzierungsvorhabens der Drehmomentwelligkeit werden bei der Berücksichtigung der realen Parameter des Magnetkreises, besonders unter dem Einfluss des Lastzustands bzw. unter Strom erzielt. Der Strom zusammen mit der Flussverkettung, oder anders genannt des maximales Feldpotenzials der permanentmagneterregten Synchronmaschine, ist hierbei die wichtigste Komponente der Drehmomentbildung in der EC Maschine.The best results of the project of reducing the torque ripple are obtained when considering the real parameters of the magnetic circuit, especially under the influence of the load condition or current. The current together with the flux linkage, or in other words the maximum field potential of the permanent magnet synchronous machine, is the most important component of the torque generation in the EC machine.
Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, ein verbessertes Verfahren zur Optimierung eines Betriebs eines elektronisch kommutierten Motors und einen entsprechend optimierten Motor bereitzustellen.It is therefore an object of the invention to provide an improved method for optimizing operation of an electronically commutated motor and a correspondingly optimized motor.
Diese Aufgabe wird durch das Verfahren zur Optimierung eines Betriebs eines elektronisch kommutierten Motors und durch den Motor der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der untergeordneten Ansprüche.This object is solved by the method for optimizing an operation of an electronically commutated motor and by the motor of the independent claims. Advantageous configurations are the subject matter of the subordinate claims.
Nach einem Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zur Optimierung eines Betriebs eines elektronisch kommutierten Motors bereitgestellt, wobei das Verfahren umfasst:
- Bestimmen eines Ist-Drehmoments MNOW mit einer Ist-Drehmomentwelligkeit WNOW des Motors in einem belasteten Zustand;
- Bestimmen eines Soll-Drehmoments MNEW mit einer Soll-Drehmomentwelligkeit WNEW des belasteten Motors, wobei die Soll-Drehmomentwelligkeit WNEW kleiner ist als die Ist-Drehmomentwelligkeit WNOW;
- Bestimmen eines Soll-Erregerstroms INEW, wobei der Soll-Erregerstrom INEW im belasteten Motor das Soll-Drehmoment MNEW mit der Soll-Drehmomentwelligkeit WNEW hervorruft.
- determining an actual torque M NOW with an actual torque ripple W NOW of the engine in a loaded condition;
- determining a target torque M NEW with a target torque ripple W NEW of the loaded motor, wherein the target torque ripple W NEW is less than the actual torque ripple W NOW ;
- Determining a target excitation current I NEW , with the target excitation current I NEW causing the target torque M NEW with the target torque ripple W NEW in the loaded motor.
Hierdurch kann der technische Vorteil erreicht werden, dass ein verbessertes Verfahren zur Optimierung eines Betriebs eines elektronisch kommutierten Motors bereitgestellt werden kann, welches eine Optimierung einer Drehmomentwelligkeit des elektronisch kommutierten Motors ermöglicht. Durch die Optimierung der Drehmomentwelligkeit, bei der ein Soll-Drehmoment derart bestimmt wird, dass eine Soll-Drehmomentwelligkeit des Soll-Drehmoments geringer ist als eine Ist-Drehmoment-Welligkeit eines Ist-Drehmoments eines in einem belasteten Zustand betriebenem Motors kann eine Geräuschentwicklung des Motors aufgrund der verringerten Drehmomentwelligkeit herabgesetzt und damit eine Noise Vibration Harshness NVH des Motors verbessert werden. Durch eine Bestimmung des gewünschten Soll-Drehmoments mit entsprechend verringerter Soll-Drehmomentwelligkeit unter Berücksichtigung des tatsächlichen Ist-Drehmoments des unter Last betriebenen Motors kann eine möglichst präzise und einfache Bestimmung der reduzierten Drehmomentwelligkeit und damit verbunden eine Optimierung des Betriebs des elektronisch kommutierten Motors mit verringerter Geräuschentwicklung erreicht werden.As a result, the technical advantage can be achieved that an improved method for optimizing operation of an electronically commutated motor can be provided, which allows optimization of torque ripple of the electronically commutated motor. By optimizing the torque ripple, in which a target torque is determined such that a target torque ripple of the target torque is smaller than an actual torque ripple of an actual torque of a motor operated in a loaded state, noise of the motor can be reduced due to the reduced torque ripple and thus a noise vibration harshness NVH of the engine can be improved. By determining the desired target torque with a correspondingly reduced target torque ripple, taking into account the actual torque of the motor operated under load, it is possible to determine the reduced torque ripple as precisely and simply as possible and, associated with this, optimize the operation of the electronically commutated motor with reduced noise development be reached.
Nach einer Ausführungsform umfasst das Verfahren ferner:
- Ansteuern des Motors mit dem Soll-Erregerstrom INEW;
- Messen eines weiteren Ist-Erregerstroms INOW des mit dem im Schritt bestimmten Soll-Erregerstrom INEW angesteuerten Motors;
- Berechnen eines weiteren Ist-Drehmoments MNOW mit einer weiteren Ist-Drehmomentwelligkeit WNOW unter Berücksichtigung des gemessenen weiteren Ist-Erregerstroms INOW gemäß einer motorspezifischen Relation M=kM*I, wobei kM eine motorspezifische Drehmomentkonstante ist;
- Vergleichen der Soll-Drehmomentwelligkeit WNEW mit der weiteren Ist-Drehmomentwelligkeit WNOW; und
- Iteratives Ausführen der genannten Verfahrensschritte, falls eine Differenz zwischen der Soll-Drehmomentwelligkeit WNEW und der weiteren Ist-Drehmomentwelligkeit WNOW einen vorbestimmten Grenzwert überschreitet.
- Driving the motor with the target excitation current I NEW ;
- measuring a further actual excitation current I NOW of the motor driven with the target excitation current I NEW determined in step ;
- Calculating a further actual torque M NOW with a further actual torque ripple W NOW taking into account the measured further actual excitation current I NOW according to a motor-specific relation M=k M *I, where k M is a motor-specific torque constant;
- Comparing the setpoint torque ripple W NEW with the further actual torque ripple W NOW ; and
- Iterative execution of the method steps mentioned if a difference between the setpoint torque ripple W NEW and the further actual torque ripple W NOW exceeds a predetermined limit value.
Hierdurch kann der technische Vorteil erreicht werden, dass eine möglichst einfache und effiziente Reduktion des Drehmomentwelligkeit des elektronisch kommutierten Motors erreicht werden kann. Hierzu wird der elektronisch kommutierte Motor mit dem bestimmten Soll-Erregerstrom angesteuert und es wird ein tatsächlicher Ist-Erregerstrom des mit dem Soll-Erregerstrom angesteuerten Motors durch entsprechende Strommessungen bestimmt. Auf Basis des durch Messung bestimmten Ist-Erregerstroms wird ein entsprechendes Ist-Drehmoment mit einer entsprechenden Ist-Drehmomentwelligkeit in einem motorspezifischen Verhältnis zwischen Drehmoment und Erregerstrom errechnet. Falls die errechnete Ist-Drehmomentwelligkeit von der zuvor bestimmten Soll-Drehmomentwelligkeit stärker als ein zuvor bestimmter Grenzwert abweicht, wird das Verfahren iterativ fortgesetzt. Hierzu wird basierend auf dem gemessenen Ist-Erregerstrom und dem daraus errechneten Ist-Drehmoment ein erneutes Soll-Drehmoment mit einer erneuten Soll-Drehmomentwelligkeit und ein damit verbundener Soll-Erregerstrom bestimmt. Gemäß diesem Erregerstrom wird der Motor erneut angesteuert und weitere Messwerte des tatsächlichen Ist-Erregerstroms werden aufgenommen. Hierauf basierend wird erneut ein Ist-Drehmoment und eine damit verbundene Ist-Drehmomentwelligkeit berechnet, die wiederum mit der zuvor bestimmten Soll-Drehmomentwelligkeit verglichen wird. Das iterative Fortsetzen des Verfahrens wird abgebrochen, sobald die Differenz zwischen der erstrebten Soll-Drehmomentwelligkeit und der tatsächlich vorhandenen Ist-Drehmomentwelligkeit dem vorbestimmten Grenzwert entspricht oder diesen unterschreitet. Durch das iterative Bestimmten der Erregerströme, die geeignet sind, eine gewünschte niedrige Drehmomentwelligkeit zu erzeugen, kann schnell und präzise eine Optimierung des Betriebs des elektronisch kommutierten Motors erreicht werden, bei dem dieser eine möglichst geringe Drehmomentwelligkeit und damit verbunden eine möglichst geringe Geräuschentwicklung aufweist.In this way, the technical advantage can be achieved that the torque ripple of the electronically commutated motor can be reduced as simply and efficiently as possible. For this purpose, the electronically commutated motor is switched on with the specified target excitation current controls and an actual actual excitation current of the motor driven with the target excitation current is determined by corresponding current measurements. Based on the actual excitation current determined by measurement, a corresponding actual torque is calculated with a corresponding actual torque ripple in a motor-specific relationship between torque and excitation current. If the calculated actual torque ripple deviates from the previously determined setpoint torque ripple by more than a previously determined limit value, the method is continued iteratively. For this purpose, based on the measured actual excitation current and the actual torque calculated therefrom, a new target torque with a new target torque ripple and a target excitation current associated therewith is determined. The motor is controlled again according to this excitation current and further measured values of the actual excitation current are recorded. Based on this, an actual torque and an associated actual torque ripple are calculated again, which in turn are compared with the previously determined target torque ripple. The iterative continuation of the method is terminated as soon as the difference between the desired setpoint torque ripple and the actual torque ripple that is actually present corresponds to or falls below the predetermined limit value. By iteratively determining the excitation currents that are suitable for generating a desired low torque ripple, the operation of the electronically commutated motor can be optimized quickly and precisely, in which it has the lowest possible torque ripple and, associated with it, the lowest possible noise development.
Nach einer Ausführungsform umfasst das Bestimmen des Soll-Erregerstroms INEW umfasst:
- Berechnen des Soll-Erregerstroms INEW unter Berücksichtigung des Soll-Drehmoments MNEW gemäß einer motorspezifischen Relation MNEW =kM* INEW, wobei kM eine motorspezifische Drehmomentkonstante ist.
- Calculation of the setpoint excitation current I NEW taking into account the setpoint torque M NEW according to a motor-specific relation M NEW =k M * I NEW , where k M is a motor-specific torque constant.
Hierdurch kann der technische Vorteil erreicht werden, dass eine möglichst präzise Bestimmung des Soll-Erregerstroms über die bekannte motorspezifische Relation M=kM*I zwischen dem Drehmoment M und dem Erregerstrom I über die bekannte motorspezifische Drehmomentkonstante kM erreicht werden kann. Die Relation Relation M=kM*I gilt sowohl für das Ist-Drehmoment MNOW und den Ist-Erregerstrom INOW, MNOW =kM* INOW, als auch für das Soll-Drehmoment MNEW und den Soll-Erregerstrom INEW, MNEW =KM* INEW.This can achieve the technical advantage that the target excitation current can be determined as precisely as possible via the known motor-specific relation M=k M *I between the torque M and the excitation current I via the known motor-specific torque constant k M . The relation M=k M *I applies both to the actual torque M NOW and the actual excitation current I NOW , M NOW =k M * I NOW , and to the target torque M NEW and the target excitation current I NEW , M NEW =K M * I NEW .
Nach einer Ausführungsform umfasst das Bestimmen des Ist-Drehmoments MNOW:
- Messen eines Ist-Erregerstroms INOW des Motors in einem belasteten Zustand; Berechnen des Ist-Drehmoments MNOW unter Berücksichtigung des gemessenen Ist-Erregerstroms INOW gemäß einer motorspezifischen Relation MNOW =kM* INOW, wobei kM eine motorspezifische Drehmomentkonstante ist.
- measuring an actual excitation current I NOW of the motor in a loaded condition; Calculating the actual torque M NOW taking into account the measured actual excitation current I NOW according to a motor-specific relation M NOW =k M * I NOW , where k M is a motor-specific torque constant.
Hierdurch kann der technische Vorteil erreicht werden, dass eine präzise Bestimmung des Ist-Drehmoments MNOW erreicht werden kann. Hierzu werden zunächst Messwerte des Ist-Erregerstroms INOW des Motors in einem belasteten Zustand aufgenommen. Basierend auf den Messwerten des Ist-Erregerstroms INOW wird darauffolgend das Ist-Drehmoment MNOW gemäß der motorspezifischen Relation M=kM*I zwischen dem Drehmoment M und dem Erregerstrom I berechnet. Hierdurch ist eine präzise Bestimmung des tatsächlichen Ist-Drehmoments MNOW des unter Last betriebenen Motors ermöglicht, ohne dass hierzu eine tatsächliche Messung des Drehmoments M durchgeführt werden muss. Durch die technisch wesentlich einfachere Messung des Ist-Erregerstroms INOW ist eine vereinfachte Bestimmung des Drehmoments M ermöglicht.As a result, the technical advantage can be achieved that a precise determination of the actual torque M NOW can be achieved. For this purpose, measured values of the actual excitation current I NOW of the motor are recorded in a loaded state. Based on the measured values of the actual excitation current I NOW , the actual torque M NOW is then calculated according to the motor-specific relation M=k M *I between the torque M and the excitation current I. This enables the actual actual torque M NOW of the motor operated under load to be precisely determined without an actual measurement of the torque M having to be carried out for this purpose. The technically much simpler measurement of the actual excitation current I NOW enables a simplified determination of the torque M.
Nach einer Ausführungsform umfasst das Verfahren ferner:
- Messen einer Ist-Erregerspannung UNOW des Motors in einem unbelasteten Zustand;
- Berechnen eines verketteten magnetischen Flusses ψ des unbelasteten Motors unter Berücksichtigung der gemessenen Ist-Erregerspannung UNOW;
- Berechnen einer motorspezifischen Flusskonstante kΨ gemäß einer Relation ψ =kΨ *I;
- Berechnen einer motorspezifischen Drehmomentkonstante gemäß einer Relation kM=kψ *p, wobei p eine Polpaar des elektronisch kommutierten Motors ist.
- measuring an actual excitation voltage U NOW of the motor in an unloaded state;
- Calculating a phase-to-phase magnetic flux ψ of the unloaded motor, taking into account the measured actual excitation voltage U NOW ;
- calculating a motor-specific flux constant kΨ according to a relation ψ= kΨ *I;
- Calculating a motor-specific torque constant according to a relation k M =k ψ *p, where p is a pair of poles of the electronically commutated motor.
Hierdurch kann der technische Vorteil erreicht werden, dass eine einfache und präzise Bestimmung der motorspezifischen Drehmomentkonstante kM und damit verbunden eine einfache und präzise Bestimmung des Drehmoments basierend auf Messwerten des Erregerstroms gemäß der motorspezifischen Relation M=kM*I zwischen dem Drehmoment M und dem Erregerstrom I ermöglicht ist. Hierzu wird zunächst eine Ist-Erregerspannung UNOW des Motors in einem unbelasteten Zustand gemessen und basierend auf den Messwerten der Ist-Erregerspannung UNOW ein verketteter magnetischer Fluss ψ berechnet. Basierend auf dem verketteten magnetischen Fluss ψ wird eine motorspezifische Flusskonstante kΨ gemäß einer motorspezifischen Relation Ψ =kΨ *I zwischen dem verketteten magnetischen Fluss ψ und dem Erregerstrom berechnet. Basierung auf der motorspezifischen Flusskonstante kΨ kann darauffolgend die motorspezifische Drehmomentkonstante kM gemäß der Relation kM=kψ *p berechnet werden, wobei p ein Polpaar des elektronisch kommutierten Motors ist. Hierüber kann somit über eine einfache Messung der Ist-Erregerspannung UNOW und den motorspezifischen Relationen die motorspezifische Drehmomentkonstante kM errechnet werden, die für die oben dargestellten Bestimmungen des Drehmoments basierend auf den Werten der Erregerströme I verwendet wird.In this way, the technical advantage can be achieved that a simple and precise determination of the motor-specific torque constant k M and associated simple and precise determination of the torque based on measured values of the excitation current according to the motor-specific relation M = k M * I between the torque M and the Excitation current I is enabled. For this purpose, an actual excitation voltage U NOW of the motor is first measured in an unloaded state and a phase-to-phase magnetic flux ψ is calculated based on the measured values of the actual excitation voltage U NOW . Based on the interlinked magnetic flux ψ, a motor-specific flux constant k Ψ according to a motor-specific relation Ψ = k Ψ *I between the interlinked magnetic flux ψ and the excitation current are calculated. Based on the motor-specific flux constant k Ψ , the motor-specific torque constant k M can then be calculated according to the relation k M =k ψ *p, where p is a pole pair of the electronically commutated motor. A simple measurement of the actual excitation voltage U NOW and the motor-specific relationships can be used to calculate the motor-specific torque constant k M , which is used for determining the torque based on the values of the excitation currents I shown above.
Die motorspezifische Drehmomentkonstante kM und die motorspezifische Flusskonstante kΨ sind für jeden Motor spezifische Konstanten und hängen explizit von der tatsächlichen Ausbildung des jeweiligen Motors ab. Die Konstanten sind jedoch unabhängig von den tatsächlichen Werten des Erregerstroms I bzw. der Erregerspannung U.The motor-specific torque constant k M and the motor-specific flux constant k Ψ are specific constants for each motor and explicitly depend on the actual design of the respective motor. However, the constants are independent of the actual values of the excitation current I or the excitation voltage U.
Nach einer Ausführungsform werden der Ist-Erregerstrom INOW, der Soll-Erregerstrom INEW, das Ist-Drehmoment MIST, das Soll-Drehmoment MNEW, die Ist-Drehmomentwelligkeit WNOW, die Soll-Drehmomentwelligkeit WNEW, die motorspezifische Drehmomentkonstante kM, die motorspezifische Flusskonstante kΨ in Abhängigkeit zu einer Rotorstellung eines Rotors des Motors für eine Mehrzahl verschiedener Rotorstellungen ermittelt.According to one embodiment, the actual excitation current I NOW , the target excitation current I NEW , the actual torque M IST , the target torque M NEW , the actual torque ripple W NOW , the target torque ripple W NEW , the motor-specific torque constant k M , the motor-specific flux constant k Ψ determined as a function of a rotor position of a rotor of the motor for a plurality of different rotor positions.
Hierdurch kann der technische Vorteil erreicht werden, dass eine einfache Ermittlung des Soll-Drehmoments und damit verbunden der Soll-Drehmomentwelligkeit erreicht werden kann. Somit werden die oben genannten Messungen und Berechnungen für einzelne Rotorstellungen ausgeführt. Die einzelnen Größen Ist-Erregerstrom INOW, Soll-Erregerstrom INEW, Ist-Drehmoment MNOW, Soll-Drehmoment MNEW, Ist-Drehmomentwelligkeit WNOW, Soll-Drehmomentwelligkeit WNEW, motorspezifische Drehmomentkonstante kM, motorspezifische Flusskonstante kψ, Ist-Erregerspannung UNOW sind variable Größen und hängen direkt von der Rotorstellung des Rotors relativ zu einem Stator des Motors ab. Indem die oben beschriebenen Messungen und Berechnungen der einzelnen Größen für verschiedene Rotorstellungen ausgeführt werden, kann die Berechnung und die verwendeten Relationen substantiell vereinfacht und damit das gesamte Verfahren beschleunigt werden. Hierüber ist eine einfache, präzise und schnelle Bestimmung der gewünschten Soll-Drehmomentwelligkeit WNEW und des entsprechenden Soll-Erregerstroms INEW ermöglicht.In this way, the technical advantage can be achieved that a simple determination of the setpoint torque and, associated therewith, of the setpoint torque ripple can be achieved. Thus, the above measurements and calculations are performed for individual rotor positions. The individual variables actual excitation current I NOW , target excitation current I NEW , actual torque M NOW , target torque M NEW , actual torque ripple W NOW , target torque ripple W NEW , motor-specific torque constant k M , motor-specific flux constant k ψ , actual -Excitation voltage U NOW are variable quantities and depend directly on the rotor position of the rotor relative to a stator of the motor. By carrying out the measurements and calculations of the individual variables described above for different rotor positions, the calculation and the relationships used can be substantially simplified and the entire method can therefore be accelerated. This enables the desired setpoint torque ripple W NEW and the corresponding setpoint excitation current I NEW to be determined easily, precisely and quickly.
Nach einer Ausführungsform ist der Motor ein mehrphasiger Motor, wobei das Messen des Erregerstroms ein Messen von Phasenerregerströmen der einzelnen Motorphasen umfasst, und wobei der Erregerstrom eine Überlagerung der mehreren Phasenerregerströme der Motorphasen ist.According to one embodiment, the motor is a polyphase motor, wherein measuring the excitation current comprises measuring phase excitation currents of the individual motor phases, and wherein the excitation current is a superposition of the multiple phase excitation currents of the motor phases.
Hierdurch kann der technische Vorteil erreicht werden, dass eine breite Anwendbarkeit des erfindungsgemäßen Verfahrens ermöglicht ist, indem das Verfahren auf beliebige elektronisch kommutierte Motoren mit einer Mehrzahl Erregerphasen angewendet werden kann.In this way, the technical advantage can be achieved that a broad applicability of the method according to the invention is made possible by the method being able to be applied to any electronically commutated motors with a plurality of excitation phases.
Nach einer Ausführungsform ergibt sich ein Soll-Phasenerregerstrom aus einer Summe eines Ist-Phasenerregerstroms und einer durch die Anzahl der Phasen dividierte Differenz zwischen dem Ist-Erregerstrom INOW und dem Soll-Erregerstrom INEW.According to one embodiment, a target phase excitation current results from a sum of an actual phase excitation current and a difference between the actual excitation current I NOW and the target excitation current I NEW divided by the number of phases.
Hierdurch kann der technische Vorteil erreicht werden, dass eine vereinfachte Bestimmung des erstrebten Soll-Drehmoments MNEW und der erstrebten Soll-Drehmomentwelligkeit WNEW für mehrphasige Motoren erreicht wird. Hierzu werden die Soll-Phasenerregerströme INEW_PH der einzelnen Motorphasen über einen tatsächlich gemessenen Ist-Phasenerregerstrom INOW_PH und einer Differenz ΣnI-NEW zwischen dem Ist-Erregerstrom INOW und dem Soll-Erregerstrom INEW ermittelt. Der Ist-Erregerstrom INOW und der Soll-Erregerstrom INEW beschreiben hierbei jeweils einen Schleifenstrom, der die vollständige, die einzelnen Motorphasen umfassende Stromschleife des Motors beschreibt und sich aus einer Summe der einzelnen Phasenströme ergibt. Hierdurch kann die Bestimmung der einzelnen Soll-Phasenströme INEW_PH vereinfacht und dadurch das erfindungsgemäße Verfahren weniger komplex gestaltet und dadurch beschleunigt werden.As a result, the technical advantage can be achieved that a simplified determination of the desired setpoint torque M NEW and the desired setpoint torque ripple W NEW for multi-phase motors is achieved. For this purpose, the setpoint phase excitation currents I NEW_PH of the individual motor phases are determined using an actually measured actual phase excitation current I NOW_PH and a difference Σn I- NEW between the actual excitation current I NOW and the setpoint excitation current I NEW . The actual excitation current I NOW and the setpoint excitation current I NEW each describe a loop current that describes the complete current loop of the motor that includes the individual motor phases and results from a sum of the individual phase currents. As a result, the determination of the individual setpoint phase currents I NEW_PH can be simplified and the method according to the invention can be made less complex and thereby accelerated.
Nach einem zweiten Aspekt der Erfindung wird ein elektronisch kommutierter Motor bereitgestellt, wobei der Motor eine nach dem erfindungsgemäßen Verfahren nach einer der voranstehenden Ausführungsformern optimierte Drehmomentwelligkeit aufweist.According to a second aspect of the invention, an electronically commutated motor is provided, the motor having a torque ripple optimized according to the method according to one of the preceding embodiments.
Hierdurch kann der technische Vorteil erreicht werden, dass ein elektronisch kommutierter Motor mit einer verbesserten Drehmomentwelligkeit und damit verbunden mit einer verbesserten Noise Vibration Harshness bereitgestellt werden kann.As a result, the technical advantage can be achieved that an electronically commutated motor can be provided with improved torque ripple and, associated therewith, with improved noise vibration harshness.
Nach einem dritten Aspekt wird Computerprogrammprodukt, umfassend Befehle, die bei der Ausführung des Programms durch einen Computer diesen veranlassen, das erfindungsgemäße Verfahren gemäß einer der voranstehenden Ausführungsformen auszuführen bereitgestellt.According to a third aspect, a computer program product is provided, comprising instructions which, when the program is executed by a computer, cause the latter to execute the method according to one of the preceding embodiments.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand der folgenden Zeichnungen erläutert. In den schematischen Zeichnungen zeigen:
-
1 eine schematische Darstellung eines elektronisch kommutierten Motors gemäß einer Ausführungsform; -
2 ein Flussdiagramm eines Verfahrens zur Optimierung eines Betriebs eines elektronisch kommutierten Motors gemäß einer Ausführungsform; -
3 ein weiteres Flussdiagramm des Verfahrens zur Optimierung eines Betriebs eines elektronisch kommutierten Motors gemäß einer weiteren Ausführungsform; -
4 eine schematische Darstellung eines Drehmoments mit einer Drehmomentwelligkeit eines elektronisch kommutierten Motors; und -
5 eine schematische Darstellung eines Computerprogrammprodukts.
-
1 a schematic representation of an electronically commutated motor according to an embodiment; -
2 a flow chart of a method for optimizing an operation of an electronically commutated motor according to an embodiment; -
3 a further flowchart of the method for optimizing an operation of an electronically commutated motor according to a further embodiment; -
4 a schematic representation of a torque with a torque ripple of an electronically commutated motor; and -
5 a schematic representation of a computer program product.
Die einzelnen Motorphasen U, V; W werden jeweils mittels eines Ist-Phasenerregerstroms INOW_PH bestromt, worauf die einzelnen Phasen U, V, W eine entsprechende magnetische Flussdichte zum Antreiben des Rotors 201 erzeugen. Hierzu werden die einzelnen Erregerspule 205 mit einer entsprechenden Ist-Phasenerregerspannung UNOW_PH beaufschlagt. Der Ist-Phasenerregerstrom INOW_PH und die Ist-Phasenerregerspannung UNOW_PH können für jede Phase U,V,W identisch sein. Alternativ können der Ist-Phasenerregerstrom INOW_PH und die Ist-Phasenerregerspannung UNOW_PH für jede Phase individuell unterschiedlich sein. Der Rotor 201 ist gegenüber einer Vorzugsrichtung 209 des Stators 203 um einen Drehwinkel α verdrehbar. In
Das erfindungsgemäße Verfahren 100 zur Optimierung eines Betriebs eines elektronisch kommutierten Motors 200 ist auf einen Motor 200 gemäß der in
Zur Optimierung des Betriebs des Motors 200 wird zunächst in einem Verfahrensschritt 101 ein Ist-Drehmoment MNOW mit einer Ist-Drehmomentwelligkeit WNOW des Motors 200 in einem belasteten Zustand bestimmt.In order to optimize the operation of the
Die Drehmomentwelligkeit W beschreibt hierbei Variationen des Drehmoments M in Abhängigkeit des Drehwinkels α bzw. der Rotorstellung des Rotors 201 relativ zum Stator 203. Die Drehmomentwelligkeit ergibt sich aus einem Maximalwert des Drehmoments MMAX und einem Minimalwert des Drehmoments MMIN gemäß der folgenden Relation: W=(Mmax-Mmin)/((Mmax+Mmin)/2). Die dargestellte Relation ist sowohl für das Ist-Drehmoment MNOW und die Ist-Drehmomentwelligkeit WNOW als auch für das Soll-Drehmoment MNEW und die Soll-Drehmomentwelligkeit WNEW gültig.The torque ripple W describes variations in the torque M as a function of the angle of rotation α or the rotor position of the
Nach Bestimmen des Ist-Drehmoments MNOW und der Ist-Drehmomentwelligkeit WNOW wird in einem weiteren Verfahrensschritt 103 ein Soll-Drehmoment MNEw mit einer Soll-Drehmomentwelligkeit WNEW des belasteten Motors 200 bestimmt. Die Soll-Drehmomentwelligkeit WNEW ist hierbei kleiner als die zuvor bestimmte Ist-Drehmomentwelligkeit WNOW.After the actual torque M NOW and the actual torque ripple W NOW have been determined, a setpoint torque M NEw with a setpoint torque ripple W NEW of the loaded
Darauf folgend wird in einem Verfahrensschritt 105 ein entsprechender Soll-Erregerstrom INEW bestimmt, der geeignet ist, bei Ansteuerung des Motors 200 in belastetem Zustand über den bestimmten Soll-Erregerstrom INEW das gewünschte Soll-Drehmoment MNOW mit der gewünschten Soll-Drehmomentwelligkeit WNOW zu erzeugen.A corresponding target excitation current I NEW is then determined in a
Die in
Abweichend zu der Ausführungsform in
In einem darauffolgenden Verfahrensschritt 125 wird basierend auf den Messwerten der Ist-Erregerspannung UNOW ein verketteter magnetischer Fluss Ψ gemäß den aus dem Stand der Technik bekannten Relationen zwischen Erregerspannung U und verkettetem magnetischen Fluss Ψ und den motorspezifischen Parametern des Motors 200, insbesondere der einzelnen Motorphasen U, V, W, berechnet.In a
Basierend auf dem berechneten verketteten magnetischen Fluss Ψ wird in einem folgenden Verfahrensschritt 127 eine motorspezifische Flusskonstante KΨ mittels einer aus dem Stand der Technik bekannten Relation zwischen dem verketteten magnetischen Fluss Ψ und dem Erregerstrom I ΨNOW=kΨ*INOW errechnet.Based on the calculated phase-to-phase magnetic flux Ψ, a motor-specific flux constant K Ψ is calculated in a
Die motorspezifische Flusskonstante kΨ ist hierbei eine für jeden Motor 200, und insbesondere die jeweilige Motorphasen U, V, W und die einzelnen Leistungsparameter der Phasen, individuell angepasste Konstante, die unabhängig von der tatsächlichen Größe des Erregerstroms I bzw. des verketteten magnetischen Flusses Ψ ist.The motor-specific flux constant k Ψ is a constant individually adapted for each
In einem folgenden Verfahrensschritt 129 wird basierend auf der berechneten motorspezifischen Flusskonstante KΨ eine motorspezifische Drehmomentkonstante kM gemäß einer aus dem Stand der Technik bekannten Relation zwischen der motorspezifischen Flusskonstante kΨ und der motorspezifischen Drehmomentkonstante kM gemäß kM=kΨ*p errechnet. P stellt hierbei ein Polpaar der Stator Rotor Anordnung dar.In a
Die motorspezifische Drehmomentkonstante kM ist analog zur motorspezifischen Flusskonstante kΨ eine von den einzelnen Leistungsparametern des Motors 200, insbesondere der einzelnen Phasen U, V, W, abhängige Konstante, mittels der eine Relation zwischen dem Drehmoment M und dem Erregerstrom I gemäß M= KM*I errechnet werden kann.The motor-specific torque constant k M is analogous to the motor-specific flux constant k Ψ a constant dependent on the individual performance parameters of the
Nach Bestimmung der motorspezifischen Drehmomentkonstante kM wird im Verfahrensschritt 101 das Ist-Drehmoment MNOW bestimmt. In der gezeigten Ausführungsform wird hierzu zunächst in einem Verfahrensschritt 119 der Ist-Erregerstrom INOW des Motors 200 im belasteten Zustand durch Aufnahme entsprechender Strommesswerte eines Strommessgeräts gemessen.After the motor-specific torque constant k M has been determined, the actual torque M NOW is determined in
Darauffolgend wird in einem Verfahrensschritt 121 basierend auf den Messwerten des Ist-Erregerstroms INOW des belasteten Motors 200 unter Berücksichtigung der zuvor berechneten motorspezifischen Drehmomentkonstante kM und der genannten motorspezifischen Relation zwischen Drehmoment M und Erregerstrom I, MNOW =kM* INow das Ist-Drehmoment MNOW des Motors 200 im belasteten Zustand berechnet. Gleichzeitig wird gemäß der oben genannten Relation für die Drehmomentwelligkeit W basierend auf den errechneten Werten für das Ist-Drehmoment MNOW eine Ist-Drehmomentwelligkeit WNOW errechnet.Subsequently, in a
Unter Berücksichtigung des berechneten Ist-Drehmoments MNOW und der berechneten entsprechenden Ist-Drehmomentwelligkeit WNOW wird darauffolgend im Verfahrensschritt 103 ein Soll-Drehmoment MNEW mit einer entsprechenden Soll-Drehmomentwelligkeit WNEW bestimmt, die insbesondere einen geringeren Wert aufweist als die zuvor berechnete Ist-Drehmomentwelligkeit WNOW. Das Soll-Drehmoment MNEW und die Soll-Drehmomentwelligkeit WNEW stellen hierbei Idealwerte des Drehmoments M und der Drehmomentwelligkeit W des Motors 200 in belastetem Zustand dar, die für einen optimalen Betrieb erzielt werden sollen. Die Sollwerte des Drehmoments M und der Drehmomentwelligkeit W werden im vorliegenden Verfahren 100 als Zielwerte verwendet, die über Ausführung des Verfahrens 100 erreicht werden sollen.Taking into account the calculated actual torque M NOW and the calculated corresponding actual torque ripple W NOW , a target torque M NEW with a corresponding target torque ripple W NEW is then determined in
Nach Bestimmung des Soll-Drehmoments MNEW und der Soll-Drehmomentwelligkeit WNEW wird im Verfahrensschritt 105 ein entsprechender Soll-Erregerstrom INEW bestimmt. Hierzu umfasst der Verfahrensschritt 105 einen Verfahrensschritt 117, in dem der Soll-Erregerstrom INEW unter Berücksichtigung des Soll-Drehmoments MNEW und der motorspezifischen Drehmomentkonstante kM gemäß der motorspezifischen Relation zwischen Drehmoment M und Erregerstrom I, MNEW=KM*LNEW berechnet wird. Der Soll-Erregerstrom INEW stellt hierbei einen Sollwert des Erregerstroms I dar, der ohne Berücksichtigung von Verlusten innerhalb des Motors 200 im Motor 200 im belasteten Zustand zu dem gewünschten Soll-Drehmoment MNEW führt. Der Soll-Erregerstrom INEW kann hierbei von dem tatsächlichen Ist-Erregerstrom INOW, der bei Ansteuerung des Motors 200 im belasteten Zustand fließt, abweichen.After the setpoint torque M NEW and the setpoint torque ripple W NEW have been determined, a corresponding setpoint excitation current I NEW is determined in
Nach Berechnung des Soll-Erregerstroms INEW wird in einem weiteren Verfahrensschritt 107 der Motor 200 im belasteten Zustand gemäß dem errechneten Soll-Erregerstrom INEW angesteuert.After the setpoint excitation current I NEW has been calculated, in a
Die Ansteuerung des Motors 200 gemäß dem errechneten Soll-Erregerstrom INEW kann beispielsweise das Anlegen einer dem Soll-Erregerstrom INEW entsprechenden Soll-Erregerspannung UNEW an die einzelnen Erregerspulen 205 der Motorphasen U, V, W umfassen.The activation of the
Darauffolgend wird in einem Verfahrensschritt 109 der tatsächlich in gemäß dem errechneten Soll-Erregerstrom INEW angesteuerten Motor 200 im belasteten Zustand fließende Ist-Erregerstrom INOW durch Aufnahme entsprechender Strommesswerte eines Strommessgeräts ermittelt.Then, in a
Nach Messung des tatsächlich fließenden Ist-Erregerstroms INOW im Verfahrensschritt 109 wird in einem weiteren Verfahrensschritt 111 basierend auf dem tatsächlich gemessenen Ist-Erregerstrom INOW ein entsprechendes Ist-Drehmoment MNOW mit einer entsprechenden Ist-Drehmomentwelligkeit WNOW unter Berücksichtigung der motorspezifischen Drehmomentkonstante kM und der motorspezifischen Relation zwischen Drehmoment M und Erregerstrom I, MNOW=KM*INOW, und gemäß der oben genannten Relation zur Bestimmung der Drehmomentwelligkeit basierend auf den Maximal- und Minimalwerten des Drehmoments Mmax, Mmin gemäß der Relation W=(Mmax-Mmin)/((Mmax+Mmin)/2) errechnet, wobei in der Relation die Ist-Werte der Drehmomente einzusetzen sind.After measuring the actually flowing actual excitation current I NOW in
Nach Berechnung des tatsächlich vorliegenden Ist-Drehmoments MNOW und der entsprechenden Ist-Drehmomentwelligkeit WNOW, die jeweils im Motor 200 im belasteten Zustand vorliegen, wenn dieser gemäß dem zuvor errechneten Soll-Erregerstrom INEW angesteuert wird, werden diese mit dem entsprechend zu erreichenden Soll-Drehmoment MNEw und der damit verbundenen Soll-Drehmomentwelligkeit WNEW in einem Verfahrensschritt 111 verglichen. Aufgrund realer Verluste innerhalb des Motors 200 können das tatsächlich vorliegende Ist-Drehmoment MNOW und die damit verbundene Ist-Drehmomentwelligkeit WNOW von den gewünschten Idealwerten des berechneten Soll-Drehmoments MNEW und der damit verbundenen Soll-Drehmomentwelligkeit WNEW abweichen.After calculating the actually present actual torque M NOW and the corresponding actual torque ripple W NOW , which are present in
Wird im Verfahrensschritt 111 beim Vergleich der Ist-Drehmomentwelligkeit WNOW mit der gewünschten Soll-Drehmomentwelligkeit WNEW eine Differenz zwischen den beiden Drehmomentwelligkeitswerten ermittelt, die einen zuvor bestimmten Grenzwert überschreitet, so wird das Verfahren 100 mit erneutem Ausführen des Verfahrensschritts 103 rekursiv in einem Verfahrensschritt 115 fortgesetzt.If, in
Hierzu wird basierend auf dem tatsächlich vorliegenden Ist-Drehmoment MNOW und der damit verbundenen Ist-Drehmomentwelligkeit WNOW ein neues angestrebtes Soll-Drehmoment MNEW mit einer entsprechenden angestrebten Soll-Drehmomentwelligkeit WNEW bestimmt, die wiederum kleiner ist als die Ist-Drehmomentwelligkeit WNOW. Darauffolgend wird ein entsprechender Soll-Erregerstrom INEW errechnet und der Motor 200 gemäß dem errechneten neuen Soll-Erregerstrom INEW angesteuert. Darauffolgend werden wiederum der tatsächlich vorliegende Ist-Erregerstrom INOW durch entsprechende Strommessungen ermittelt und darauf basierend das tatsächlich vorliegende Ist-Drehmoment MNOW und die damit verbundene Ist-Drehmomentwelligkeit WNOW berechnet. Wird weiterhin eine Abweichung zwischen der tatsächlich vorliegenden Ist-Drehmomentwelligkeit WNOW und der erneut bestimmten Soll-Drehmomentwelligkeit WNEW ermittelt, wird das Verfahren iterativ solange gemäß dem oben beschriebenen Ablauf fortgesetzt, bis eine Differenz der beiden Drehmomentwelligkeitswerte den zuvor bestimmten Grenzwert erreicht oder unterschreitet.For this purpose, based on the actually present actual torque M NOW and the associated actual torque ripple W NOW , a new target torque M NEW with a corresponding target torque ripple W NEW is determined, which in turn is smaller than the actual torque ripple W NOW . A corresponding setpoint excitation current I NEW is then calculated, and
Bei Erreichen bzw. Unterschreiten des zuvor bestimmten Grenzwerts ist das Verfahren 100 beendet und der entsprechend zum Soll-Drehmoment MNEW und der damit verbundenen Soll-Drehmomentwelligkeit WNEW errechnete Soll-Erregerstrom INEW dient als optimaler Ansteuerungswert für den Motor 200 im belasteten Zustand für einen Betrieb des Motors 200 mit minimaler Geräuschentwicklung und optimaler Noise-Vibration-Harshness Performance. Der derart gemäß dem Verfahren 100 bestimmten Soll-Erregerstrom INEW kann beispielsweise in der Motorsteuerung 207 gespeichert werden, sodass der Motor 200 gemäß dem gespeicherten Soll-Erregerstrom INEW in Zukunft optimal und mit minimierter Geräuschentwicklung ansteuerbar ist.When the previously determined limit value is reached or fallen below,
In den oben gezeigten Relationen entspricht der Erregerstrom I jeweils einem Schleifenstrom, der den über die komplette Leiterschleife der in
Zur Messung des tatsächlich vorliegenden Ist-Erregerstroms INOW wird bei einem Motor 200 mit mehreren Motorphasen U, V, W jeder einzelne Ist-Phasenerregerstrom INOW_PH jeder einzelnen Motorphase U, V, W gemessen. Basierend auf den gemessenen Ist-Phasenerregerströmen INOW_PH werden die jeweiligen Soll-Phasenerregerströme INEW_PH gemäß der folgenden Relation berechnet INEW_PH=INow_PH + ΔINEW_PH.In order to measure the actually present actual excitation current I NOW , each individual actual phase excitation current I NOW_PH of each individual motor phase U, V, W is measured in a
Die Differenz ΔINEW_PH entspricht hierbei der Differenz INEW_PH-INOW_PH.The difference ΔI NEW_PH corresponds to the difference I NEW_PH -I NOW_PH .
Zur Vereinfachung lässt sich diese Differenz ΔINEW_PH aus der Differenz des Schleifenstroms ΔINEW= INOW - INEW gemäß der folgenden Relation ermitteln ΔINEW_PH= ΔINEW / n , wobei n wiederum die Anzahl der Motorphasen ist. Bei einem Motor 200 mit einer Anzahl n verschiedener Motorphasen lässt sich das oben beschriebene Verfahren somit vereinfachen, indem ausschließlich der Schleifenstrom I als Summe der einzelnen Phasenströme I_PH gemäß INow=ΣnINow_PH, INEW=ΣnINEW_PH für die Berechnungen verwendet wird. Zur Berechnung der einzelnen Soll-Phasenströme INEW_PH wird auf die Differenz ΔINEW des Schleifenstroms I zurückgegriffen und für jede Phase U, V, W wird die identische Phasendifferenz ΔINEW_PH berücksichtigt.For simplification, this difference ΔI NEW_PH can be determined from the difference in the loop current ΔI NEW = I NOW - I NEW according to the following relation ΔI NEW_PH = ΔI NEW / n , where n is the number of motor phases. In the case of a
Das oben dargestellte Verfahren 100 wird ferner dadurch vereinfacht, dass die oben gezeigten Rechnungen jeweils für einzelne Rotorstellungen des Rotors 201 relativ zum Stator 200 durchgeführt werden. Alle oben genannten Größen sind variable Größen und hängen direkt von der Rotorstellung bzw. vom Drehwinkel α ab MNow(α), MNEW(α), INOW(α), INEW(α), INOVV_PH(α), INEW_PH(α), ΔINEW(α), ΔINEW_PH(α), UNOW(α), UNEW(α), UNOW_PH(α), UNEW_PH(α) , WNOW(α), WNEW(α), ΨNOW(α) ΨNEW(α), kM(α),Kψ(α).The
Durch die Berechnung der einzelnen Größen gemäß den oben genannten Relationen für feste Rotationswinkel α kann somit eine deutliche Vereinfachung der verwendeten Gleichungen erreicht werden. Für eine vollständige Beschreibung des Drehmoments M bzw. der Drehmomentwelligkeit W kann das oben genannte Verfahren 100 somit für verschiedene Werte des Drehwinkels α zwischen 0° und 360° durchgeführt werden. Je nach gewünschter Genauigkeit kann das Soll-drehmoment MNEW, die Soll-Drehmomentwelligkeit WNEW und der damit verbundene Soll-Erregerstrom INEW für verschiedene Schrittweiten, beispielsweise alle 5° oder alle 0,5°, bestimmt werden. Aufgrund des periodischen Verlaufs des Drehmoments M bzw. der Drehmomentwelligkeit W kann das Verfahren 100 auch ausschließlich für einen Teilbereich des Drehwinkels α zwischen 0° und 360° durchgeführt werden. Aufgrund des periodischen Verlaufs kann dennoch ein Soll-Erregerstrom INEW für einen vollständigen Winkelbereich zwischen zwischen 0° und 360° bestimmt werden, sodass der Motor gemäß dem bestimmten Soll-Erregerstrom INEW mit der gewünschten Drehmomentwelligkeit WNEW betrieben werden kann.A significant simplification of the equations used can be achieved by calculating the individual variables according to the above-mentioned relations for fixed angles of rotation α. For a complete description of the torque M or the torque ripple W, the
Das beschriebene Verfahren 100 kann werkseitig direkt nach Fertigung des Motors 200 durchgeführt werden, um einen optimalen Betriebszustand für die spätere Nutzung zu bestimmen. Alternativ kann das Verfahren 100 während des Betriebs des bereits verbauten Motors 200 durchgeführt werden. Beispielsweise während eines Einstellungsprozesses, in dem ein optimaler Betriebszustand gefunden werden soll.The
Die gezeigte Darstellung ist lediglich beispielhaft und stellt keinen realen Verlauf des Drehmoments eines elektronisch kommutierten Motors 200 dar und soll die vorliegende Erfindung nicht beschränken.The representation shown is only an example and does not represent a real course of the torque of an electronically commutated
In
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DE102015119167A1 (en) | 2014-11-17 | 2016-05-19 | Ford Global Technologies, Llc | Method and system for compensating torque ripple of a traction motor |
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-
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---|---|---|---|---|
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Non-Patent Citations (1)
Title |
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Bolte E.: Fremderregte Maschinen mit symmetrischem Magnetkreis – Elektronisch kommutierte Gleichstrommaschinen und Synchronmaschinen. Elektrische Maschinen. Berlin, Heidelberg : Springer, 2012. - ISBN 978-3-642-05484-6. https://doi.org/10.1007/978-3-642-05485-3_6 |
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