DE102021126635A1 - Ansteuerschaltkreis für einen mehrphasigen Elektromotor mit gekoppelten Induktivitäten zur Dämpfung von Oberschwingungen und entsprechender Elektromotor - Google Patents

Ansteuerschaltkreis für einen mehrphasigen Elektromotor mit gekoppelten Induktivitäten zur Dämpfung von Oberschwingungen und entsprechender Elektromotor Download PDF

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Thomas Hubert
Ahmet Suat Kafadar
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Abstract

Es wird ein Ansteuerschaltkreis für einen mehrphasigen Elektromotor bereitgestellt, aufweisend: eine erste getaktete Umrichtereinheit, welche eine vorbestimmte Anzahl von Ausgangsanschlüssen aufweist und eingerichtet ist, an jedem Ausgangsanschluss auf Basis eines ersten Trägersignals ein erstes pulsweitenmoduliertes Spannungssignal bereitzustellen, wobei die Spannungssignale an den Ausgangsanschlüssen gegeneinander phasenverschoben sind, sowie eine entsprechende mindestens zweite getaktete Umrichtereinheit; einen Regelungsschaltkreis, welcher mit den Umrichtereinheiten gekoppelt ist und eingerichtet ist, zwischen dem ersten Trägersignal und dem zweiten Trägersignal eine Phasenverschiebung einzustellen; wobei jeder Ausgangsanschluss der ersten Umrichtereinheit und der zweiten Umrichtereinheit jeweils eine Induktivität aufweist, die paarweise miteinander magnetisch gekoppelt sind.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft einen mehrphasigen Elektromotor mit gekoppelten Induktivitäten zur Dämpfung von Oberschwingungen, die durch die dem Elektromotor zur Bereitstellung der Phasenspannungen vorgeschaltete Wechselrichter erzeugt werden. Ferner betrifft die Erfindung einen entsprechenden Elektromotor mit der erfindungsgemäßen Ansteuerschaltung.
  • In der heutigen Zeit gewinnt das Thema Elektromobilität rasant an Bedeutung und zugleich an Marktanteil. Elektromotoren von Traktionsantrieben werden aktuell in der Regel dreiphasig mit einer konzentrierten Wicklung, Durchmesserwicklung oder einer gesehnten Wicklung ausgebildet. Der Elektromotor wird mit der Energie der Traktionsbatterie angetrieben, wobei meist spannungsbasierte Wechselrichter (engl.: voltage source inverter, VSI) als Umrichter verwendet werden, um die Spannung geeignet umzuwandeln und den Elektromotor entsprechend zu steuern bzw. zu regeln. Dazu wird an den Ausgängen des Umrichters ein getaktetes Spannungssignal bereitgestellt, welches durch die großen Induktivitäten des Elektromotors einen annähernd sinusförmigen Stromfluss zur Folge hat. Die verwendeten getakteten Umrichter arbeiten nach dem Prinzip der Pulsweitenmodulation (PWM) oder Pulsamplitudenmodulation (PAM), wobei erstere bei Elektroantrieben häufiger anzutreffen ist.
  • Dieser Umrichter umfasst typischerweise zwei Leistungshalbleiterschalter pro Phase (Halbbrücke), bspw. IGBTs, SiC-Mosfets, oder GaN-Transistoren, und einen Filterkondensator im Zwischenkreis. Der Umrichter wandelt die Batteriespannung durch n-Halbbrücken in n-phasige Wechselspannungen gemäß einem gewählten Pulsweitenmodulationsschema (PWM), z. B. mittels Raumzeigermodulation. Die Wechselspannungen wiederum erzeugen den nötigen Motorstrom pro Phase, um das gewünschte Motordrehmoment M und die Soll-Drehgeschwindigkeit ω zu erhalten.
  • Der Motorstrom wird durch eine Grundschwingungsspannung induziert und erzeugt das Drehfeld, welches für die Drehmomentbildung zuständig ist. Durch die Bereitstellung der Spannung mittels getakteter Umrichter entstehen jedoch unerwünschte Oberschwingungsspannungen, welche sich der Grundschwingungsspannung überlagern. Die Oberschwingungsspannungen in den Leiterspannungen entstehen beispielsweise in den Seitenbändern der Vielfachen der Taktfrequenz (Grundfrequenz) des Umrichters, welcher die Spannungspulse bereitstellt. Durch Fourier-Transformation der gepulsten Spannung können diese unerwünschten Komponenten hinsichtlich ihrer Amplitude und Phase bestimmt werden. Die Amplituden der Oberschwingungsspannungen sind insbesondere vom Pulsmuster, von der Zwischenkreisspannung und vom Modulationsgrad (Aussteuergrad) des Umrichters abhängig.
  • Generell sind Spannungskomponenten bei Oberschwingungsfrequenzen und bei der Grundfrequenz des Umrichters unerwünscht, da sie ausschließlich zu Verlusten in der Maschine führen. Durch die Oberschwingungsspannungen werden Oberschwingungsströme hervorgerufen, die nur durch die wirksamen Resistanzen sowie die wirksamen Oberschwingungsreaktanzen begrenzt werden und somit von der Auslegung des Elektromotors abhängen. Die Oberschwingungsströme führen zu zusätzlichen Verlusten sowohl in der Wicklung (Stromwärmeverluste) als auch im Blechpaket (Eisenverluste), die wiederum eine unerwünschte Erhöhung der Betriebstemperatur des Elektromotors bedingen. Ferner kommt es auch zu Verlusten in den Permanentmagneten im Rotor (Wirbelstromverluste). Diese zusätzlichen Verluste können im rotorkritischen System, also einem an der Grenztemperatur arbeitenden System, die Dauerleistung signifikant reduzieren und können zudem zur Reduktion der Reichweite im batteriebetriebenen Fahrzeug führen. Gegebenenfalls können durch die Oberschwingungsströme auch störende Geräusche angeregt werden. Zusammenfassend führen die unerwünschten Effekte der Oberschwingungsspannungen also zum einen zu einer Reduktion der Lebenserwartung von Elektromotoren und zum anderen zu einer Leistungsreduzierung während des Betriebes.
  • Die konventionelle dreiphasige Speisung des Elektromotors bietet kaum Möglichkeiten die durch die Umrichterspeisung bedingten Oberschwingungsfelder wirksam zu unterdrücken, ohne das Maschinenverhalten signifikant zu beeinflussen. So kann beispielsweise versucht werden durch den Einsatz geeigneter Filter (z. B. Tiefpassfilter bzw. sog. Sinusfilter) den unerwünschten Oberschwingungsanteil der Spannung zu reduzieren. Diese Filter müssen jedoch groß dimensioniert werden und eignen sich daher nur bedingt für mobile Anwendungen - deshalb wird bisher auf den Versuch, diese Signale im mobilen Anwendungsbereich zu reduzieren, üblicherweise verzichtet. Die dann eintretenden nachteiligen Folgen der Oberschwingungsströme, wie Verluste in den Permanentmagneten, können durch Sekundärmaßnahmen, wie Magnetsegmentierung reduziert werden. Diese Maßnahmen sind jedoch aufwendig und teuer.
  • Ungeachtet der oben beschriebenen Probleme sind dreiphasige Elektromotoren weit verbreitet. Der Einsatz von Elektromotoren mit mehr als drei Phasen kann diesen gegenüber mit einigen Vorteilen aufwarten, die je nach konkreter Anwendungsart zum Tragen kommen, wie zum Beispiel eine geringere Anfälligkeit bei Ausfall von einzelnen Phasen und die Möglichkeit zur Reduktion von unerwünschten Kräften und respektive Schwingungen in der Maschine.
  • Vor diesem Hintergrund kann die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin gesehen werden, einen mehrphasigen Elektromotor bereitzustellen, bei dem die durch Oberschwingungsspannungen hervorgerufen nachteiligen Folgen vermieden oder zumindest reduziert werden können.
  • Diese Aufgabe wird mittels eines Ansteuerschaltkreises für einen mehrphasigen Elektromotor und mittels eines entsprechenden Elektromotors gemäß den unabhängigen Ansprüchen gelöst. Weitere bevorzugte Ausführungsformen finden sich in den abhängigen Ansprüchen.
  • Erfindungsgemäß wird ein Ansteuerschaltkreis für einen mehrphasigen Elektromotor bereitgestellt, welcher eine erste getaktete Umrichtereinheit mit einer vorbestimmten Anzahl von Ausgangsanschlüssen aufweist und eingerichtet ist, an jedem Ausgangsanschluss auf Basis eines ersten Trägersignals ein erstes pulsweitenmoduliertes Spannungssignal bereitzustellen, wobei die Spannungssignale (auch als Phasen bezeichnet) an den Ausgangsanschlüssen gegeneinander phasenverschoben sind. Ferner weist der erfindungsgemäße Ansteuerschaltkreis mindestens eine zweite getaktete Umrichtereinheit auf, welche die (gleiche) vorbestimmte Anzahl von Ausgangsanschlüssen aufweist und eingerichtet ist, an jedem Ausgangsanschluss auf Basis eines zweiten Trägersignals ein zweites pulsweitenmoduliertes Spannungssignal bereitzustellen, wobei die Spannungssignale an den Ausgangsanschlüssen gegeneinander phasenverschoben sind. Der Ansteuerschaltkreis weist des Weiteren einen Regelungsschaltkreis auf, welcher mit der ersten Umrichtereinheit und mit der mindestens zweiten Umrichtereinheit gekoppelt ist und eingerichtet ist, zwischen dem ersten Trägersignal und dem zweiten Trägersignal eine Phasenverschiebung einzustellen. Der erfindungsgemäße Ansteuerschaltkreis zeichnet sich dadurch aus, dass jeder Ausgangsanschluss der ersten Umrichtereinheit und der zweiten Umrichtereinheit jeweils eine Induktivität aufweist, die paarweise miteinander magnetisch gekoppelt sind. Die paarweise magnetische Kopplung bezieht sich hierbei stets auf eine Phase der ersten Umrichtereinheit und eine korrespondierende Phase der mindestens zweiten Umrichtereinheit.
  • Bei den im Rahmen der vorliegenden Erfindung verwendeten Umrichtereinheiten gibt es verschiedene Realisierungsmöglichkeiten. So kann etwa beispielsweise ein 6-phasiger Umrichter verwendet werden, bei dem zwei 3-phasige Systeme gebildet werden (wovon jedes dann jeweils einer Umrichtereinheit entspricht), die gegeneinander phasenverschoben betrieben werden. Eine beispielhaft 6-phasige elektrische Maschine kann jedoch auch mit zwei konventionellen Umrichtern für dreiphasige Maschinen betrieben werden, so dass jede Umrichtereinheit einem eigenständigen Umrichter entspricht. Werden hierbei jeweils zwei Wicklungen um 0° zueinander verschoben, können zwei identische Umrichter verwendet werden.
  • In der nachfolgenden Beschreibung werden die Wortlaute „erster/zweiter Umrichter“ als verkürzte Bezeichnungen für die „erste/zweite Umrichtereinheit“ verwendet werden.
  • In einer Ausführungsform kann die vorbestimmte Anzahl drei entsprechen, so dass jeder getaktete Umrichter drei Ausgangsanschlüsse aufweist und an jedem davon eine Phase bereitgestellt wird, wobei die Phasen jeweils paarweise um 120° gegeneinander phasenverschoben sind. Der Ansteuerschaltkreis kann also für eine sechsphasige elektrische Maschine ausgelegt sein, welche sechs Wicklungen (Spulen) aufweist. Insbesondere können dann für eine solche 2x3-phasige elektrische Maschine zwei 3-phasige Umrichter verwendet werden. Die beiden Umrichter können auf halben Maximalstrom (gegenüber einen herkömmlichen 3-phasigen System) ausgelegt werden. Damit einhergehend kann die Windungszahl pro Wicklungssystem dahingehend angepasst werden, dass die Durchflutung und respektive die Grundschwingungsflussdichte unbeeinflusst bleibt, also der Durchflutung bzw. der Grundschwingungsflussdichte eines herkömmlichen 3-phasigen Systems entspricht. Es sei jedoch drauf hingewiesen, dass der erfindungsgemäße Ansteuerschaltkreis neben sechs Phasen auch Vielfache davon aufweisen kann, um für den Betrieb mit einem Elektromotor ausgelegt zu sein, welcher entsprechend sechs Phasen bzw. Vielfache davon aufweist.
  • Im Rahmen der vorliegenden Erfindung erfolgt die Einstellung der Phasenverschiebung zwischen den Trägersignalen bezüglich jeder Gruppe (jedem Paar, wenn zwei mehrphasige Teilsysteme verwendet werden, etwa ein 2x3-phasiges System) von korrespondierenden pulsweitenmodulierten Spannungssignalen der Umrichter, d.h. bezüglich den Trägersignalen zu Erzeugung derjenigen pulsweitenmodulierten Spannungssignale, die ohne die im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens hinzugefügte Phasenverschiebung - je nach dem, ob die einander korrespondierenden Schalter in den Umrichtern gleichphasig oder gegenphasig betrieben werden - gleichphasig oder gegenphasig wären. Bei dem Trägersignal kann es sich beispielsweise um ein Dreieckssignal handeln.
  • Bei den Umrichtern kann es sich um aus dem Stand der Technik bekannte Umrichter handeln, welche üblicherweise zwischen der Traktionsbatterie und dem Elektromotor geschaltet sind und im Wesentlichen einem Wechselrichter entsprechen. Die verwendeten mindestens zwei Umrichter können hinsichtlich der verwendeten Bauteile und ihrer Spezifikationen im Wesentlichen gleich sein, so dass gleiche Eingangsparameter zu gleichen Ausgangsgrößen führen (im Rahmen der Fertigungstoleranz). Für die Umwandlung der Spannung können die Umrichter gemäß einem Modulationsverfahren betrieben werden, beispielsweise gemäß der Pulsweitenmodulation (PWM). Hierbei kann das Unterschwingungsverfahren verwendet werden, bei dem ein Referenzsignal mit einem Trägersignal (z. B. Dreieckssignal) verglichen wird und bei Unter- bzw. Überschreiten des Referenzsignals die Brückenschalter im Umrichter geöffnet bzw. geschlossen werden.
  • Der Regelungsschaltkreis des erfindungsgemäßen Ansteuerschaltkreises ist für die Regelung des Betriebes der Umrichter und damit eines an den Umrichter angeschlossenen Elektromotors zuständig. Hierfür kann der Regelungsschaltkreis mittels entsprechender Steuerungsleitungen mit dem ersten und dem mindestens zweiten Umrichter gekoppelt sein. Der Regelungsschaltkreis ist eingerichtet eine Phasenverschiebung zwischen den Trägersignalen des ersten und des mindestens zweiten Umrichters geeignet einzustellen, um eine gegenseitige kompensierende Überlagerung von Oberschwingungen und damit insgesamt deren Dämpfung zu bewirken.
  • Eine Oberschwingungsspannung hat einen Oberschwingungsstrom zur Folge, welcher in der entsprechenden Wicklung des Elektromotors wiederum einen magnetischen Fluss hervorruft. Die Oberschwingungsströme bzw. die dadurch hervorgerufenen magnetischen Flüsse tragen nicht zur Drehmomentbildung im Elektromotor bei. Bei dem erfindungsgemäßen Ansteuerschaltkreis kann durch Einstellen der Phasenverschiebung zwischen den Trägersignalen je nach Betriebspunkt des Elektromotors gewählt werden, welche Frequenzanteile an Oberschwingungen gedämpft werden. Dies wird durch eine mehr oder minder destruktive Überlagerung der entsprechenden magnetischen Flüsse in den miteinander magnetisch gekoppelten Induktivitäten erreicht. Dadurch werden die entsprechenden Oberschwingungen gedämpft und ihr Einfluss auf den Betrieb der elektrischen Maschine reduziert oder im Optimalfall minimiert. Die Phasenverschiebung zwischen den Trägersignalen kann beispielsweise so eingestellt werden, dass die resultierenden magnetischen Flüsse in den miteinander gekoppelten Induktivitäten, die durch Oberschwingungen in ungeradzahligen Seitenbändern (erstes, drittes, fünftes Seitenband) oder in geradzahligen Seitenbändern (zweites, viertes, sechstes Seitenband) hervorgerufen werden, reduziert bzw. gänzlich ausgelöscht werden. Anders ausgedrückt können durch die Einstellung der Phasenverschiebung zwischen den Trägersignalen, die durch die pulsweitenmodulierten Spannungssignale erzeugten magnetischen Flüsse Kraft der paarweisen magnetischen Kopplung der Induktivitäten derart überlagert werden, dass gleichphasige Oberfelder stark bzw. maximal gedämpft werden, während gegenphasige Oberfelder nur geringfügig oder gar keine Dämpfung erfahren oder umgekehrt. Auch können die durch die pulsweitenmodulierten Spannungssignale erzeugten magnetischen Flüsse Kraft der paarweisen magnetischen Kopplung der Induktivitäten derart überlagert werden, dass alle Oberschwingungen in allen Seitenbändern, ausgenommen der Grundschwingung, also dem für die elektrische Maschine relevanten Signal, gedämpft werden, dafür allerdings weniger stark. Hier sei betont, dass die Einführung einer Phasenverschiebung zwischen den Trägersignalen keinen Einfluss auf die Grundschwingung hat.
  • Der erfindungsgemäße Ansteuerschaltkreis zeichnet sich dadurch aus, dass die einander phasenmäßig entsprechenden Strompfade (Ausgangspfade) des ersten und des mindestens zweiten Umrichters jeweils paarweise durch zwei Induktivitäten (Spulen) und zusätzlich bevorzugt durch ein stark magnetisierbares Material magnetisch gekoppelt werden. Die so paarweise magnetisch gekoppelten Induktivitäten an den Ausgangsanschlüssen der Phasen bilden jeweils eine gekoppelte Induktivität (engl.: mutually coupled inductor, MCI).
  • Gemäß weiteren Ausführungsformen des Ansteuerschaltkreises können die paarweise miteinander gekoppelten Induktivitäten mittels eines Elements aus einem stark magnetisierbaren Material, d.h. einem Material mit hoher magnetischer Permeabilität (ferromagnetisches Material), z.B. Eisen oder Ferit miteinander gekoppelt sein. Hierbei können die Induktivitäten je nach Orientierungssinn bzw. je nach Richtung des sie durchfließenden Stromes magnetisch positiv oder magnetisch negativ miteinander gekoppelt sein. Die Art der magnetischen Kopplung (also positiv oder negativ) kann an das Gesamtsystem angepasst werden und davon abhängen, ob die Umrichter gleich oder gegenphasig betrieben werden und ob die korrespondierenden Spulen innerhalb der mehrphasigen Wicklungen relativ zueinander parallel oder antiparallel verschaltet sind, also ob die Wicklungssysteme der elektrischen Maschine um 0° oder um 180° elektrisch, beziehungsweise mechanisch, gedreht sind.
  • Gemäß weiteren Ausführungsformen des Ansteuerschaltkreises können die paarweise miteinander gekoppelten Induktivitäten jeweils um einen gemeinsamen Kern, z.B. einen Ringkern, aus dem stark magnetisierbaren Material gewickelt sein, so dass sich die magnetischen Flüsse der Induktivitäten im Kern gleichsinnig oder gegensinnig überlagern.
  • In verschiedenen Ausführungsformen wird ferner ein Elektromotor mit einem erfindungsgemäßen Ansteuerschaltkreis bereitgestellt, wobei jeder Ausgangsanschluss des ersten Umrichters mit einer Phase einer ersten mehrphasigen Wicklung des Elektromotors und jeder Ausgangsanschluss des mindestens zweiten Umrichters mit einer Phase einer zweiten mehrphasigen Wicklung des Elektromotors gekoppelt ist.
  • Gemäß weiteren Ausführungsformen des Elektromotors können die paarweise miteinander gekoppelten Induktivitäten magnetisch positiv miteinander gekoppelt sein, wenn die Wicklungssysteme des Elektromotors entgegengesetzt gewickelt sind und wenn der Regelungsschaltkreis eingerichtet ist, einander entsprechende Schalter der getakteten Umrichter zur Erzeugung der pulsweitenmodulierten Spannungssignale gegenphasig zu schalten. Anders ausgedrückt sind die Induktivitäten positiv gekoppelt (gleichsinnige Überlagerung der magnetischen Flüsse), wenn die Wicklungssysteme einen Winkelversatz von 180° haben. Hier ist zu beachten, dass der Winkelversatz zwischen den Wicklungssystemen im Allgemeinen sowohl baulich-mechanisch - durch entsprechende Platzierung der Ein- und Ausgänge der Wicklungsspulen - als auch elektrisch - durch dazu passenden gleichphasigen oder gegenphasigen Betrieb der Umrichter, eingestellt wird.
  • In symmetrischer Abwandlung zum vorherigen Fall können gemäß weiteren Ausführungsformen des Elektromotors die paarweise miteinander gekoppelten Induktivitäten magnetisch negativ miteinander gekoppelt sein, wenn die Wicklungssysteme des Elektromotors gleichphasig gewickelt sind und wenn der Regelungsschaltkreis eingerichtet ist, einander entsprechende Schalter der getakteten Umrichter zur Erzeugung der pulsweitenmodulierten Spannungssignale gleichphasig zu schalten. Anders ausgedrückt sind die Induktivitäten negativ gekoppelt (gegensinnige Überlagerung der magnetischen Flüsse), wenn die Wicklungssysteme keinen Winkelversatz (bzw. einen Winkelversatz von 0°) aufweisen.
  • Gemäß weiteren Ausführungsformen des Elektromotors kann der Regelungsschaltkreis eingerichtet sein, die Phasenverschiebung zwischen dem ersten Trägersignal und dem zweiten Trägersignal in Abhängigkeit vom Modulationsgrad des ersten und des zweiten Umrichters und/oder in Abhängigkeit von den im Elektromotor auftretenden Verlusten einzustellen. Generell kann angestrebt werden, die Verluste im Elektromotor in jedem Betriebspunkt so gering wie möglich zu halten. Da die Amplituden der Oberschwingungsspannungen (und damit die Amplituden der störenden Oberschwingungsströme) insbesondere von der Zwischenkreisspannung und vom Modulationsgrad bzw. Aussteuergrad des jeweiligen Umrichters abhängig sind, kann in jedem Betriebspunkt die Phasenverschiebung zwischen den Trägersignalen so eingestellt werden, dass die Verluste minimal sind oder zumindest gegenüber einem gewöhnlichen nicht erfindungsgemäß optimierten Betrieb reduziert werden. Aufgrund der linear mit der Frequenz ansteigenden Impedanz, die durch die Induktivität der Wicklungen hervorgerufen wird, wird kein nennenswerter Oberschwingungsstrom durch Oberschwingungsspannungen in Seitenbändern höherer Ordnung (z.B. neuntes, zehntes und elftes Seitenband oder höher) induziert werden und folglich auch keinen nennenswerten Störbeitrag leisten. Daher wird in der Praxis versucht die Oberschwingungen zu den Seitenbändern bei tiefen Frequenzen (z.B. erstes, zweites und drittes Seitenband) zu dämpfen bzw. zu minimieren.
  • Die im Elektromotor auftretenden Verluste umfassen im Wesentlichen Ummagnetisierungsverluste und Stromwärmeverluste. Da die Amplituden der Oberschwingungen vom Modulationsgrad des entsprechenden Umrichters abhängen, kann der Modulationsgrad als Stellparameter für die einzustellende Phasenverschiebung verwendet werden. Hierbei kann der Phasenunterschied so eingestellt werden, dass der Phasenunterschied der Oberschwingungen zu denjenigen Seitenbändern der pulsweitenmodulierten Spannungssignale 360°/n bzw. 2π/n beträgt (bei zwei dreiphasigen Teilsystemen ist n=2, also 180° bzw. π), welche hinsichtlich der Verluste und/oder hinsichtlich der Amplitude eines resultierenden magnetischen Flusses einen dominanten Beitrag leisten. Dadurch können frequenz- und flussdichteabhängigen Ummagnetisierungsverluste reduziert bzw. minimiert werden. Der Einfluss des Modulationsgrades auf die Verluste kann beispielsweise durch Simulation oder Experiment analysiert werden. Daraus abgeleitete optimale Phasenverschiebungen können in einem Speicherbereich des Ansteuerschaltkreises bereitgestellt sein und zum Einstellen des Betriebs des Elektromotors verwendet werden.
  • Gemäß weiteren Ausführungsformen des Elektromotors kann der Regelungsschaltkreis eingerichtet sein, die Phasenversschiebung zwischen dem ersten Trägersignal und dem zweiten Trägersignal derart einzustellen, dass die durch Oberschwingungskomponenten in gleichphasigen oder gegenphasigen Seitenbändern der pulsweitenmodulierten Spannungssignalen hervorgerufenen Ströme in den beiden miteinander magnetisch gekoppelten Ausgangsanschlüssen eine Phasendifferenz von 180° aufweisen und so gedämpft oder minimiert werden.
  • Gemäß weiteren Ausführungsformen des Elektromotors kann der Regelungsschaltkreis eingerichtet sein, die Phasenversschiebung zwischen dem ersten Trägersignal und dem zweiten Trägersignal derart einzustellen, dass Oberschwingungskomponenten in allen Seitenbändern der pulsweitenmodulierten Spannungssignale in den beiden miteinander magnetisch gekoppelten Ausgangsanschlüssen eine Dämpfung erfahren.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt das Prinzip zugrunde, dass die Grundschwingung, die durch die pulsweitenmodulierten Spannungssignale erzeugt wird, phasengleich bleibt und in der gekoppelten Induktivität keine Dämpfung erfährt. Das Wickelschema der Wicklungen und die Bestromung der Phasen werden so gewählt, dass sich die von der Grundschwingung in jeder Phase erzeugten Durchflutungen geradewegs nicht aufheben, da diese für die Drehmomentbildung im Elektromotor erforderlich sind. Die an die Ausgangsanschlüsse der Umrichter angeschlossenen Koppelinduktivitäten zur paarweisen magnetischen Kopplung der Phasen der Umrichter werden entsprechend negativ oder positiv miteinander gekoppelt, so dass sich in den gekoppelten Induktivitäten der durch die Grundschwingungen hervorgerufene magnetische Fluss aufhebt bzw. kompensiert. Das hat den großen Vorteil, dass dann, falls verwendet, die zur magnetischen Kopplung verwendeten Kerne durch den Grundschwingungsanteil nicht gesättigt werden und für den erfindungsgemäß angedachten Sinn und Zweck der Dämpfung oder im Optimalfall Eliminierung von Oberschwingungen verwendet werden könnten und trotzdem klein hinsichtlich ihres Bauraums ausfallen können.
  • Zusammengefasst kann gesagt werden, dass die vorliegende Erfindung das Ziel verfolgt, aufgrund der Umrichtertaktung in den Phasen entstehende Oberschwingungen zu dämpfen bzw. zu eliminieren. Dies erfolgt durch magnetische Kopplung der einander korrespondierenden Phasen der Teilsysteme mittels Koppelinduktivitäten, welche unmittelbar an die Ausgangsanschlüsse der getakteten Umrichter angeschlossen sein können. Je nach Aufbau und Betrieb des Gesamtsystems sind die Koppelinduktivitäten paarweise miteinander magnetisch positiv oder negativ gekoppelt. In einer bevorzugten Ausführungsform des Elektromotors umfasst dieser sechs Phasen, wobei jeweils drei Phasen ein Teilsystem ausbilden, so dass zwei dreiphasige Wicklungen verwendet werden. Dabei weist jedes Teilsystem einen dreiphasigen Umrichter auf.
  • Im Rahmen der vorliegenden Beschreibung kann unter einem Teilsystem ein Teilsystem des erfindungsgemäßen Ansteuerschaltkreises bzw. des darauf aufbauenden Elektromotors verstanden werden, welches einen Umrichter, die dazugehörigen Ausgangsanschlüsse, die an diese angeschlossenen Koppelinduktivitäten sowie ggfs. die dazugehörige Wicklung verstanden werden.
  • Es versteht sich, dass die voranstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
  • Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und den beiliegenden Zeichnungen.
    • 1A zeigt eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Ansteuerschaltkreises, an den ein Elektromotor angeschlossen ist.
    • 1B zeigt eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Ansteuerschaltkreises, an den ein Elektromotor angeschlossen ist.
    • 2 veranschaulicht die Kopplung zwischen jeweils zwei Phasen innerhalb des erfindungsgemäßen Ansteuerschaltkreises.
    • 3 zeigt ein Diagramm, in dem ein Frequenzspektrum eines beispielhaften pulsweitenmodulierten Spannungssignals veranschaulicht ist.
    • 4 zeigt ein Diagramm, welches die Abhängigkeit der Amplituden der Oberschwingungen vom Aussteuergrad (PWM) veranschaulicht.
    • 5 zeigt ein Diagramm, in dem die Abhängigkeit des Phasenunterschiedes der Seitenbänder in Abhängigkeit von der Phasenverschiebung des Trägersignals veranschaulicht.
  • In 1A ist ein Ausführungsbeispiel eines 2x3-phasigen Ansteuerschaltkreises 1 veranschaulicht. Der Ansteuerschaltkreis 1 weist einen ersten getakteten Umrichter 2 und einen zweiten getakteten Umrichter 3 auf. Der zuvor im allgemeinen Teil dieser Beschreibung erwähnte Regelungsschaltkreis, welcher die beiden Umrichter 2, 3 ansteuert, ist nicht explizit innerhalb des Ansteuerschaltkreises 1 dargestellt. Jeder der Umrichter 2, 3 weist entsprechende Schaltelemente auf und ist eingerichtet, mittels eines Modulationsverfahrens, bevorzugt der Pulsweitenmodulation, getaktete Spannungssignale in Form von jeweils drei Phasen 4, 5 an jedem der Ausgangsanschlüsse bereitzustellen. Jeder Ausgangsanschluss des ersten Umrichters 2 ist an eine dazugehörige Induktivität 6 gekoppelt (der Einfachheit halber werden hierbei alle in 1 A gezeigten Induktivitäten mit einem Bezugszeichen versehen). Jede der Induktivitäten 6 ist wiederum an einen entsprechenden Anschluss des Elektromotors 7 gekoppelt. Analog verhält es sich mit den Ausgangsanschlüssen des zweiten Umrichters 3. Bei dem Elektromotor 7 handelt es sich im gezeigten Beispiel um einen 6-phasigen Elektromotor, welcher durch zwei separate dreiphasige Wicklungssysteme gespeist wird. Der erste Umrichter 2 bestromt eine erste Wicklung des Elektromotors 7, wodurch ein erstes dreiphasiges Teilsystem gebildet wird. Die erste Wicklung kann beispielsweise drei verteilte Spulenwicklungen aufweisen. Analog ist der zweite Umrichter 3 an eine zweite Wicklung des Elektromotors 7 gekoppelt, welche ebenfalls drei verteilte Spulenwicklungen aufweisen kann. Damit entspricht der in 1A gezeigte Elektromotor 7 einem (2x3)-phasigen Elektromotor. In 1A sind ferner ein dem Ansteuerschaltkreis 1 vorgelagerte und von beiden Umrichtern 2, 3 gemeinsam verwendete Zwischenkreiskondensator 10 dargestellt.
  • In dem mit Bezugszeichen 8 markierten Kästchen ist ein beispielhaftes Wickelschema in Form einer Urwicklung gezeigt, also die kleinste wiederholbare Wicklungseinheit. Der Stator des Elektromotors 7 kann beispielsweise 12 Nuten aufweisen, in die die dargestellte Urwicklung doppelt eingesetzt vorliegt.
  • Wie dem Wickelschema 8 entnommen werden kann, sind die beiden Wicklungssysteme antiparallel zueinander angeordnet, da in jeder Nut die Anschlüsse der zum ersten Teilsystem gehörenden Spule zu den Anschlüssen der zum zweiten Teilsystem gehörenden Spule entgegengesetzt angeordnet sind. Daher sind einander entsprechende Phasen des ersten und zweiten Umrichters 2, 3 mittels der Koppelinduktivitäten 6 jeweils paarweise magnetisch positiv miteinander gekoppelt. Da die Spulen der zwei separaten Wicklungssysteme im Elektromotor 7 antiparallel verschaltet sind, werden die beiden Umrichter 2, 3 gegenphasig bzw. gegenläufig bestromt, d.h. einander korrespondierende Schalter innerhalb der Umrichter 2, 3 werden gegenphasig geschlossen und geöffnet. So kann gewährleistet werden, dass im Betrieb des Elektromotors 7 die durch die Grundschwingung hervorgerufene Durchflutung der beiden separaten Wicklungen, die in einer Nut angeordnet sind, die gleiche Richtung aufweist und sich insbesondere die davon erzeugten magnetischen Flüsse nicht auslöschen. Da einander entsprechende Phasen der beiden Umrichter 2, 3 hingegen paarweise magnetisch positiv miteinander gekoppelt sind, heben sich die magnetischen Grundschwingungsflüsse in den jeweils paarweise magnetisch gekoppelten Koppelinduktivitäten 6 auf. Wie bereits mehrfach erläutert, können durch Einstellen der Phasenverschiebung zwischen dem Trägersignal des ersten Umrichters 2 und des zweiten Umrichters 3 Oberschwingungen in dem pulsweitenmodulierten Spannungssignal gedämpft bzw. im Optimalfall eliminiert werden.
  • In 1 B ist ein von dem in 1A gezeigten Ausführungsbeispiel eines Ansteuerschaltkreises 1 leicht abgewandelter Ansteuerschaltkreis 1 gezeigt. Da die in den 1A und 1B gezeigten Ansteuerschaltkreise dem Grunde nach den gleichen Aufbau haben, sind gleiche Komponenten mit jeweils gleichen Bezugszeichen versehen und werden nicht erneut im Detail beschrieben.
  • Bei dem in 1B gezeigten Ausführungsbeispiel des Ansteuerschaltkreises 1 sind die beiden Wicklungssysteme, wie dem dazugehörigen Wickelschema 8 entnommen werden kann, in dem die Urwicklung veranschaulicht ist, die beiden Wicklungssysteme parallel zueinander angeordnet, da in jeder Nut die Anschlüsse der zum ersten Teilsystem gehörenden Spule und Anschlüsse der zum zweiten Teilsystem gehörenden Spule gleich ausgerichtet sind. Da die Spulen der zwei separaten Wicklungssysteme im Elektromotor 7 parallel verschaltet sind, werden die beiden Umrichter 2, 3 gleichphasig bzw. im Gleichtakt bestromt, d.h. einander korrespondierende Schalter innerhalb der Umrichter 2, 3 werden gleichphasig geschlossen und geöffnet. Wie bei dem in 1A gezeigten Ansteuerschaltkreis 1 kann auch hier gewährleistet werden, dass im Betrieb des Elektromotors 7 die durch die Grundschwingung hervorgerufene Durchflutung der beiden separaten Wicklungen, die in einer Nut angeordnet sind, die gleiche Richtung aufweist. Wegen des gleichphasigen Betriebs der Umrichter 2, 3 sind einander entsprechende Phasen des ersten und zweiten Umrichters 2, 3 mittels der Koppelinduktivitäten 6 jeweils paarweise magnetisch negativ miteinander gekoppelt.
  • Im Vergleich zur Verwendung einer einzigen 3-phasigen Wicklung mit nur einem Umrichter, also eines (1x3)-phasigen Elektromotors, kann bei den in den 1A und 1B skizzierten (2x3)-phasigen Elektromotor 7 jeder der beiden Umrichter 2, 3 auf halben Maximalstrom ausgelegt werden. Die Windungszahl pro Wicklungssystem kann dabei so angepasst werden, dass die Durchflutung und die magnetische Grundschwingungsflussdichte unverändert bleibt.
  • 2 veranschaulicht eine magnetische Kopplung zwischen jeweils zwei Phasen innerhalb des erfindungsgemäßen Ansteuerschaltkreises 1, die mittels Spulen 22, 24 als Koppelinduktivitäten 6 und mittels eines Kerns 20 realisiert wird. Dabei sind die zu gleichnamigen Phasen (z.B. u, v oder w) gehörende Leiter 21, 23 gezeigt, wobei an beide Leiter 21, 23 jeweils eine Koppelinduktivität 6 angeschlossen ist. Ohne Beschränkung der Allgemeinheit repräsentiert der erste Leiter 21 eine Phase des ersten Umrichters 2 und der zweite Leiter 23 eine korrespondierende Phase des zweiten Umrichters 3. Die an den ersten Leiter 21 gekoppelte Spule 22 und die an den zweiten Leiter 23 gekoppelte Spule 24 werden hierbei jeweils von einem Stromfluss durchflossen, der durch entsprechende Pfeile am Spuleneingang und Spulenausgang jeder Spule 22, 24 repräsentiert sind. Folglich werden die beiden Spulen 22, 24, die einander gegenüber angeordnet sind, magnetisch negativ gekoppelt, da die von den Spulen 22, 24 im Kern 20 erzeugten magnetischen Flüsse (durch vertikal angeordnete Pfeile innerhalb des Kerns 20 mit der Bezeichnung (Φ) gleichsinnig orientiert sind, sich aber durch die um 180° gedrehte Anordnung der Spulen 22, 24 relativ zueinander entgegengesetzt überlagern. Damit veranschaulicht 2 eine magnetisch negative Kopplung zwischen korrespondierenden Phasen der beiden Umrichter 2, 3, wie sie in dem in 1B gezeigten Ansteuerschaltkreis 1 realisiert ist.
  • In dem in 3 gezeigten Diagramm 30 ist ein Frequenzspektrum eines beispielhaften pulsweitenmodulierten Spannungssignals (Leiter-Leiter-Spannung) gezeigt, welches durch Fourier-Transformation der gepulsten Spannung bestimmt werden kann. Das vom Umrichter ausgegebene pulsweitenmodulierte Spannungssignal kann, wie bereits erwähnt, im Allgemeinen auf aus dem Stand der Technik wohlbekannte Weise erzeugt werden, etwa durch Anwenden des Unterschwingungsverfahrens, bei dem ein Referenzsignal mit dem Trägersignal verglichen wird.
  • In dem Diagramm 30 ist auf der x-Achse 31 eine Frequenz als Ordnungszahl bezogen auf die Grundschwingungsfrequenz aufgetragen und auf der y-Achse 32 die effektive Spannung in Volt aufgetragen, also die an dem entsprechenden Ausgangsanschlüssen des Umrichters ausgegebene Spannung. Nahe dem Ursprung des Diagramms 30 sieht man den größten Spannungsbeitrag 33, welcher den Grundschwingungsanteil repräsentiert. Im Bereich der Trägerfrequenz, welche der Taktfrequenz des Umrichters entspricht, ist eine erste Gruppe 34 von Spannungsbeiträgen erkennbar, die Oberschwingungsspannungen im ersten Seitenband entspricht. Analog ist im Bereich der doppelten Trägerfrequenz eine zweite Gruppe 35 von Spannungsbeiträgen erkennbar, die Oberschwingungsspannungen im zweiten Seitenband entspricht. Ferner sind weitere Gruppen von Spannungsbeiträgen erkennbar, die jedoch relativ kleine Amplituden aufweisen. Der Vollständigkeit halber sei erwähnt, dass das Diagramm 30 nur die Amplituden der unterschiedlichen Oberschwingungsspannungen zeigen. Deren Phasenlage kann aus dem Diagramm 30 hingegen nicht abgelesen werden.
  • Wie bereits erwähnt, können durch geeignete Wahl der Phasenverschiebung zwischen dem Trägersignal des ersten Umrichters 2 und des zweiten Umrichters 3 die bei geradzahligen Vielfachen der Taktfrequenz der Umrichter 2, 3 liegende oder die bei ungeradzahligen Vielfachen der Taktfrequenz der Umrichter 2, 3 liegende Oberschwingungskomponenten in den Phasenströmen durch destruktive Überlagerung ihrer magnetischen Flüsse im Wesentlichen eliminiert bzw. maximal gedämpft werden. Alternativ können alle Oberschwingungskomponenten gedämpft werden, dann aber im geringeren Maße.
  • Das in 4 gezeigte Diagramm 40 veranschaulicht die Abhängigkeit der Amplituden der Oberschwingungen vom Modulationsgrad der PWM-Spannungswandlung durch die Umrichter. Auf der x-Achse 41 ist der Aussteuergrad bzw. der Modulationsgrad der PWM-basierten Spannungswandlung im Umrichter 2, 3 aufgetragen (normiert auf eine entsprechende Raumzeigermodulation) und auf der y-Achse 42 ist eine normierte Spannungsamplitude der Grund- und Oberschwingungsspannungen (Leiter-Leiter-Spannung) aufgetragen. Ein erster Funktionsgraph 43 stellt die Gesamtspannung dar, welche sich aus der Grundschwingungsspannung, welche durch einen zweiten Funktionsgraphen 44 repräsentiert ist, und den Beiträgen der Oberschwingungsspannungen zusammensetzt, welche durch die anderen Funktionsgraphen repräsentiert sind. Ein dritter Funktionsgraphen 45 repräsentiert den Beitrag aller Oberschwingungen, wobei ein vierter Funktionsgraph 46 konkret Spannungsbeiträge im ersten Seitenband im Frequenzspektrum des durch den Umrichter 2, 3 bereitgestellten getakteten Spannungssignals repräsentiert. Dieser Beitrag entspricht der quadratischen Addition der Oberschwingungsspannungen rund um die Taktfrequenz des Umrichters. Ein fünfter Funktionsgraph 47 repräsentiert Spannungsbeiträge von Oberschwingungen im zweiten Seitenband im Frequenzspektrum des durch den Umrichter 2, 3 bereitgestellten getakteten Spannungssignals und entspricht der quadratischen Addition der Oberschwingungsspannungen rund um die doppelte Taktfrequenz des Umrichters.
  • Anhand des in 4 gezeigten Diagramms erkennt man, dass in Abhängigkeit vom Modulationsgrad der Umrichter 2, 3 die Beiträge sämtlicher Oberschwingungsspannungen, welche durch den dritten Funktionsgraphen 45 repräsentiert sind, bei einem Modulationsgrad von ca. 0,6 ihr Maximum haben. Zu kleineren und zu höheren Modulationsgraden hin werden diese Beiträge kleiner. Ferner sieht man, dass erst ab Modulationsgraden von ca. 0,9 die Beiträge der Oberschwingungsspannungen um das erste dominante Seitenband 47 größer werden als die Beiträge der Oberschwingungsspannungen um das zweite dominante Seitenband 46. Bei Modulationsgraden unterhalb von 0,9 stellen Spannungsbeiträge um das zweite dominante Seitenband 46 den größten Beitrag zur Oberschwingungsspannung dar. Die in 4 veranschaulichten Zusammenhänge zwischen Modulationsgrad der Umrichters 2, 3 und den Spannungsbeiträgen aus der Grundschwingung und den Oberschwingungen können durch theoretische oder experimentelle Analyse erhalten werden.
  • Durch eine geeignete Wahl der Phasenverschiebung zwischen den Trägersignalen der beiden Umrichter 2, 3 können störende magnetische Flüsse, die durch Oberschwingungsspannungen in den Spannungsphasen der Umrichter 2, 3, die wiederum Oberschwingungsströme induzieren, reduziert werden. Die Wahl der Phasenverschiebung hängt dabei von den Seitenbändern ab, in denen die Oberschwingungen reduziert werden sollen. Gegebenenfalls handelt es sich dabei nicht um die Oberschwingungsspannungen, welche die betragsmäßig größten Oberschwingungsströme induzieren - etwa die Beiträge zum ersten Seitenband, sondern um solche, die unter Berücksichtigung ihrer Frequenzabhängigkeit die größte Störkomponente darstellen, etwa die Beiträge zum zweiten Seitenband.
  • In dem in 5 gezeigten Diagramm 50 ist die Korrelation zwischen der Phasenverschiebung zwischen den Trägersignalen (in Rad auf der x-Achse 51 aufgetragen) und dem resultierenden Phasenunterschied zwischen einander korrespondierenden Seitenbändern (in Grad auf der y-Achse 52 aufgetragen) veranschaulicht. Der erste Funktionsgraph 53 zeigt die Phasenverschiebung für Oberschwingungsbeiträge im ersten Seitenband und der zweite Funktionsgraph 54 zeigt die Phasenverschiebung für Oberschwingungsbeiträge im zweiten Seitenband. Aus dem Diagramm 50 ist ersichtlich, dass durch geeignete Wahl der Phasenverschiebung zwischen den Trägersignalen der Umrichter 2, 3 die Phasen der Oberschwingungen im Prinzip nach Belieben eingestellt werden können. Zur Minimierung eines Beitrags einer Oberschwingung zum magnetischen Fluss im Elektromotor ist bei einem System mit zwei Teilsystemen ein Phasenunterschied von +/-180° erforderlich. Wie dargestellt, kann das für Oberschwingungen zum hier betrachteten ersten Seitenband oder zum zweiten Seitenband erreicht werden, jedoch nicht für beide gleichzeitig.

Claims (9)

  1. Ansteuerschaltkreis für einen mehrphasigen Elektromotor, aufweisend: eine erste getaktete Umrichtereinheit, welche eine vorbestimmte Anzahl von Ausgangsanschlüssen aufweist und eingerichtet ist, an jedem Ausgangsanschluss auf Basis eines ersten Trägersignals ein erstes pulsweitenmoduliertes Spannungssignal bereitzustellen, wobei die Spannungssignale an den Ausgangsanschlüssen gegeneinander phasenverschoben sind; mindestens eine zweite getaktete Umrichtereinheit, welche die vorbestimmte Anzahl von Ausgangsanschlüssen aufweist und eingerichtet ist, an jedem Ausgangsanschluss auf Basis eines zweiten Trägersignals ein zweites pulsweitenmoduliertes Spannungssignal bereitzustellen, wobei die Spannungssignale an den Ausgangsanschlüssen gegeneinander phasenverschoben sind; einen Regelungsschaltkreis, welcher mit der ersten Umrichtereinheit und mit der mindestens zweiten Umrichtereinheit gekoppelt ist und eingerichtet ist, zwischen dem ersten Trägersignal und dem zweiten Trägersignal eine Phasenverschiebung einzustellen; wobei jeder Ausgangsanschluss der ersten Umrichtereinheit und der zweiten Umrichtereinheit jeweils eine Induktivität aufweist, die paarweise miteinander magnetisch gekoppelt sind.
  2. Ansteuerschaltkreis gemäß Anspruch 1, wobei die paarweise miteinander gekoppelten Induktivitäten mittels eines Elements aus einem ferromagnetischen Material miteinander gekoppelt sind.
  3. Ansteuerschaltkreis gemäß Anspruch 2, wobei die paarweise miteinander gekoppelten Induktivitäten um einen gemeinsamen Kern gewickelt sind, so dass sich die magnetischen Flüsse der Induktivitäten im Kern gleichsinnig oder gegensinnig überlagern.
  4. Elektromotor mit einem Ansteuerschaltkreis gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei jeder Ausgangsanschluss der ersten Umrichtereinheit mit einer Phase einer ersten mehrphasigen Wicklung des Elektromotors und jeder Ausgangsanschluss der zweiten Umrichtereinheit mit einer Phase einer zweiten mehrphasigen Wicklung des Elektromotors gekoppelt ist.
  5. Elektromotor gemäß Anspruch 4, wobei die paarweise miteinander gekoppelten Induktivitäten magnetisch positiv miteinander gekoppelt sind, wenn die Wicklungssysteme des Elektromotors entgegengesetzt gewickelt sind und wenn der Regelungsschaltkreis eingerichtet ist, einander entsprechende Schalter der getakteten Umrichtereinheiten zur Erzeugung der pulsweitenmodulierten Spannungssignale gegenphasig zu schalten.
  6. Elektromotor gemäß Anspruch 4, wobei die paarweise miteinander gekoppelten Induktivitäten magnetisch negativ miteinander gekoppelt sind, wenn die Wicklungssysteme des Elektromotors gleichphasig gewickelt sind und wenn der Regelungsschaltkreis eingerichtet ist, einander entsprechende Schalter der getakteten Umrichtereinheiten zur Erzeugung der pulsweitenmodulierten Spannungssignale gleichphasig zu schalten.
  7. Elektromotor gemäß einem der Ansprüche 4 bis 6, wobei der Regelungsschaltkreis eingerichtet ist, die Phasenverschiebung zwischen dem ersten Trägersignal und dem zweiten Trägersignal in Abhängigkeit vom Modulationsgrad der ersten und der zweiten Umrichtereinheit und/oder in Abhängigkeit von den im Elektromotor auftretenden Verlusten einzustellen.
  8. Elektromotor gemäß einem der Ansprüche 4 bis 7, wobei der Regelungsschaltkreis eingerichtet ist, die Phasenversschiebung zwischen dem ersten Trägersignal und dem zweiten Trägersignal derart einzustellen, dass die durch Oberschwingungskomponenten in gleichphasigen oder gegenphasigen Seitenbändern des pulsweitenmodulierten Spannungssignalen hervorgerufenen Ströme in den beiden miteinander magnetisch gekoppelten Ausgangsanschlüssen eine Phasendifferenz von 180° aufweisen und somit gedämpft oder minimiert werden.
  9. Elektromotor gemäß einem der Ansprüche 4 bis 7, wobei der Regelungsschaltkreis eingerichtet ist, die Phasenversschiebung zwischen dem ersten Trägersignal und dem zweiten Trägersignal derart einzustellen, dass Oberschwingungskomponenten in allen Seitenbändern des pulsweitenmodulierten Spannungssignalen in den beiden miteinander magnetisch gekoppelten Ausgangsanschlüssen eine Dämpfung erfahren.
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