DE10221385A1

DE10221385A1 - Verfahren zum Starten eines bürstenlosen Gleichstrommotors

Info

Publication number: DE10221385A1
Application number: DE2002121385
Authority: DE
Inventors: Torsten Heidrich
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2002-05-14
Filing date: 2002-05-14
Publication date: 2003-11-27

Abstract

Es wird ein Verfahren zum Starten eines bürstenlosen Gleichstrommotors mit einer mehrphasigen Statorwicklung angegeben, bei dem zur Bestimmung der Rotorposition bei Rotorstillstand mehrere Stromimpulse auf die Statorwicklung aufgeschaltet werden. Für einen geregelten, sensorlosen Hochlauf wird eine genaue, von der Versorgungsspannung unabhängige Bestimmung der Rotorposition bei geringem, steuerungstechnischen Aufwand dadurch erreicht, daß 180 DEG /m Teststromimpulse nacheinander so auf die Statorwicklung aufgeschaltet werden, daß die Reststromimpulse elektrisch um gleiche Winkelschritte von 180 DEG /m versetzte Statorflußvektoren erzeugen. Bei jedem aufgeschalteten Teststromimpuls werden die Phasenströme in zwei gleichsinnig stromdurchflossenen Wicklungsphasen (121-123) miteinander verglichen und aus dem Vergleich ein Sektor von 180 DEG elektrisch für die Rotorposition bestimmt. Durch die Schnittmenge der 180 DEG -Sektoren wird der Sektor der Rotorposition auf die Größe eines Winkelschritts von 180 DEG /m eingeschränkt und die Drehwinkellage der Symmetrieachse des Schnittmengensektors als Rotorposition (alpha¶R¶) festgelegt.

Description

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einem Verfahren zum Starten eines bürstenlosen Gleichstrommotors nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Bürstenlose Gleichstrommotoren, sog. BLDC-Motoren, werden elektronisch kommutiert, wobei die in Brückenschaltung angeordneten Halbleiterschalter der Schaltvorrichtung nach einem vorgegebenen Kommutierungsmuster zur folgerichtigen Bestromung der einzelnen Wicklungsstränge oder -phasen der Statorwicklung von einer Steuervorrichtung in Abhängigkeit von der momentanen Drehlage des Rotors - im folgenden Rotorposition genannt - durchgeschaltet (geschlossen) oder gesperrt (geöffnet) werden. Durch die Kommutierung wird sichergestellt, daß die Winkelbeziehung von 90° elektrisch zwischen einem von der Statorwicklung erzeugten Statorflußvektor und dem Rotordurchflutungsvektor aufrechterhalten bleibt, und somit der Rotor von dem umlaufenden Statorfeld- oder Statorflußvektor angetrieben wird.

Zur Bestimmung der Rotorposition werden z. B. Positionssensoren eingesetzt (DE 40 40 926 C1). Es sind auch BLDC-Motoren bekannt, bei denen zur Bestimmung der Rotorposition rotatorisch induzierte Spannungen ausgewertet werden (DE 37 09 168 A1). Nachteilig dabei ist, daß im Motorstillstand keine Spannung induziert wird, die Rotorposition daher nicht bekannt ist und sich damit der Motoran- oder -hochlauf insbesondere bei stark veränderlichen oder hohen Lasten schwierig gestaltet.

Aus der US 5 569 990 und/oder US 5 028 852 ist es bekannt, bei einem BLDC-Motor die Rotorposition im Stillstand mit einer Genauigkeit von 180°/m elektrisch zu bestimmen wobei m die Phasenzahl der Statorwicklung ist, um mit dieser Kenntnis der Rotorposition den Motor durch Anlegen eines auf die Rotorposition angepaßten Kommutierungsmusters der Ansteuersignale für die Schaltvorrichtung in die richtige Drehrichtung zu starten. Hierzu werden an die Statorwicklung des stehenden Motors Stromimpulse gelegt, die einerseits lang genug sind, um eine korrekte Messung zu ermöglichen und andererseits kurz genug sind, damit der Rotor nicht dreht, also seine Position beibehält. Hierzu wird an jede Wicklungsphase oder jeden Wicklungsstrang der Statorwicklung ein positiver und ein negativer Teststromimpuls gegeben, die Stromanstiegszeit, d. h. die Zeit, die vergeht, bis der in der Wicklungsphase fließende Strom eine Stromschwelle erreicht, gemessen und die Zeitdifferenz zwischen den beiden Stromanstiegszeiten bestimmt. Der aus den m Stromanstiegszeiten bestehende Zeitvektor wird in eine Bestromungstabelle für die Statorwicklung eingelesen, welche das zur Kommutierung erforderliche Bestromungsmuster der m Wicklungsphasen enthält, um den Rotor in die gewünschte Drehrichtung umlaufen zu lassen. Die zu dem Zeitvektor zugehörige Kombination der Phasenbestromung wird durch entsprechende Ansteuersignale realisiert, die an die Steuereingänge der Halbleiterschalter der Schaltvorrichtung angelegt werden. Die Ansteuersignale werden dann in der durch das Kommutierungsmuster vorgegebenen Weise variiert, so daß auf den Rotor ein entsprechendes Drehmoment ausgeübt wird und der Rotor hochdreht.

Vorteile der Erfindung

Das erfindungsgemäße Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 hat den Vorteil der genaueren Bestimmung der Rotorposition im Motorstillstand mit geringerem steuerungstechnischen Aufwand. Der zur Verfügung stehende Signalhub wird besser ausgenutzt, so daß die Prüf- oder Testströme in den Wicklungsphasen oder -strängen kleiner bzw. kürzer gemacht werden können, was durch dadurch mögliche größere Bestromungszeiten für die Drehmomenterzeugung ein höheres Antriebsmoment ermöglicht. Insbesondere ist die Genauigkeit bei der Bestimmung der Rotorposition unabhängig von der Betriebsspannung des Gleichstrommotors, so daß das Verfahren mit Vorteil bei Gleichstrommotoren in der Kraftfahrzeugtechnik eingesetzt werden kann, da die Bordnetzspannung von z. B. 14 V oder 42 V in Kraftfahrzeugen doch beträchtlichen Schwankungen unterliegt. Die Bestimmung der Rotorposition erfolgt sehr schnell, da nach bereits nur m Teststromimpulsen bei einer m-phasigen oder m-strängigen Statorwicklung die Rotorposition mit einer Genauigkeit von einem halben Winkelschritt, der 180°/m elektronisch beträgt, erkannt wird, was für den Anlauf des Gleichstrommotors ausreichend ist. Bei einer dreiphasigen oder dreisträngigen Statorwicklung sind also insgesamt drei Teststromimpulse ausreichend, um die Rotorlage einem Winkelsektor von 60° elektrisch zuordnen zu können. Ist die Rotorposition bestimmt, so kann gemäß weiteren Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens mit einer geringeren Anzahl von weiteren Teststromimpulsen das mögliche Antriebsmoment sowohl bei aktiver als auch passiver Last weiter gesteigert werden.

Durch die in den weiteren Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildung und Verbesserungen des im Anspruch 1 angegebenen Verfahrens möglich.

Ist die Rotorposition bestimmt, so wird nach einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ein Stromimpuls auf die Statorwicklung aufgeschaltet, der einen drehmomentbildenden Statorflußvektor erzeugt, dessen Phasenlage um 90° elektrisch in einer als Kraftrichtung gewählten Rotordrehrichtung gegenüber der bestimmten Rotorposition versetzt ist. Nach einer Zeitspanne, die konstant oder abhängig von der Drehzahl des Motors gewählt wird, wird zur Überprüfung der Rotorposition eine geringere Anzahl von weiteren Teststromimpulsen auf die Statorwicklung aufgeschaltet. Ist die Rotorposition unverändert, so wird erneut durch Aufschalten eines Stromimpulses der drehmomentbildende Statorflußvektor erzeugt. Hat sich der Rotor gedreht, so wird mittels eines Stromimpulses ein drehmomentbildender Statorflußvektor generiert, dessen Phasenlage wiederum um 90° elektrisch gegenüber der neu bestimmten Rotorposition versetzt ist. Dieser Vorgang wird fortgesetzt, bis eine ausreichende Rotordrehzahl erkannt wird, wonach auf ein anderes bekanntes Verfahren zur sensorlosen Bestimmung der Rotorposition umgeschaltet wird. Damit entfallen die zyklisch auftretenden Teststromimpulse, und der Motor ist im seinem vollen Leistungsumfang nutzbar. Die Aufschaltung der weiteren Teststromimpulse kann in verschieder Weise durchgeführt werden. Ist die Drehrichtung des Motors bekannt, so wird gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung nur ein weiterer Teststromimpuls so aufgeschaltet, daß er einen Statorflußvektor erzeugt, dessen Phasenlage um einen halben Winkelschritt gegenüber der bestimmten Rotorposition in Kraftrichtung versetzt ist. Die Phasenströme der beiden gleichsinnig stromdurchflossenen Wicklungsphasen werden wiederum gemessen und miteinander verglichen. Aus dem Vergleich wird ein an die Phasenlage des erzeugten Statorflußvektors sich anschließender Sektor von 180° elektrisch für eine neue Rotorposition bestimmt, der je nachdem, in welcher Wicklungsphase der größere (oder kleinere) Phasenstrom gemessen wird, dem Statorflußvektor in Kraftrichtung vor- oder nacheilt. Die neue Rotorposition wird als die um einen halben Winkelschritt in Kraftrichtung versetzte Phasenlage des Statorflußvektors bestimmt, wenn der 180°-Sektor vorauseilt und als die um einen halben Winkelschritt gegen Kraftrichtung versetzte Phasenlage des Stromflußvektors bestimmt, wenn der 180°-Sektor nacheilt. Die Aufschaltung des weiteren Stromimpulses zur Drehmomenterzeugung auf die Statorwicklung wird so vorgenommen, daß die Phasenlage des von ihm erzeugten drehmomentbildenden Statorflußvektors um 90° elektrisch gegenüber der neu bestimmten Rotorposition in Kraftrichtung versetzt ist.

Ist die Drehrichtung unbekannt, so wird gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung die Aufschaltung der weiteren Teststromimpulse so vorgenommen, daß ein erster weiterer Teststromimpuls einen ersten Statorflußvektor erzeugt, dessen Phasenlage gegenüber der zuvor bestimmten Rotorposition um einen halben Winkelschritt entgegen Kraftrichtung versetzt ist. Die Phasenströme der beiden gleichsinnig stromdurchflossenen Wicklungsphasen werden wiederum gemessen und miteinander verglichen und aus dem Vergleich wird ein an die Phasenlage des erzeugten Stromflußvektors sich anschließender Sektor von 180° elektrisch für eine neue Rotorposition bestimmt, der je nachdem, in welcher Wicklungsphase der größere (oder kleinere) Phasenstrom gemessen wird, dem Statorflußvektor in Kraftrichtung vor- oder nacheilt. Im Falle des Nacheilens des 180°-Sektors wird die neue Rotorposition als die um einen halben Winkelschritt gegen Kraftrichtung versetzte Phasenlage des erzeugten Stromflußvektors bestimmt und die Aufschaltung des weiteren Stromimpulses zur Drehmomenterzeugung auf die Statorwicklung so vorgenommen, daß die Phasenlage des von ihm erzeugten, drehmomentbildenden Statorflußvektors um 90° gegenüber der neuen Rotorposition in Kraftrichtung versetzt ist. Im Falle des Voreilens des 180°-Sektors wird ein zweiter weiterer Teststromimpuls auf die Statorwicklung aufgeschaltet, der einen um einen Winkelschritt gegenüber der Phasenlage des vom ersten weiteren Teststromimpuls erzeugten ersten Statorflußvektors versetzten zweiten Statorflußvektor erzeugt. Die Phasenströme der beiden gleichsinnig stromdurchflossenen Wicklungsphasen werden wiederum gemessen und miteinander verglichen, und aus dem Vergleich wird ein an die Phasenlage des vom zweiten weiteren Testimpuls erzeugten zweiten Statorflußvektors sich anschließender Sektor von 180° elektrisch für eine neue Rotorposition bestimmt. Die neue Rotorposition wird als die um einen halben Winkelschritt gegen Kraftrichtung versetzte Phasenlage des vom zweiten Stromimpuls erzeugten zweiten Statorflußvektors festgelegt, wenn der 180°-Sektor nacheilt, und als um einen halben Winkelschritt in Kraftrichtung versetzte Phasenlage des vom zweiten Teststromimpuls erzeugten zweiten Statorflußvektors festgelegt, wenn der 180°-Sektor voreilt. Die Aufschaltung des weiteren Stromimpulses zur Drehmomenterzeugung auf die Statorwicklung wird so vorgenommen, daß die Phasenlage des von ihm erzeugten, drehmomentbildenden Statorflußvektors um 90° in Kraftrichtung gegenüber der neuen Rotorposition versetzt ist.

Zeichnung

Die Erfindung ist anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 ein Blockschaltbild einer Vorrichtung zum Betreiben eines eine dreiphasige Statorwicklung aufweisenden, bürstenlosen Gleichstrommotors mit Auswerteeinheit für den Hochlauf sowie Schaltvorrichtung und Steuervorrichtung zum Ansteuern der Statorwicklung,
Fig. 2 ein Schaltbild der Schaltvorrichtung in Fig. 1,
Fig. 3 ein in der Steuervorrichtung gemäß Fig. 1 abgelegtes Kommutierungsmuster,
Fig. 4 eine Darstellung von im Stator erzeugten Statorflußvektoren zur Erläuterung des Verfahrens zum Starten des Gleichstrommotors,
Fig. 5 eine Darstellung von drei durch drei um 60° elektrisch zueinander versetzte Statorflußvektoren bestimmten 180°-Sektoren zur Erläuterung des Verfahrens,
Fig. 6 eine Darstellung eines durch die Schnittmenge der 180°-Sektoren in Fig. 5 eingeschränkten Sektors für die Rotorposition,
Fig. 7 eine in der Auswerteeinheit gemäß Fig. 1 abgelegte Zuordnungstabelle von Statorflußvektoren und diesen zugehörigen 180°-Sektoren,
Fig. 8 ein Diagramm des Stromverlaufs in der Statorwicklung zur Erläuterung der Bildung der 180°-Sektoren aus dem Stromvergleich,
Fig. 9 und 10 eine Darstellung von im Stator erzeugten Statorflußvektoren zum Hochlauf des Gleichstrommotors bei bekannter Drehrichtung,
Fig. 11 und 12 eine gleiche Darstellung wie in Fig. 9 und 10 zum Hochlauf des Gleichstrommotors bei unbekannter Drehrichtung.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels

In Fig. 1 ist im Blockschaltbild eine Vorrichtung zum Betreiben eines bürstenlosen Gleichstrommotors 10 an einem Gleichspannungsnetz mit der Netzgleichspannung U_B dargestellt. Der Gleichstrommotor 10 weist in bekannter Weise einen Stator 11 mit einer im Ausführungsbeispiel dreiphasigen Statorwicklung 12 (Fig. 2) und einen permanentmagneterregten Rotor 13 auf. Mittels einer Schaltvorrichtung 14, die von einer Steuervorrichtung 15 gesteuert wird, werden die drei Wicklungsphasen oder -stränge 121, 122, 123 der dreiphasigen Statorwicklung 12 folgerichtig so bestromt, daß im Stator 11 ein Statorfeld umläuft, das dem Durchflutungsvektor des Rotors 13 um 90° elektrisch in Drehrichtung des Rotors 13 vorauseilt. Hierzu ist es erforderlich, die momentane Drehstellung oder Drehlage des Rotors 13 - im folgenden Rotorposition genannt - zu überwachen und die Schaltvorrichtung 14 entsprechend anzusteuern. Die Rotorposition wird mit Hilfe der rotatorisch induzierten Spannung in den Wicklungsphasen 121-123 der Statorwicklung 12 bestimmt, was durch die in Fig. 1 strichliniert eingezeichnete Spannungsmeßleitung 21 angedeutet ist.
Die Schaltvorrichtung 14 umfaßt eine Mehrzahl von Halbleiterschaltern, die im Ausführungsbeispiel als MOS-FETs ausgebildet und in einer Zweiweg-Brückenschaltung zusammengefaßt sind. Bei der gewählten Dreiphasenwicklung sind in der Schaltvorrichtung 14 sechs Halbleiterschalter T1 -T6 vorhanden, deren Steuereingänge an der Steuervorrichtung 15 angeschlossen sind. In der Steuervorrichtung 15 werden entsprechend eines vorgegebenen Kommutierungsmusters Ansteuersignale generiert (in Fig. 3 linker Tabellenteil), die an die einzelnen Halbleiterschalter T1-T6 gelegt werden und dadurch eine Bestromung der Wicklungsphasen 121-123 der Statorwicklung 12 bewirken, wie sie in Fig. 3 im rechten Teil der Tabelle dargestellt ist. Das Pluszeichen bedeutet hierbei eine positive Bestromung in Richtung Pfeil 16 in Fig. 2, ein Minuszeichen eine entgegengerichtete Bestromung. Ein nicht ausgefülltes Kästchen steht für eine stromlose Wicklungsphase. Werden beispielsweise die Halbleiterschalter T1, T4 und T6 angesteuert, so schalten diese durch, und ein Strom fließt in der Wicklungsphase 121 in Richtung Pfeil 16 und in den Wicklungsphasen 122 und 123 entgegen Pfeil 16.
Im Motorstillstand besteht das Problem, daß bei Drehzahl Null keine Spannung in der Statorwicklung 12 induziert wird, so daß das sensorlose Verfahren zur Rotorlagenbestimmung durch Auswertung der Strang- oder Phasenspannungen des Motors 10 nicht eingesetzt werden kann. Um einen geregelten Motoranlauf aus dem Stillstand zu gewährleisten, sind hier weitere Komponenten für einen geregelten, sensorlosen Hochlauf vorgesehen. Diese umfassen drei Strommeßeinrichtungen, z. B. drei Stromwandler 17 oder drei Meßshunts, zum Messen der Phasenströme in den Wicklungsphasen 121, 122, 123 der Statorwicklung 12, drei Komparatoren 20 zum Vergleich der gemessenen Phasenströme, eine Auswerteeinheit 18 zur Bestimmung der Rotorlage aus den Ausgangssignalen der Komparatoren 20 und eine Freischalteeinheit 19, die nur die Ausgangssignale ausgewählter Komparatoren 20 auf die Auswerteeinheit 18 aufschaltet. Von den drei Stromwandlern 17 ist der Stromwandler 171 in der Wicklungsphase 121, der Stromwandler 172 in der Wicklungsphase 122 und der Stromwandler 173 in der Wicklungsphase 123 angeordnet. Der Komparator 201 ist eingangsseitig an den Stromwandlern 171 und 172, der Komparator 202 eingangsseitig an den Stromwandlern 172 und 173 und der Komparator 203 eingangsseitig an den Stromwandlern 173 und 171 angeschlossen, so daß der Komparator 201 die Phasenströme in den Wicklungsphasen 121, 122, der Komparator 202 die Phasenströme in den Wicklungsphasen 122, 123 und der Komparator 203 die Phasenströme in den Wicklungsphasen 123, 121 miteinander vergleicht. Je nachdem, welcher Phasenstrom der größer bzw. kleinere ist, ist das Ausgangssignal des Komparators 20 positiv oder negativ. Die Ausgänge der Komparatoren 20 sind über die Freischalteeinheit 19 an der Auswerteeinheit 18 angeschlossen. Zur Verdeutlichung der Funktion der Freischalteeinheit 19 ist in jeder Komparatorverbindung zu der Auswerteeinheit 18 ein elektrischer Schalter 191, 192, 193 symbolisch angeordnet, so daß nur bei geschlossenen Schaltern 191-193 das jeweilige Ausgangssignal der Komparatoren 20 an die Auswerteeinheit 18 gelangt.
Mit diesen Komponenten für den geregelten Hochlauf des Gleichstrommotors 10 wird folgendes Verfahren zum Starten des bürstenlosen Gleichstrommotors 10 durchgeführt:
Im Stillstand des Rotors 13 werden auf die dreiphasige Statorwicklung 12 drei Teststromimpulse aufgeschaltet, die im Stator 11 Statorflußvektoren 25 (Fig. 4) erzeugen, die um 60° elektrisch gegeneinander versetzt sind. Hierzu werden die Halbleiterschalter T1 bis T6 der Schaltvorrichtung 14 nacheinander mit dem im linken Teil der Tabelle gemäß Fig. 3 angegebenen Schaltsignalen angesteuert. Die Ordnungszahlen der Teststromimpulse I_n mit n = 1, 2. . .6 sind in Figur in der linken Spalte eingetragen. Im linken Teil der Tabelle sind weiter die erforderlichen Ansteuersignale der Halbleiterschalter T1 bis T6 dargestellt. Eine "1" bedeutet dabei einen geschlossenen Halbleiterschalter, also einen durchgeschalteten MOS-FET, eine "0" steht für einen gesperrten MOS-FET, also einen offenen Halbleiterschalter T1 bis T6. Die Teststromimpulse sind dabei von einer solch kurzen Dauer, daß die im Gleichstrommotor 10 erzeugten Drehmomente so klein sind, daß sich der Rotor 13 aufgrund seines Trägheitsmoments und der Reibung nicht bewegt. Bei jedem der drei Teststromimpulse I_n, z. B. der Teststromimpulse I₁, I₂, I₃, werden die Wicklungsphasen 121, 122 und 123 der Statorwicklung 12 in der im rechten Teil der Tabelle der Fig. 3 angegebenen Weise bestromt, wobei im Stator 11 ein Statorflußvektor (SFV) generiert wird, dessen Phasenlage α_n in der mittleren Spalte der Tabelle in Fig. 3 eingetragen ist. Beim ersten Teststromimpuls I₁ werden z. B. - wie in Fig. 3 ausgewiesen ist - die Halbleiterschalter T1, T4 und T6 angesteuert. In der Wicklungsphase 121 fließt ein Phasenstrom in Richtung Pfeil 16 (Fig. 2), der über die Wicklungsphasen 122, 123 entgegen Pfeil 16 zurückfließt. Die Phasenströme in zwei gleichsinnig stromdurchflossenen Wicklungsphasen werden miteinander verglichen, im gewählten Beispiel also die Phasenströme der Wicklungsphasen 122, 123. Aus dem Vergleich wird ein Sektor von 180° elektrisch für eine mögliche Rotorposition bestimmt, der je nachdem, in welcher Wicklungsphase der größere (oder kleinere) Phasenstrom gemessen wird, sich an die Phasenlage α_n des Statorflußvektors 25 zu größeren oder kleineren elektrischen Winkeln hin anschließt. Für das gewählte Beispiel ist in Fig. 4 der Statorflußvektor 25(1) mit der Phasenlage α₁ = 0° dargestellt. Ist beispielsweise der Phasenstrom in der Wicklungsphase 122 größer als der Phasenstrom in der Wicklungsphase 123, so liegt der 180°-Sektor zwischen 180° bis 360°, schließt sich also an den Statorflußvektor 25(1) zu kleineren Winkeln hin an. Ist dagegen der Phasenstrom in der Wicklungsphase 122 kleiner als der Phasenstrom in der Wicklungsphase 123, so liegt der Phasensektor zwischen 0° und 180°. In diesem Fall schließt sich der 180°-Sektor an den Statorflußvektor 25(1) zu größeren elektrischen Winkeln hin an (vgl. auch den Stromverlauf in den Wicklungsphasen 121, 122, 123 in Fig. 8 links und rechts von 0° elektrisch). In Fig. 5a ist der 180°-Sektor für den zweiten Fall schraffiert dargestellt. Der gleiche Vorgang wiederholt sich beim Aufschalten des zweiten Teststromimpulses I₂ durch Ansteuerung der Halbleiterschalter T1, T3 und T6 und beim Aufschalten des dritten Teststromimpulses I₃ durch Ansteuerung der Halbleiterschalter T2, T3 und T6. Wie in Fig. 4 dargestellt ist, wird mit dem zweiten Teststromimpuls I₂ der Statorflußvektor 25(2) und mit dem dritten Teststromimpuls I₃ der Statorflußvektor 25(3) erzeugt. Die sich bei diesen Statorflußvektoren 25(2) und 25(3) ergebenden 180°-Sektoren für eine mögliche Rotorposition sind in Fig. 5b und 5c dargestellt. In Fig. 5b ist dabei der 180°-Sektor schraffiert dargestellt, der sich ergibt, wenn der Phasenstrom in der Wicklungsphase 121 kleiner ist als der Phasenstrom in der Wicklungsphase 122, und in Fig. 5c ist der 180°-Sektor schraffiert dargestellt, der sich ergibt, wenn der Phasenstrom in der Wicklungsphase 123 größer ist als der Phasenstrom in der Wicklung 121. Die Schnittmenge aus den mit den drei Testimpulsen I₁, I₂ und I₃ festgelegten 180°-Sektoren gemäß Fig. 5a bis 5c ergibt einen auf 60° elektrisch beschränkten Winkelsektor (Fig. 6), in dem die maximale Verkettung zwischen Statorfluß und Rotorfluß gegeben ist. Die Winkellage der Symmetrieachse 27 des Sektors 26 wird als Rotorposition α_R bestimmt, die im gewählten Beispiel α_R = 90° elektrisch beträgt.
In der in Fig. 7 dargestellten Tabelle sind alle Sektorhälften (180°-Sektoren) dargestellt, die sich aus dem Vergleich der Strang- oder Phasenströme in jeweils zwei gleichsinnig bestromten Wicklungsphasen 121, 122, 123 der Statorwicklung 12 während des Aufschaltens der Teststromimpulse I_n ergeben. Im rechten Teil der Tabelle gemäß Fig. 7 sind die 180°-Sektoren in 60°-Sektoren eingeteilt, und die bestimmte Sektorhälfte ist jeweils auf drei aufeinanderfolgende 60°-Sektoren aufgeteilt. Wie daraus leicht zu erkennen ist, sind zur Bestimmung des die Rotorlage festlegenden 60°-Sektors 26 - wie vorstehend beschrieben - nur drei Testimpulse, z. B. I₁, I₂ und I₃, erforderlich. Selbstverständlich ist es auch möglich, die drei Testimpulse I₄, I₅ und I₆ auf die Statorwicklung 12 aufzuschalten, die Statorflußvektoren mit einer Phasenlage von 180°, 240° und 300° ergeben. Wie aus Fig. 7 zu erkennen ist, liefern diese Teststromimpulse gleiche Ergebnisse. Beispielsweise wird der 60°-Sektor gemäß Fig. 6 auch dann als Rotorlage bestimmt, wenn bei Anlegen des Testromimpulses I₄ (Statorflußvektor 25 mit α₄ = 180°) der Phasenstrom in der Wicklungsphase 122 größer ist als in der Wicklungsphase 123, bei Anlegen des Teststromimpulses I₅ (Statorflußvektor 25 mit α₅ = 240°) der Phasenstrom in der Wicklungsphase 121 größer ist als in der Wicklungsphase 122 und bei Anlegen des Teststromimpulses I₆ (Statorflußvektor 25 mit α₆ = 300°) der Phasenstrom in der Wicklungsphase 123 kleiner ist als in der Wicklungsphase 121. Gleiche Ergebnisse werden auch erzielt, wenn die Teststromimulse I₁, I₂ und I₆ oder I₁, I₃ und I₅ oder I₂, I₃ und I₄ oder I₃, I₄ und I₆ angelegt werden. Grundsätzlich können drei beliebige Teststromimpulse angelegt werden mit der Maßgabe, daß solche Teststromimpulse auszuscheiden sind, die einen Statorflußvektor erzeugen, der gegenüber einem der beiden anderen Statorflußvektoren um 180° elektrisch versetzt sind.
Zum Vergleichen der jeweiligen Strangströme in den gleichsinnig bestromten Wicklungsphasen 121, 122, 123 wird mit jedem Teststromimpuls I_n nur derjenige Komparator 20 aktiviert, dessen Eingänge an den Meßshunts 17 während der Dauer des Teststromimpuls gleichsinnig bestromter Wicklungsphasen 121, 122, 123 angeschlossen sind. Beim Teststromimpuls I₁ wäre dies der Komparator 202, beim Teststromimpuls I₂ der Komparator 201 und beim Teststromimpuls I₃ der Komparator 203. Aus der Tabelle gemäß Fig. 7 ist auch ersichtlich, daß bei den Teststromimpulsen I₄, I₅ und I₆ die gleichen Komparatoren 20 aktiviert werden. Zur Aktivierung des jeweiligen Komparators 20 wird in der Freischalteinheit 19 der jeweilige Schalter 192, 193 bzw. 191 geschlossen, so daß das Ausgangssignal des jeweils freigeschalteten oder aktivierten Komparators 201 an die Auswerteeinheit 18 gelangt. In der Auswerteeinheit 18 ist eine Zuordnungstabelle abgespeichert, die beispielsweise aus den in Fig. 7 mit A und B bezeichneten Tabellenbereichen besteht. In der Auswerteeinheit 18 wird nunmehr aus der Zuordnungstabelle zu der Kombination der von den drei Komparatoren 20 gelieferten Ausgangssignale der Sektor 26 aufgesucht, der dieser Kombination der drei Komparator- Ausgangssignale zugehörig ist. Im gewählten Beispiel wäre dies der Sektor 26 mit der Phasenlage von 60° bis 120° elektrisch. In der Auswerteeinheit 18 wird nun die Phasenlage der Symmetrieachse 27 oder Winkelhalbierenden dieses Sektors 26 bestimmt und der Steuervorrichtung 15 als Rotorposition α_R zugeführt. Im gewählten Beispiel ist damit die Rotorposition auf α_R = 90° elektrisch festgelegt.
Das für eine dreiphasige Statorwicklung 12 beschriebene Verfahren ist selbstverständlich auch auf eine m-phasige Statorwicklung 12 mit m > 2 anwendbar. In diesem Fall sind 180°/m Teststromimpulse erforderlich, die jeweils um einen Winkelschritt von 180°/m gegeneinander versetzt sind, um die Rotorlage bezüglich eines Sektors von 180°/m zu bestimmen.
Damit der Rotor 13 nach dem Ende der Positionsbestimmung ein Drehmoment abgibt, wird nunmehr ein Stromimpuls auf die Statorwicklung 12 aufgeschaltet, der einen drehmomentbildenden Statorflußvektor 25' erzeugt, dessen Phasenlage um 90° elektrisch in einer als Kraftrichtung gewählten Rotordrehrichtung gegenüber der bestimmten Rotorposition α_R versetzt ist. Für das vorstehend beschriebene Beispiel mit der Festlegung der Rotorposition auf α_R = 90° ist der Statorflußvektor 25' für die Drehmomenterzeugung in Fig. 10 dargestellt. Nach Ablauf einer Zeit, die fest oder z. B. in Abhängigkeit von der Drehzahl des Gleichstrommotors 10 gewählt wird, wird durch Aufschalten weiterer Teststromimpulse auf die Statorwicklung 12 die Rotorposition überprüft, d. h. nachgeprüft, ob aufgrund des aufgeschalteten Stromimpulses zur Drehmomenterzeugung der Rotor 13 seine zuvor bestimmte Position beibehalten oder verändert hat, um das Antriebsmoment beizubehalten.
Ist die Drehrichtung des Rotors 13 bekannt, so wird - wie dies in Fig. 9 dargestellt ist - nur ein einziger weiterer Teststromimpuls so aufgeschaltet, daß er einen Statorflußvektor 251 erzeugt, dessen Phasenlage α_n um einen halben elektrischen Winkelschritt, bei der dreiphasigen Statorwicklung 12 also um 30°, in der mit der bekannten Rotordrehrichtung zusammenfallenden Kraftrichtung, die in Fig. 10 mit Pfeil 24 gekennzeichnet ist, gegenüber der bestimmten Rotorposition, im beschriebenen Beispiel α_R = 90°, versetzt ist. Der erzeugte Statorflußvektor 251 hat also im beschriebenen Beispiel eine Phasenlage von α₃ = 120° elektrisch. Wie aus den Tabellen gemäß Fig. 3 und 7 hervorgeht, sind bei einer solchen Phasenlage α₃ = 120° des Statorflußvektors 251 die Wicklungsphasen 121 und 123 gleichsinnig (und zwar negativ) bestromt. Die Phasenströme der beiden gleichsinnig stromdurchflossenen Wicklungsphasen 121, 123 werden wiederum gemessen und miteinander verglichen, und aus dem Vergleich wird ein an die Phasenlage α₃ des erzeugten Statorflußvektors 251 sich anschließender Sektor von 180° elektrisch für eine neue Rotorposition bestimmt, der, je nachdem in welcher Wicklungsphase der größere (oder kleinere) Phasenstrom gemessen wird, dem Statorflußvektor 251 in Kraftrichtung voreilt, im Beispiel also im Bereich 120°-300° elektrisch liegt, oder nacheilt, im Beispiel also zwischen 300°-120° elektrisch liegt. Eilt der 180°-Sektor vor, so wird die neue Rotorposition als die um einen halben Winkelschritt in Kraftrichtung versetzte Phasenlage α₃ des Statorflußvektors 251 bestimmt. Eilt der 180°-Sektor dem Statorflußvektor 251 nach, so wird die neue Rotorposition als die um einen halben Winkelschritt gegen Kraftrichtung versetzte Phasenlage α₃ des Statorflußvektors 251 bestimmt.
Ist also im gewählten Beispiel die Phasenlage des Statorflußvektors 251 α₃ = 120°, so wird der 180°-Sektor dem Statorflußvektor 251 nacheilen, wenn der Phasenstrom in dem Wicklungsstrang 123 größer ist als in dem Wicklungsstrang 121, und voreilen, wenn der Phasenstrom in der Wicklungsphase 123 kleiner ist als in der Wicklung 121 (vgl. auch Diagramm in Fig. 8). Im ersten Fall hat der Rotor 13 den zuvor bestimmten 60°-Sektor 26 nicht verlassen und die neue Rotorposition α_R wird mit α_R = 120° - 30° = 90° bestimmt, entspricht also der zuvor bestimmten Rotorposition α_R. Im zweiten Fall hat der Rotor 13 den zuvor bestimmten 60°-Sektor 26 verlassen, und die neue Rotorposition α_R wird zu α_R = 120° + 30° = 150° bestimmt. Im ersten Fall wird zur Erzeugung eines Drehmoments ein weiterer Stromimpuls auf die Statorwicklung 12 aufgeschaltet, der einen Statorflußvektor 25' mit der Phasenlage von 180° erzeugt (Fig. 10), im zweiten Fall wird zur Erzeugung eines Drehmoments auf die Statorwicklung 12 ein Stromimpuls aufgeschaltet, der einen drehmomenterzeugenden Stromflußvektor 25" mit einer Phasenlage von 240° erzeugt (Fig. 10). Beide drehmomenterzeugenden Statorflußvektoren 25' und 25" sind damit um 90° in Kraftrichtung (Pfeil 24 in Fig. 10) gegenüber der neu bestimmten Rotorposition α_R = 90° bzw. α_R = 150° versetzt.
Von einer bekannten Drehrichtung kann ausgegangen werden, wenn das mögliche Lastmoment nicht größer ist als das mittlere verfügbare Motormoment, d. h. daß der Motor bei Aufschalten des Stromimpulses zur Drehmomenterzeugung sich nicht unbedingt drehen muß, allerdings auch nicht von der Last entgegen der gewünschten Drehrichtung bewegt wird. Ist diese Drehrichtung unbekannt, so wird - wie dies in Fig. 11 und 12 dargestellt ist - die Aufschaltung der weiteren Teststromimpulse so vorgenommen, daß ein erster weiterer Teststromimpuls einen ersten Statorflußvektor 251* erzeugt, dessen Phasenlage gegenüber der zuvor bestimmten Rotorposition α_R um einen halben Winkelschritt entgegen Kraftrichtung (Pfeil 24 in Fig. 12) versetzt ist. Im gewählten Ausführungsbeispiel der dreiphasigen Statorwicklung 12 und einer Bestimmung der Rotorlage bei stehendem Rotor 13 zu α_R = 90° besitzt dieser Statorflußvektor 251* eine Phasenlage α₂ = 60° elektrisch. In gleicher Weise, wie vorstehend beschrieben, werden die Phasenströme der beiden gleichsinnig stromdurchflossenen Wicklungsphasen, im gewählten Beispiel die Wicklungsphasen 121 und 122 (vgl. Tabelle gemäß Fig. 3), gemessen und miteinander verglichen, und aus dem Vergleich wird ein an die Phasenlage α₂ = 60° des erzeugten Stromflußvektors 251* sich anschließender Sektor von 180° elektrisch für eine neue Rotorposition bestimmt, der, je nachdem, in welcher Wicklungsphase der größere oder kleinere Phasenstrom fließt, dem Statorflußvektor 251* in Kraftrichtung (Pfeil 24) vor- oder nacheilt. Der nacheilende 180°-Sektor weist darauf hin, daß der Rotor 13 den zuvor im Stillstand des Rotors 13 bestimmten Sektor 26 der maximalen Flußverkettung zwischen Statorfluß und Rotorfluß, im Ausführungsbeispiel 60°-120°, entgegen Kraftrichtung 24 verlassen hat. Im Falle des Nacheilens des 180°-Sektors wird die neue Rotorposition α_R als die um einen halben Winkelschritt gegen Kraftrichtung versetzte Phasenlage α₃ des erzeugten Stromflußvektors 251* bestimmt, im gewählten Beispiel die um 30° elektrisch gegen Kraftrichtung (Pfeil 24) versetzte Phasenlage α₃ = 60° des erzeugten Stromflußvektors 251*. Die neue Rotorposition wird damit auf α_R = 30° festgelegt. Der weitere Stromimpuls zur Erzeugung eines Drehmoments für den Hochlauf des Gleichstrommotors wird in diesem Fall so aufgeschaltet, daß der von ihm erzeugte, drehmomentbildende Statorflußvektor 25* um 90° elektrisch gegenüber der neu bestimmten Rotorposition (im Ausführungsbeispiel α_R = 30°) in Kraftrichtung (Pfeil 24) versetzt ist. Der drehmomentbildende Statorflußvektor 25* hat damit die Phasenlage 120° (Fig. 12). Im Falle des Voreilens des 180°-Sektors, was bedeutet, daß der Rotor 13 den im Stillstand des Rotors 13 bestimmten Sektor 26 nicht oder in Kraftrichtung verlassen hat, wird ein zweiter Teststromimpuls 252* auf die Statorwicklung 12 aufgeschaltet, der einen um einen Winkelschritt gegenüber dem vom ersten weiteren Teststromimpuls erzeugten ersten Stromflußvektor 251* in Kraftrichtung versetzten zweiten Statorflußvektor 252* erzeugt. Im gewählten Beispiel beträgt die Phasenlage des mit dem zweiten weiteren Teststromimpuls erzeugten, zweiten Stromflußvektors 252* 120°, da er um einen Winkelschritt von 60° gegenüber dem drehmomentbildenden ersten Statorflußvektor 251* mit der Phasenlage α₂ = 60° in Kraftrichtung (Pfeil 24) versetzt ist. Wiederum werden die Phasenströme der beiden gleichsinnig stromdurchflossenen Wicklungsphasen, im gewählten Beispiel die Wicklungsphasen 123 und 121 (siehe Tabelle in Fig. 7) gemessen und miteinander verglichen, und aus dem Vergleich wird ein sich an die Phasenlage α₃ des vom zweiten weiteren Teststromimpuls erzeugten, zweiten Stromflußvektors 252* sich anschließender Sektor von 180° elektrisch für eine neue Rotorposition α_R bestimmt, der, je nachdem, in welcher Wicklungsphase der größere oder kleinere Phasenstrom auftritt, dem zweiten Statorflußvektor 252* in Kraftrichtung vor- oder nacheilt. Eilt der 180°-Sektor dem Statorflußvektor 252* nach, so hat der Rotor 13 den zuvor bestimmten Sektor 26 der maximalen Flußverkettung nicht verlassen, und die neue Rotorposition α_R wird als um einen halben Winkelschritt entgegen Kraftrichtung versetzte Phasenlage α₃ des vom zweiten Stromimpuls erzeugten Statorflußvektors 252* bestimmt, die mit der bei stehendem Rotor 13 bestimmten Rotorlage α_R = 90° übereinstimmt. Eilt der 180°-Sektor dem Statorflußvektor 252* vor, der Rotor 13 hat also den bei Stillstand des Rotors 13 bestimmten Sektor 26 der maximalen Flußverkettung verlassen, so wird die neue Rotorposition als die um einen halben Winkelschritt in Kraftrichtung (Pfeil 24) versetzte Phasenlage α₃ des vom zweiten weiteren Teststromimpuls erzeugten zweiten Statorflußvektors 252* bestimmt. Die neue Rotorposition α_R wird damit auf α_R = 150° elektrisch festgelegt, die um einen halben Winkelschritt (30° elektrisch) gegenüber der Phasenlage (α₃ = 120° elektrisch) des zweiten Stromflußvektors 252* versetzt ist. In beiden Fällen wird zur Erzeugung eines Antriebsmoments die Aufschaltung des weiteren Stromimpulses auf die Statorwicklung 12 so vorgenommen, daß die Phasenlage des drehmomenterzeugenden Statorflußvektors 25** bzw. 25*** um 90° in Kraftrichtung gegenüber der neuen Rotorposition α_R versetzt ist. Im ersten Fall (180°-Sektor eilt nach) beträgt die Phasenlage des drehmomenterzeugenden Statorflußvektors 25** 180°, und im zweiten Fall (180°-Sektor eilt vor) beträgt die Phasenlage des drehmomenterzeugenden Statorflußvektors 25*** 240° (Fig. 12).
Auch bei dem beschriebenen Hochlauf mit unbekannter Drehrichtung, werden - nachdem nun die Drehrichtung bekannt ist - wie bei dem Hochlauf mit bekannter Drehrichtung ein weiterer Teststromimpuls und ein weiterer Stromimpuls zur Drehmomenterzeugung nach Ablauf einer bestimmten Zeit wiederholt angelegt und die gleiche Prozedur mit der Bestimmung einer neuen Rotorlage α_R und des Anlegens eines gegenüber der neuen Rotorlage α_R um 90° in Drehrichtung verschobenen Stromimpulses zur Drehmomenterzeugung solange durchgeführt, bis die Steuervorrichtung 15 eine ausreichende Drehzahl des Rotors 13 erkennt und ggf. auf die Rotorpositionserkennung mit Hilfe der rotatorisch induzierten Spannung in den Wicklungsphasen 121-123 der Statorwicklung 12 umschaltet.

Claims

1. Verfahren zum Starten eines bürstenlosen Gleichstrommotors mit einem permanentmagneterregten Rotor (13) und einem eine mehrphasige Statorwicklung (12) tragenden Stator (11), sowie mit einer von einer Steuervorrichtung (15) gesteuerten Schaltvorrichtung (14) zum folgerichtigen Anschließen der Wicklungsphasen (121, 122, 123) der Statorwicklung (12) an eine Netzgleichspannung (U_B), bei dem zur Bestimmung der Rotorposition im Rotorstillstand durch entsprechende Ansteuerung der Schaltvorrichtung (14) mehrere Stromimpulse auf die Statorwicklung (12) aufgeschaltet werden, dadurch gekennzeichnet, daß eine Mehrzahl von Teststromimpulsen nacheinander so auf die Statorwicklung (12) aufgeschaltet wird, daß die Teststromimpulse elektrisch um Winkelschritte gegeneinander versetzte Statorflußvektoren (25) erzeugen, daß bei jedem aufgeschalteten Teststromimpuls die Phasenströme in zwei gleichsinnig durchflossenen Wicklungsphasen (121-123) gemessen und miteinander verglichen werden, daß aus dem Vergleich ein Sektor von 180° elektrisch für die Rotorposition bestimmt wird, der je nachdem, in welcher Wicklungsphase der größere oder kleinere Phasenstrom gemessen wird, sich an die Phasenlage des Statorflußvektors (25) zu größeren oder kleineren elektrischen Winkeln hin anschließt, daß durch die Schnittmenge der bestimmten 180°-Sektoren der Sektor (26) für die Rotorposition auf die Größe eines Winkelschritts eingeschränkt wird und daß die Drehwinkellage der Symmetrieachse (27) des Schnittmengen-Sektors (26) als Rotorposition (α_R) festgelegt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeitspanne zwischen aufeinanderfolgenden Teststromimpulsen so gewählt wird, daß die von einem Teststromimpuls erzeugten Phasenströme in der Statorwicklung (12) vor Aufschalten des nächsten Teststromimpulses abgeklungen sind.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Winkelschritte bei einer m-phasigen Statorwicklung (12) zu 180°/m elektrisch gewählt werden, wobei m größer 2 ist.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß insgesamt m Teststromimpulse auf die Statorwicklung (12) aufgeschaltet werden.

5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß zum Vergleich der Phasenströme m Komparatoren (20) vorgesehen sind, an denen jeweils zwei Phasenströme aus aufeinanderfolgenden Wicklungsphasen (121-123) gelegt werden, daß die Ausgangssignale der m Komparatoren (20) einer Auswerteeinheit (18) zugeführt werden und daß in der Auswerteeinheit (18) aus einer abgespeicherten Zuordnungstabelle mit den m zugeführten Ausgangssignalen derjenige Sektor (26) für die Rotorposition (α_R) ausgelesen wird, der dieser Kombination der m Ausgangssignale der m Komparatoren (20) zugehörig ist.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß nach Bestimmen der Rotorposition (α_R) ein Stromimpuls auf die Statorwicklung (12) aufgeschaltet wird, der einen drehmomentbildenden Statorflußvektor erzeugt, dessen Phasenlage um 90° elektrisch in einer als Kraftrichtung (24) gewählten Rotordrehrichtung gegenüber der bestimmten Rotorposition versetzt ist, und daß nach einer weiteren Zeitspanne weitere Teststromimpulse zur Überprüfung der Rotorposition (α_R) und weitere Stromimpulse zur Drehmomentenerzeugung auf die Statorwicklung (12) aufgeschaltet werden.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufschaltung der weiteren Teststromimpulse so vorgenommen wird, daß ein weiterer Teststromimpuls einen Statorflußvektor (251) erzeugt, dessen Phasenlage um einen halben elektrischen Winkelschritt in Kraftrichtung (24) gegenüber der bestimmten Rotorposition (α_R) versetzt ist, daß die Phasenströme der beiden gleichsinnig stromdurchflossenen Wicklungsphasen (121-123) gemessen und miteinander verglichen werden, daß aus dem Vergleich ein an die Phasenlage des erzeugten Statorflußvektors (251) sich anschließender Sektor von 180° elektrisch für eine neue Rotorposition (α_R) bestimmt wird, der je nachdem, in welcher Wicklungsphase (121-123) der größere oder kleiner Phasenstrom gemessen wird, dem Statorflußvektor (251) in Kraftrichtung (24) vor- oder nacheilt, daß die neue Rotorposition (α_R) als die um einen halben Winkelschritt in Kraftrichtung (24) versetzte Phasenlage des Statorflußvektors (251) bestimmt wird, wenn der 180°- Sektor voreilt, und als die um einen halben Winkelschritt gegen Kraftrichtung (24) versetzte Phasenlage des Statorflußvektors (251) bestimmt wird, wenn der 180°-Sektor nacheilt, und daß die Aufschaltung eines weiteren Stromimpulses auf die Statorwicklung (12) zur Drehmomenterzeugung so vorgenommen wird, daß die Phasenlage des von ihm erzeugten, drehmomentbildenden Statorflußvektors (25' bzw. 25") um 90° gegenüber der neuen Rotorposition (α_R) in Kraftrichtung (24) versetzt ist.

8. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufschaltung der weiteren Teststromimpulse so vorgenommen wird, daß ein erster weiterer Teststromimpuls einen ersten Statorflußvektor (251*) erzeugt, dessen Phasenlage gegenüber der zuvor bestimmten Rotorposition (α_R) um einen halben Winkelschritt entgegen Kraftrichtung (24) versetzt ist, daß die Phasenströme der beiden gleichsinnig durchflossenen Wicklungsphasen (121-123) gemessen und miteinander verglichen werden, daß aus dem Vergleich ein an die Phasenlage des ersten Statorflußvektors (251*) sich anschließender Sektor von 180° elektrisch für eine neue Rotorposition bestimmt wird, der je nachdem in welcher Wicklungsphase (121-123) der größere oder kleiner Phasenstrom gemessen wird, dem Statorflußvektor (251*) in Kraftrichtung (24) vor- oder nacheilt, daß im Falle des Nacheilens des 180°-Sektors die neue Rotorposition (α_R) als die um einen halben elektrischen Winkelschritt gegen Kraftrichtung (24) versetzte Phasenlage des ersten Statorflußvektors (251*) bestimmt und die Aufschaltung des weiteren Stromimpulses auf die Statorwicklung (12) zur Drehmomenterzeugung so vorgenommen wird, daß die Phasenlage des von ihm erzeugten, drehmomentbildenden Statorflußvektors (25*) um 90° gegenüber der neuen Rotorposition in Kraftrichtung (24) versetzt ist, daß im Falle des Voreilens des 180°-Sektors ein zweiter weiterer Teststromimpuls auf die Statorwicklung (12) aufgeschaltet wird, der einen in Kraftrichtung (24) um einen elektrischen Winkelschritt gegenüber dem ersten Statorflußvektor (251*) versetzten zweiten Statorflußvektor (252*) erzeugt, daß die Phasenströme der beiden gleichsinnig stromdurchflossenen Wicklungsphasen (121-123) gemessen und miteinander verglichen werden, daß aus dem Vergleich ein an die Phasenlage des zweiten Statorflußvektors (252*) sich anschließender Sektor von 180° elektrisch für eine neue Rotorposition bestimmt wird, der je nachdem in welcher Wicklungsphase (121-123) der größere oder kleinere Phasenstrom gemessen wird, dem zweiten Statorflußvektor (252*) in Kraftrichtung (24) vor- oder nacheilt, daß die neue Rotorposition (α_R) als die um einen halben Winkelschritt gegen Kraftrichtung (24) versetzte Phasenlage des zweiten Statorflußvektors (252*) bestimmt wird, wenn der 180°-Sektor nacheilt, und als um einen halben Winkelschritt in Kraftrichtung (24) versetzte Phasenlage des zweiten Stromflußvektors (252*) bestimmt wird, wenn der 180°-Sektor voreilt, und daß die Aufschaltung des weiteren Stromimpulses zur Drehmomenterzeugung auf die Statorwicklung (12) so vorgenommen wird, daß die Phasenlage des jeweiligen drehmomentbildenden Statorflußvektors (25** bzw. 25***) um 90° in Kraftrichtung (24) gegenüber der neuen Rotorposition (α_R) versetzt ist.

9. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufschaltung eines weiteren Teststromimpulses und des weiteren Stromimpulses zur Drehmomenterzeugung, ausgehend von der jeweilig zuvor bestimmten Rotorposition, solange wiederholt wird, bis eine ausreichend große Rotordrehzahl erreicht ist.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 6-9, dadurch gekennzeichnet, daß die nach Rotorlagebestimmung auf die Statorwicklung (12) aufgeschalteten Stromimpulse zur Erzeugung drehmomentbildender Statorflußvektoren unmittelbar nach dem vorausgegangenen Teststromimpuls ohne Abwarten einer Abklingzeit des Teststromimpulses angelegt werden.