DE19720118A1 - Controlling reluctance motor, e.g. for actuator in vehicle - Google Patents

Controlling reluctance motor, e.g. for actuator in vehicle

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DE19720118A1
DE19720118A1 DE19720118A DE19720118A DE19720118A1 DE 19720118 A1 DE19720118 A1 DE 19720118A1 DE 19720118 A DE19720118 A DE 19720118A DE 19720118 A DE19720118 A DE 19720118A DE 19720118 A1 DE19720118 A1 DE 19720118A1
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Reinhard Dr Ing Orthmann
Alexander Dipl Ing Krautstrunk
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Daimler Benz AG
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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P25/00Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of AC motor or by structural details
    • H02P25/02Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of AC motor or by structural details characterised by the kind of motor
    • H02P25/08Reluctance motors
    • H02P25/092Converters specially adapted for controlling reluctance motors
    • H02P25/0925Converters specially adapted for controlling reluctance motors wherein the converter comprises only one switch per phase

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Abstract

A procedure for controlling a reluctance motor with at least one motor phase with a control device has the motor phase during each current cycle subject to a current flowing through it which is switched on cyclically by a power control element, especially a PWM one, at a switch-on control angle and switched off at a switch-off control angle. The current cycle of the motor phase is only started when the phase current from the previous cycle has decayed to a specified value or falls below this. An angle where the current in a cycle has fallen to zero is determined at least indirectly.

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung und ein Verfahren zum Steuern von Reluktanzmoto­ ren.The invention relates to an arrangement and a method for controlling reluctance moto ren.

Reluktanzmotoren zeichnen sich durch einfache Konstruktion und vorteilhaftes Verhalten im Überlastbereich sowie eine charakteristische hohe Regeldynamik aus, wie sie insbesondere bei Stellaufgaben in Kraftfahrzeugen gewünscht und gefordert ist. Ein solcher Reluktanzmotor und ein Verfahren zu dessen Steuerung ist z. B. in der DE-A 43 14 211 beschrieben.Reluctance motors are characterized by simple construction and advantageous behavior in the Overload range as well as a characteristic high control dynamics, such as in particular Actuating tasks in motor vehicles is desired and required. Such a reluctance motor and a method for controlling it is e.g. B. described in DE-A 43 14 211.

Wegen der Vorteile bei den Kosten und der Zuverlässigkeit der Reluktanzmotoren ist deren Einsatz zunehmend auch unter Betriebsbedingungen interessant, welche von den üblichen Bedingungen mit einer stabilen Spannungsversorgung abweichen. Insbesondere führt eine Spannungsversorgung mit Brennstoffzellen oder Hochleistungsbatterien zu ungewöhnlichen, instabilen Betriebsbedingungen.Because of the advantages in cost and reliability of reluctance motors, theirs is Use increasingly interesting under operating conditions, which are different from the usual ones Conditions with a stable voltage supply differ. In particular, one Power supply with fuel cells or high-performance batteries to unusual, unstable operating conditions.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung und ein Verfahren zum Betreiben von Reluktanzmotoren anzugeben, welches das Betreiben von Reluktanzmotoren auch unter ungünstigen Betriebsbedingungen mit hoher Betriebssicherheit ermöglicht.The invention has for its object an arrangement and a method for operating of reluctance motors to indicate which the operation of reluctance motors also under unfavorable operating conditions with high operational reliability.

Die Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. Weiterführende und vorteilhafte Ausgestaltungen sind den Unteransprüchen und der Beschreibung zu ent­ nehmen.The object is solved by the features of the independent claims. Further and advantageous refinements can be found in the subclaims and the description to take.

Die Erfindung geht von der Beobachtung aus, daß bei ungünstigen Betriebsbedingungen, insbesondere bei instabiler Spannungsversorgung, Reluktanzmotoren überraschenderweise zum sogenannten "Kippen" neigen, wobei entweder die den Reluktanzmotor speisende Lei­ stungselektronik abrupt zerstört wird oder abrupt sich abschaltet. In jedem Fall führt dies zu einem abrupten Stehenbleiben des Antriebs.The invention is based on the observation that, under unfavorable operating conditions, Surprisingly, especially with unstable power supply, reluctance motors tend to so-called "tipping", with either the Lei feeding the reluctance motor electronics is abruptly destroyed or abruptly shuts down. In any case, this leads to an abrupt stop of the drive.

Erfindungsgemäß wird eine Bestromung eines Stranges erst dann begonnen, wenn der Strom im vorangegangenen Bestromungszyklus zumindest auf einen vorgegebenen, bevorzugt ge­ ringen, Stromwert gesunken ist. Besonders bevorzugt ist, daß der Stromwert vollständig ab­ geklungen ist. Der Drehwinkelbereich, bei dem der Strang stromlos ist, wird im folgenden als Kommutierungsreserve bezeichnet. Besonders vorteilhaft ist dabei, daß der Aufbau eines un­ erwünschten magnetischen Gleichflusses im Motor, welcher die Ursache für den Kippvor­ gang darstellt, zuverlässig unterbunden wird.According to the invention, current is only applied to a strand when the current in the previous energization cycle at least to a predetermined, preferably ge wrestle, current value has dropped. It is particularly preferred that the current value decreases completely  sounded. The range of rotation angle at which the strand is de-energized is hereinafter referred to as Commutation reserve. It is particularly advantageous that the structure of an un desired magnetic direct flux in the motor, which is the cause of the tilting represents reliably prevented.

In einer bevorzugten Ausführungsform wird das Abkommutier-Ende des Strangstromes nach dem Abschalten des Stromes zumindest mittelbar bestimmt und als Folge der Motorstrom und/oder die Motordrehzahl des Reluktanzmotors verändert, insbesondere begrenzt. Die Steuerwinkel können konstant gehalten oder verändert werden.In a preferred embodiment, the end of the commutation of the strand current is after the switching off of the current determined at least indirectly and as a result the motor current and / or the motor speed of the reluctance motor is changed, in particular limited. The Head angles can be kept constant or changed.

Vorteilhaft ist, eine vorgegebene Kommutierungsreserve zwischen dem auf das Abschalten des Strangstromes folgenden Nullwerden des Strangstromwertes - im folgenden auch als Ab­ kommutier-Ende bezeichnet - und dem Einschalten des Strangstromes im nächstfolgenden Motor-Bestromungszyklus einzuhalten.It is advantageous to have a predetermined commutation reserve between switching off of the phase current following zero of the phase current value - in the following also as Ab designated commutation end - and the switching on of the phase current in the next one Maintain the motor current cycle.

Bevorzugt wird der Motor entlang seiner Grenzleistungskurve betrieben, die mittels des er­ findungsgemäßen Verfahrens stabil eingehalten wird. Als Grenzleistungskurve wird im fol­ genden der Verlauf der Abgabeleistung über der Motordrehzahl bezeichnet, bei der sich durch geeignete Wahl der Steuerparameter des Antriebs, insbesondere Klemmenspannung, Ein- und Ausschaltwinkel der Motorstränge oder Strangstromamplitude eine vorgegebene Kommutierungsreserve einstellt. An der Grenzleistungskurve ist die vorgegebene Kommutie­ rungsreserve minimal. Vorteilhaft ist, daß ein Überlastbetrieb des Reluktanzmotors damit zuverlässig ausgeschlossen wird und die Leistungsentnahme verbessert ist. Der Schutz des Motors ist sichergestellt.The motor is preferably operated along its limit power curve, which it uses inventive method is stably observed. In the fol the course of the output power over the engine speed at which through suitable selection of the control parameters of the drive, in particular terminal voltage, Switch-on and switch-off angle of the motor branches or strand current amplitude a predetermined one Commutation reserve. The specified commutation is on the limit power curve minimum reserve. It is advantageous that an overload operation of the reluctance motor is reliably excluded and the power consumption is improved. Protection of the Motors is ensured.

Besonders günstig ist, zusätzlich die Verstellung der Steuerwinkel zu ermöglichen. Die Folge ist eine deutliche Steigerung der Belastbarkeitsgrenze des Antriebes über die Grenzlei­ stungkskurve hinaus. Die Kippgrenze wird zu größeren Leistungen hin verschoben. Der Vorteil ist, daß die Leistungsentnahme weiter verbessert ist.It is particularly favorable to additionally enable the adjustment of the head angle. The consequence is a significant increase in the load capacity limit of the drive via the Grenzlei outward curve. The tipping limit will be shifted towards higher performances. Of the The advantage is that the power consumption is further improved.

In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel sind die Systemsteuergrößen, insbesondere sind der Einschalt- und der Ausschaltwinkel der Motorstrange, tabellarisch als Funktion der Sy­ stemzustandsgroßen Versorgungsspannung, Motordrehzahl, Motorstrangstrom in einer Steu­ ereinheit, bevorzugt einem Steuerrechner, abgelegt. Die Daten werden ausgelesen und daraus die maximal zulässigen Einschalt- und Ausschaltwinkel für den nächstfolgenden Bestrom­ ungszyklus der verschiedenen Motorstrangen bestimmt. Diese Ausführungsart ist besonders einfach und wenig aufwendig. In a preferred embodiment, the system control variables are, in particular, are the switch-on and switch-off angles of the motor train, tabular as a function of the Sy supply voltage, motor speed, motor phase current in one control unit, preferably a control computer. The data is read out and from it the maximum permissible switch-on and switch-off angles for the next energization cycle of the various engine lines. This type of execution is special simple and inexpensive.  

In einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel wird das Abkommutier-Ende, insbeson­ dere die aktuelle Kommutierungsreserve in einem Steuerrechner errechnet, indem Motorpa­ rameter, insbesondere die Versorgungsspannung, und Systemzustandsgrößen, insbesondere Motordrehzahl, Strangstrom, Strangspannung, im Betrieb des Motors bestimmt und/oder gemessen werden. Damit kann vorzugsweise der maximal zulässige Motorbetriebsstrom und/oder die maximal zulässige Motordrehzahl jederzeit ermittelt und der Antriebssteuerung als Grenzwert zugeführt werden.In a further preferred embodiment, the commutation end, in particular which calculates the current commutation reserve in a control computer by Motorpa parameters, in particular the supply voltage, and system state variables, in particular Motor speed, phase current, phase voltage, determined during operation of the motor and / or be measured. This can preferably be the maximum permissible motor operating current and / or the maximum permissible engine speed is determined at any time and the drive control be supplied as a limit.

In einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel wird das Abkommutier-Ende mit einer erfindungsgemäßen Schaltung meßtechnisch erfaßt. Besonders günstig ist, die Ansteuerelek­ tronik mittels der Schaltung unabhängig von Steueranweisungen des Steuerrechners zu ver­ riegeln, bis der vorangegangene Abkommutiervorgang beendet ist. Besonders vorteilhaft ist, daß das Entstehen eines Kippvorganges völlig unabhängig von der verwendeten Art der Motorsteuerung grundsätzlich unmöglich ist.In a further preferred exemplary embodiment, the commutation end is terminated with a Circuit according to the invention detected by measurement. The control electronics is particularly cheap ver by means of the circuit independent of control instructions from the control computer lock until the previous commutation process has ended. It is particularly advantageous that the emergence of a tilting process is completely independent of the type of Motor control is basically impossible.

Die Steuerwinkel des Motors können im erfindungsgemäßen Betrieb sowohl unverändert bleiben oder auch verändert werden. Besonders vorteilhaft ist, die Steuerwinkel zum Ein- und Ausschalten des Strangstromes zu verändern. Der Grenzbetriebspunkt kann zu höheren Lei­ stungen verschoben werden. Die Leistungsabgabe des Motors wird dadurch stark verbessert.The control angles of the engine can both remain unchanged in the operation according to the invention stay or be changed. It is particularly advantageous to control the steering angle Switch off the string current. The limit operating point can lead to higher lei postponements. The power output of the engine is greatly improved.

Im folgenden sind die Merkmale, soweit sie für die Erfindung wesentlich sind, eingehend er­ läutert und anhand von Figuren näher beschrieben. Es zeigenIn the following, the features, insofar as they are essential for the invention, are detailed explains and described in more detail with reference to figures. Show it

Fig. 1 den Strangstromverlauf mit erfindungsgemäßen Verfahren am Grenzbetriebspunkt, Fig. 1 shows the phase current course with the inventive method at the boundary operating point,

Fig. 2 den Strangstromverlauf bei niedriger und hoher Drehzahl nach dem Stand der Technik, Fig. 2 the phase current course at low and high speed according to the prior art,

Fig. 3 das Entstehen eines Kippvorganges, Fig. 3 shows the emergence of a tilting operation,

Fig. 4 einen Vergleich der Leistungsabgabe eines Motors mit festen und variablen Steuer­ winkeln im erfindungsgemäßen Betrieb, Fig. 4 shows a comparison of the power output of an engine having fixed and variable control angles in the inventive operation,

Fig. 5a eine erfindungsgemäße Anordnung der Leistungselektronik für einen Strang, FIG. 5a is an inventive arrangement of power electronics for a strand,

Fig. 5b eine erfindungsgemäße Schaltung zur Erkennung des Abkommutier-Endes. Fig. 5b shows an inventive circuit for detecting the Abkommutier-end.

Eigene Untersuchungen haben ergeben, daß es in Grenzlastsituationen beim Betrieb geschal­ teter Reluktanzmotoren, insbesondere bei Versorgungsspannungseinbrüchen, dazu kommen kann, daß die Stromaufnahme des Antriebsmotors schlagartig zunimmt. Ähnliche Kippvor­ gänge sind zwar bei anderen Maschinen bekannt, für Reluktanzmotoren bislang jedoch nicht beschrieben worden. Die Ursachen für ein derartiges Kippen bei einem Reluktanzmotor sind anders als bei den bekannten anderen Maschinen. Die eigenen Untersuchungen zeigen, daß das Verhalten der Reluktanzmotoren bei dem üblichen Betrieb mit "harter" Spannungsversor­ gung deutlich von dem bei "weicher" Spannungsversorgung abweicht, und es wird überra­ schend das Kippen des Motors beobachtet. Bei neuartigen Energieversorgungsquellen, insbe­ sondere Brennstoffzellen, muß mit einem Einbrechen der Versorgungsspannung, d. h. "weicher" Versorgungsspannung gerechnet werden.Our own investigations have shown that it is shuttered in limit load situations during operation reluctance motors, especially in the event of supply voltage dips can that the power consumption of the drive motor increases suddenly. Similar Kippvor gears are known for other machines, but so far not for reluctance motors have been described. The causes of such a tilting in a reluctance motor are  different from the known other machines. Our own investigations show that the behavior of the reluctance motors in normal operation with a "hard" power supply differs significantly from that with "soft" power supply, and it is surpassed gently observed the tilting of the engine. With novel energy supply sources, esp special fuel cells, must with a drop in the supply voltage, d. H. "softer" supply voltage can be expected.

Die Ursachen und Mechanismen des Kippvorgangs bei Reluktanzmotoren sind im folgenden beschrieben.The causes and mechanisms of the tilting process in reluctance motors are as follows described.

Maßgebend für das Vermeiden des Kippvorgangs ist, daß der Stromwert in einem Mo­ torstrang nach dem Abschalten des Strangstromes zumindest einen vorgegebenen, insbeson­ dere geringen, Stromwert erreicht oder unterschreitet, besonders bevorzugt, daß der Mo­ torstrang den stromlosen Zustand erreicht. Die Dauer, insbesondere der Winkelbereich, wäh­ rend der ein Motorstrang stromlos ist, wird im folgenden als Kommutierungsreserve bezeich­ net. Kann keine Kommutierungsreserve eingehalten werden und ist der Strom noch nicht abkommutiert, entsteht ein unerwünschter magnetischer Gleichfluß im Motor, der zum An­ stieg des Motorstrangstroms führt. Mit dem erfindungsgemäßen Steuerverfahren und/oder der erfindungsgemäßen Anordnung kann das Auftreten der Kippvorgänge zuverlässig ver­ mieden werden.It is crucial for avoiding the tipping process that the current value in a Mo gate strand after switching off the strand current at least one predetermined, in particular whose low current value reaches or falls below, particularly preferably that the Mo gate train reaches the de-energized state. The duration, especially the angular range, is selected In the following, a motor train is de-energized is referred to as commutation reserve net. No commutation reserve can be maintained and the current is not yet commutated, there is an undesirable direct magnetic flux in the motor, which leads to the on increased engine power current leads. With the control method according to the invention and / or the arrangement according to the invention can reliably ver the occurrence of the tipping processes be avoided.

Üblicherweise werden Reluktanzmotoren mit einem Leistungsstellglied, insbesondere einem pulsweitenmodulierten Leistungsstellglied, und einem digitalen Steuerrechner betrieben. Es ist bekannt, geschaltete Reluktanzmotoren bevorzugt dreisträngig auszulegen. Dies ermög­ licht ein Starten des Motors mit vollem Drehmoment in beide Drehrichtungen.Reluctance motors are usually equipped with a power actuator, in particular a pulse width modulated power actuator, and a digital control computer operated. It is known to design switched reluctance motors preferably three-strand. This enables Start the engine with full torque in both directions.

Die Erfindung ist nicht auf die in den Ausführungsbeispielen genannte Zahl der Stränge und/oder Zahl der Stator- und Rotorzähne beschränkt, sondern ist sinngemäß für jeden Re­ luktanzmotor-Aufbau anwendbar.The invention is not based on the number of strands mentioned in the exemplary embodiments and / or the number of stator and rotor teeth is limited, but is appropriate for each Re luctance motor structure applicable.

Eine aus der DE-A 43 14 211 bekannte, kostengünstige Realisierung des geschalteten Reluk­ tanzmotors stellt die Ausführung mit sechs Statorzahnen und vier Rotorzähnen dar. Die In­ duktivitat des Motors ist maximal, wenn sich Statorzahn und Rotorzahn überdecken und minimal, wenn keine Überdeckung vorliegt. Die Position mit Rotor und Statorzahnüberdeckung wird üblicherweise als "aligned"-Position bezeichnet.A cost-effective implementation of the switched reluk known from DE-A 43 14 211 tanzmotors represents the version with six stator teeth and four rotor teeth The ductility of the motor is at a maximum if the stator tooth and the rotor tooth overlap and minimal if there is no overlap. The position with rotor and stator tooth overlap is commonly referred to as an "aligned" position.

Wird ein Strang des Reluktanzmotors bestromt, so zieht das Drehmoment den Rotor in die Position mit der maximalen Induktivität. Diese Position ist gleichzeitig diejenige mit minima­ ler Reluktanz. Die Richtung des Drehmoments ist immer in Richtung der nächstliegenden Position mit maximaler Induktivität und/oder minimaler Reluktanz.If a strand of the reluctance motor is energized, the torque pulls the rotor into the Position with the maximum inductance. This position is the one with the minimum  reluctance. The direction of the torque is always in the direction of the closest Position with maximum inductance and / or minimum reluctance.

Aus diesem Grund kann ein positives motorisches Drehmoment nur in Richtung ansteigender Induktivität erzeugt werden. In Verbindung mit dem Strangstrom bewirkt dieser Anstieg der Induktivität eine virtuelle Gegenkraft (Gegen-EMK), die der treibenden Strangspannung ent­ gegenwirkt. Dreht sich der Motor mit weiterhin fließendem Strom über die Position mit ma­ ximaler Induktivität in den Bereich abfallender Induktivität hinaus, wird ein negatives, d. h. bremsendes, Drehmoment generiert.For this reason, a positive motor torque can only increase in the direction Inductance are generated. In conjunction with the phase current, this increase causes the Inductance is a virtual counterforce (counter-EMF) that corresponds to the driving phase voltage counteracts. If the motor rotates with current still flowing over the position with ma ximal inductance in the range of falling inductance, a negative, i.e. H. braking, torque generated.

Die Höhe und der Verlauf des strangbezogenen Drehmomentes bestimmt sich wie bei allen elektrischen Maschinen aus der Größe der Änderung der magnetischen Co-Energie Wc als Funktion des Rotordrehwinkels γ und des Stromes i des jeweiligen Stranges.As with all electrical machines, the magnitude and the course of the strand-related torque are determined from the magnitude of the change in the magnetic co-energy W c as a function of the rotor rotation angle γ and the current i of the respective strand.

Die Superposition der einzelnen Strangdrehmomente ergibt des Motorabgabedrehmoment. Für einen sättigungsfreien Motor ergibt sich für das Abgabedrehmoment des idealisierten Motors die Beziehung zwischen dem Drehmoment M und der vom Rotorwinkel γ abhängigen Induktivität L(γ):
The superposition of the individual strand torques results in the engine output torque. For a saturation-free motor, the relationship between the torque M and the inductance L (γ) dependent on the rotor angle γ results for the output torque of the idealized motor:

Es ist ersichtlich, daß die Richtung des Stromes durch den Motor keinen Einfluß auf die Richtung des Drehmomentes hat. Der Motor wird daher immer unipolar betrieben, was den Aufwand an Leistungselektronik zum Betreiben des Motors im Vergleich zu anderen Moto­ ren reduziert. Dagegen haben der Einschaltwinkel γv und der Ausschaltwinkel γp auf Höhe und Art der Drehmomentabgabe einen sehr großen Einfluß.It can be seen that the direction of the current through the motor has no influence on the direction of the torque. The motor is therefore always operated unipolar, which reduces the effort in power electronics for operating the motor compared to other motors. In contrast, the switch-on angle γ v and the switch-off angle γ p have a very great influence on the amount and type of torque output.

In Fig. 2 ist zur besseren Verständlichkeit der zeitliche Verlauf des Strangstromes i(γ) und der Induktivität L(γ) in Abhängigkeit von der Drehzahl des Motors nach dem Stand der Technik dargestellt. Bei hohen Drehzahlen liegt die Anstiegszeit des Strangstromes i(γ) in der gleichen Größenordnung wie die Zeit, in der sich der Rotor im drehmomenterzeugenden Be­ reich befindet. FIG. 2 shows the time profile of the phase current i (γ) and the inductance L (γ) as a function of the speed of the motor according to the prior art for better understanding. At high speeds, the rise time of the phase current i (γ) is of the same order of magnitude as the time in which the rotor is in the torque-generating region.

Entsprechendes gilt für das Abschalten des Stromes. Je schneller der Motor dreht, desto grö­ ßer ist der Winkelbereich, der während der Abkommutierungszeit überstrichen wird. Als Ab­ kommutierungszeit wird das Zeitintervall bezeichnet, das zum völligen Abklingen des Strangstromes notwendig ist. Zur Maximierung des Abgabedrehmoments reicht üblicherwei­ se das Ende des Abkommutierungsvorganges in den Bereich abfallender Induktivität hinein. In diesem Fall wirkt die virtuelle Gegen-EMK treibend auf den Strangstrom und verzögert das Ende des Abkommutiervorganges, welches beim Löschwinkel γ0 erreicht wird, zusätzlich. Bei γ0 ist der Strangstrom völlig abgeklungen. Es gilt i(γ0)=0.The same applies to switching off the current. The faster the motor turns, the greater the angular range that is covered during the commutation time. From the commutation time, the time interval is called that is necessary for the complete decay of the phase current. To maximize the output torque, the end of the commutation process usually extends into the area of falling inductance. In this case, the virtual back emf drives the phase current and additionally delays the end of the commutation process, which is reached at the extinction angle γ 0 . At γ 0 the phase current has completely subsided. The following applies: i (γ 0 ) = 0.

Ohne erfindungsgemäße Maßnahmen kann leicht der Fall eintreten, daß der Strangstrom ein­ geschaltet wird, bevor der Strom und damit insbesondere der magnetische Fluß des vorange­ gangenen Bestromungszyklus völlig abgeklungen ist. Dies führt dazu, daß sich im Strang ein magnetischer Gleichfluß aufbaut. Dieser schädliche Effekt ist in Fig. 3 veranschaulicht. In dem in der Figur gezeigten Beispiel wird der Kippvorgang durch einen Beschleunigungsvorgang ausgelöst. Vor dem Kippvorgang befand sich der Antrieb schon an der Belastungsgren­ ze. Durch den beim Beschleunigen anfallenden größeren Strom wird zum Abkommutieren eine größere Zeitdauer benötigt. Diese wird durch die unveränderten Abschaltwinkel nicht zur Verfügung gestellt. Um den Fluß im Motor vollständig abzubauen, wäre eine größere Zeit bei gegebener Klemmenspannung während der Abkommutierungszeit notwendig als beim vorangegangenen Zyklus. Da die Zeit zum Abbau des Flusses jedoch konstant bleibt, steigt der magnetische Restfluß mit jedem darauffolgenden Bestromungszyklus weiter an. Somit baut sich eine Gleichfluß- und eine hoher Gleichstromkomponente in den Motorsträn­ gen auf.Without measures according to the invention, the case can easily occur that the phase current is switched on before the current and thus in particular the magnetic flux of the previous energization cycle has completely subsided. This leads to a magnetic direct flux building up in the strand. This deleterious effect is illustrated in FIG. 3. In the example shown in the figure, the tilting process is triggered by an acceleration process. Before the tipping process, the drive was already at the load limit. Due to the larger current generated during acceleration, a longer period of time is required for commutation. This is not provided by the unchanged switch-off angle. In order to completely reduce the flow in the motor, a longer time would be necessary for a given terminal voltage during the commutation time than in the previous cycle. However, since the time to reduce the flux remains constant, the residual magnetic flux continues to increase with each subsequent energization cycle. Thus, a direct current and a high direct current component builds up in the motor strands.

Als Folge der zunehmenden Sättigung und der damit abnehmenden differentiellen Strangin­ duktivität kann der Strangstrom schnell Werte erreichen, die vom Leistungsstellglied nicht mehr verkraftet werden können. Ist keine Überstromschutzeinrichtung vorgesehen, wird in diesem Fall das Leistungsstellglied zerstört. Ist eine Überstromabschaltung vorhanden, wird diese ausgelöst und der Motor abgeschaltet, was ebenfalls keinen erwünschten Betriebszu­ stand darstellt.As a result of the increasing saturation and the decreasing differential strandin ductility, the phase current can quickly reach values that the power actuator cannot can be coped with more. If no overcurrent protection device is provided, in in this case the power actuator is destroyed. If there is an overcurrent shutdown, this triggered and the engine switched off, which is also not a desired operation represents.

Erfindungsgemäß wird dem eigentlichen Steuersystem des Motors ein Schutzverfahren über­ geordnet, welches sicherstellt, daß die Bestromung eines Stranges erst dann einsetzen kann, wenn der Strom im vorausgegangenen Bestromungszyklus auf einen vernachlässigbaren Wert gesunken, insbesondere völlig abgeklungen, ist. Bevorzugt wird der Winkelwert zumindest mittelbar bestimmt, bei dem der Abkommutiervorgang beendet ist. Der Winkel wird als Löschwinkel γ0 bezeichnet, insbesondere gilt i(γ0)=0.According to the actual control system of the motor, a protection method is arranged above, which ensures that the current supply to a string can only start when the current in the previous current supply cycle has dropped to a negligible value, in particular has completely decayed. The angle value at which the commutation process has ended is preferably determined at least indirectly. The angle is referred to as the extinction angle γ 0 , in particular i (γ 0 ) = 0.

Die Differenz zwischen diesem Löschwinkel γ0 und dem Einschaltwinkel γv des nächsten Be­ stromungszyklus wird im folgenden als Kommutierungsreserve Δγ bezeichnet. Werden keine erfindungsgemäßen Schutzmaßnahmen vorgesehen, nimmt die Kommutierungsreserve Δγ mit steigender Drehzahl immer mehr ab. Als Folge sinkt das mittlere Drehmoment kontinuierlich. The difference between this quenching angle γ 0 and the switch-on angle γ v of the next current cycle is referred to below as the commutation reserve Δγ. If no protective measures according to the invention are provided, the commutation reserve Δγ decreases more and more with increasing speed. As a result, the average torque decreases continuously.

Bevorzugt wird eine Mindestkommutierungsreserve Δγ vorgegeben und vom Schutzsystem überwacht. Vorzugsweise wirkt das Schutzsystem so auf das Motorsteuersystem ein, daß immer eine vorgegebene Mindestkommutierungsreserve Δγ nicht unterschritten, besonders bevorzugt eingehalten wird. Dies kann dies erreicht werden, wenn die Drehzahl des Motors und/oder der maximale Strangstrom begrenzt wird. Dabei können Abschalt- und Einschalt­ steuerwinkel konstant gehalten werden. Der Motor ist betriebssicher. Werden zusätzlich die Steuerwinkel verändert, gelingt es, bei gleichbleibend hoher Betriebssicherheit des Motors eine deutlich höhere Leistungsausbeute zu erzielen.A minimum commutation reserve Δγ is preferably specified and by the protection system supervised. The protection system preferably acts on the engine control system in such a way that always not fall below a predetermined minimum commutation reserve Δγ, especially is preferably observed. This can be achieved if the engine speed and / or the maximum phase current is limited. Switch-off and switch-on head angle are kept constant. The engine is safe to operate. In addition, the Control angle changes, it succeeds with the same high operational reliability of the engine to achieve a significantly higher power yield.

Die Betriebssicherheit des Motors ist solange gewährleistet, wie eine sich durch die aktuell gültigen Betriebsparameter einstellende Kommutierungsreserve des Motors größer oder gleich der vorgegebenen Mindestkommutierungsreserve Δγ ist. Eine Rückwirkung auf das Steuersystem ist erst dann notwendig, wenn die aktuelle Kommutierungsreserve kleiner wird als die vorgegebene Mindestkommutierungsreserve Δγ. Auf welche Weise oder mit welchen Mitteln der Motor gesteuert wird, ist nicht von Belang, solange gewährleistet werden kann, daß die vorgegebene Kommutierungsreserve nicht unterschritten wird.The operational safety of the engine is guaranteed as long as the current The commutation reserve of the motor that sets the valid operating parameters is greater or is equal to the predetermined minimum commutation reserve Δγ. A retroactive effect on that The control system is only necessary when the current commutation reserve becomes smaller than the predetermined minimum commutation reserve Δγ. In which way or with which Means the motor is controlled is not of concern as long as it can be guaranteed that the specified commutation reserve is not undercut.

Vorzugsweise ist die Mindestkommutierungsreserve Δγ möglichst klein, besonders bevorzugt ist der Betrieb mit der minimalen Mindestkommutierungsreserve Δγ=0. Dieser Wert erlaubt es, das Maximum an Drehmomentausbeute zu erzielen. Der Zustand Δγ=0 wird im folgenden als Grenzbetriebspunkt bezeichnet.The minimum commutation reserve Δγ is preferably as small as possible, particularly preferred is the operation with the minimum minimum commutation reserve Δγ = 0. This value allows to achieve the maximum torque yield. The state Δγ = 0 is as follows referred to as the limit operating point.

Dieser Zustand ist in Fig. 1 dargestellt. Am Grenzbetriebspunkt erreicht der Motor seine un­ ter den vorgegebenen Betriebs- und/oder Randbedingungen maximal erreichbare Leistung. Daher ist es vorteilhaft, den Reluktanzmotor bevorzugt an diesem Grenzbetriebspunkt, d. h. bei verschwindender Kommutierungsreserve, zu betreiben. Durch die erfindungsgemäße Maßnahme, den Bestromungszyklus erst zu beginnen, wenn der Strangstrom aus dem vorhe­ rigen Zyklus vollständig abgeklungen ist, gewährleistet den sichern Betrieb des Motors. Ein Kippvorgang wie in Fig. 2 für einen Beschleunigungsvorgang beschrieben, ist damit sicher ausgeschlossen. Ganz besonders zweckmäßig zum Einhalten der vorgegebenen Kommutie­ rungsreserve ist, den Strangstrom und/oder die Drehzahl zu begrenzen und/oder die Steuer­ winkel, insbesondere den Einschalt- bzw. Vorsteuerwinkel γv und den Abschaltwinkel γp, betragsgemaß zu verkleinern und/oder die beim Abschalten wirksame Versorgungsspannung zu vergrößern.This state is shown in Fig. 1. At the limit operating point, the engine achieves its maximum achievable output under the specified operating and / or boundary conditions. It is therefore advantageous to operate the reluctance motor preferably at this limit operating point, ie when the commutation reserve disappears. The measure according to the invention, to start the energization cycle only when the phase current from the previous cycle has completely subsided, ensures the safe operation of the motor. A tilting process as described in FIG. 2 for an acceleration process is thus definitely ruled out. It is particularly useful to maintain the specified commutation reserve to limit the phase current and / or the speed and / or to reduce the control angle, in particular the switch-on or pilot control angle γ v and the switch-off angle γ p , and / or the Turn off to increase effective supply voltage.

Um den Betrieb am oder nahe des Grenzbetriebspunktes zu gewahrleisten, ist es notwendig, den Abschaltzeitpunkt der Strangbestromung als Funktion des Betriebszustandes des Motors und insbesondere das Ende des Abkommutiervorgangs, bei dem der Strangstrom beim Löschwinkel γ0 den Wert null erreicht hat (i(γ0)=0), zu kennen. Daraus kann der frühest mög­ liche, d. h. maximal zulässige Einschaltzeitpunkt bestimmt werden, der einer vorgebenen ein­ zuhaltenden Kommutierungsreserve Δγ entspricht. Es ist damit möglich, die durch die festen Steuerwinkel vorgegebene Grenzleistung zu erreichen und den Motor dauerhaft und sicher an dieser Grenzleistung zu führen. Eine größere Leistungsabgabe ist erzielbar, wenn zusätzlich die Steuerwinkel verändert werden.In order to ensure operation at or near the limit operating point, it is necessary to switch off the phase current as a function of the operating state of the motor and in particular the end of the commutation process, in which the phase current has reached zero at the extinguishing angle γ 0 (i (γ 0 ) = 0). From this, the earliest possible, ie maximum permissible switch-on time can be determined, which corresponds to a specified commutation reserve Δγ to be maintained. It is thus possible to achieve the limit power specified by the fixed control angle and to guide the motor to this limit power permanently and safely. A greater power output can be achieved if the steering angles are also changed.

Sind die aktuellen Motorenbetriebsgrößen bekannt, insbesondere berechnet und/oder gemes­ sen, kann vorteilhafterweise die momentan maximal zulässige Belastbarkeit des Antriebs be­ stimmt und der Motor vom Steuersystem entsprechend geführt werden.Are the current engine operating parameters known, in particular calculated and / or measured sen, can advantageously be the currently maximum permissible load capacity of the drive is correct and the engine is managed accordingly by the control system.

Eine bevorzugte Möglichkeit zur Sicherstellung der Betriebssicherheit ist, das Abkommutier- Ende i(γ0)=0 direkt zu erfassen und das Einleiten eines neuen Bestromungszyklus vor dem Abschluß der vorangegangenen Abkommutierung, insbesondere unabhängig vom Steuersy­ stem, solange zu verriegeln, bis i(γ0)=0 erreicht ist und somit das Entstehen einen uner­ wünschten magnetischen Motorgleichflusses unterbunden ist. Besonders vorteilhaft ist, diese Maßnahme mit den anderen erfindungsgemäßen Verfahrensvarianten einzusetzen. Die Maß­ nahme kann jedoch für sich alleine bereits grundsätzlich die Betriebssicherheit des Motors gewährleisten.A preferred way of ensuring operational safety is to directly detect the end of commutation i (γ 0 ) = 0 and to initiate a new energization cycle before the end of the previous commutation, in particular regardless of the control system, until i (γ 0 ) = 0 is reached and the occurrence of an undesired magnetic motor direct current is prevented. It is particularly advantageous to use this measure with the other method variants according to the invention. However, the measure alone can in principle guarantee the operational safety of the engine.

In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel werden Systemsteuergrößen, insbesondere Ein­ schalt- und Ausschaltwinkel der Motorstränge, tabellarisch als Funktion der Systemzustands­ größen Motordrehzahl, Motorklemmenspannung und Motorstrangstrom in einem Steuer­ rechner abgelegt. Die Daten werden im Betrieb als Funktion der genannten Systemzustands­ größen ausgelesen und vorzugsweise als Grenzgrößen dem Antriebssteuersystem zur Verfü­ gung gestellt. Innerhalb der durch diese Werte vorgegebenen Grenzen kann das Antriebsre­ gelsystem die Einschalt- und Ausschaltwinkel beliebig frei vorgeben. Diese Ausführungsart ist besonders einfach und wenig aufwendig.In a preferred exemplary embodiment, system control variables, in particular on Switching and switch-off angles of the motor trains, tabular as a function of the system status Large motor speed, motor terminal voltage and motor phase current in one control calculator filed. The data is in operation as a function of the system status mentioned sizes read out and preferably available to the drive control system as limit values posed. The drive re the switch-on and switch-off angles freely specified. This type of execution is particularly simple and inexpensive.

In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel wird die Kommutierungsreserve in einem digitalen Rechenwerk, insbesondere in Form eines Mikrokontrollers oder in Form eines auf Basis eines FPGAs aufgebauten digitalen Rechenwerks, errechnet, wobei lediglich die Kenntnis von Motorparametern, insbesondere der minimalen und maximalen Stranginduktivität, Polbreiten von Stator und Rotorzahn, und der Systemzustandsgrößen, insbesondere Motordrehzahl, Strangstrom Strangspannung vorausgesetzt ist. Die Strangspannung kann dabei gemessen oder auch bei Betrieb des Antriebs im Spannungs-Pulsbreiten-modulierenden Modus zweck­ mäßigerweise aus Motordrehzahl und Aussteuergrad des pulsbreitenmodulierten Leistungs­ stellgliedes in an sich bekannter Weise errechnet werden.In a preferred embodiment, the commutation reserve is digital Computer, in particular in the form of a microcontroller or in the form of a FPGAs built digital arithmetic, calculated, only the knowledge of Motor parameters, in particular the minimum and maximum phase inductance, pole widths of stator and rotor tooth, and the system state variables, in particular motor speed, String current string voltage is required. The phase voltage can be measured or also when the drive is operating in the voltage pulse width modulating mode  moderately from engine speed and degree of modulation of the pulse width modulated power actuator can be calculated in a conventional manner.

Eine weitere bevorzugte Ausführungsform ist, auf analytischem Weg aus den Parametern den jeweilige Grenzbetriebspunkt des Antriebs zu ermitteln. Aus alleiniger Kenntnis der Motorpa­ rameter und der Steuerwinkel können die verbleibenden notwendigen Steuerparameter be­ stimmt und derart geführt werden, daß eine vorgegebene Mindestkommutierungsreserve nicht unterschritten werden kann. Der Motor ist damit betriebssicher. Der Schutzeingriff führt vorteilhafterweise dazu, daß der Motor seine maximale Abgabeleistung feinfühliger an die zur Verfügung stehende Versorgungsspannung anpaßt als es rein tabellarisch möglich wäre.Another preferred embodiment is based on the parameters to determine the respective limit operating point of the drive. From the sole knowledge of Motorpa rameter and the steering angle can be the remaining necessary control parameters true and be managed such that a predetermined minimum commutation reserve cannot be fallen below. The engine is therefore safe to operate. The protective intervention leads advantageous to the fact that the engine its maximum output more sensitive to the Adapts available supply voltage than would be possible in purely tabular form.

Für den Betrieb des Reluktanzmotors ist es üblicherweise zweckmäßig, den Strang durch das Steuersystem bereits im Bereich konstanter minimaler Induktivität einzuschalten, in dem kein Drehmoment erzeugt wird. In diesem Bereich kann der Strom, welcher zur Drehmomentbil­ dung benötigt wird, aufgebaut werden. Der Abschaltvorgang ist frühzeitig vor dem Erreichen der Position mit maximaler Induktivität einzuleiten, um möglichst wenig Bremsmoment zu erzeugen.For the operation of the reluctance motor, it is usually advisable to run the line through the Switch on control system already in the area of constant minimum inductance, in which no Torque is generated. In this area the current, which leads to the torque bil needed. The switch-off process is early before it is reached the position with maximum inductivity to minimize braking torque produce.

Die Grenzleistung bei festen Steuerwinkeln ist nicht die Maximalleistung, welche der Motor bei einer vorgegebenen Drehzahl abzugeben imstande ist. Zur Optimierung der Leistungsab­ gabe des Motors kann es günstig sein, den Strangstrom bereits bei fallender Induktivität ein­ zuschalten. Diese Maßnahme erzeugt zuerst zwar ein Bremsmoment, ist aber zulässig, solan­ ge eine Kommutierungsreserve Δγ eingehalten wird. Der große Vorteil liegt darin, daß, so­ lange der Motorstrang für einen Winkelbereich stromlos ist, der größer oder gleich der vor­ gegebenen Kommutierungswinkelreserve Δγ ist, der Gewinn an antreibendem Drehmoment das erzeugte Bremsmoment deutlich überkompensiert. Die Kippgrenze wird zu größeren Leistungen hin verschoben. Der Vorteil ist, daß die Leistungsentnahme weiter verbessert ist.The limit power at fixed steering angles is not the maximum power that the motor is able to deliver at a predetermined speed. To optimize the performance the motor, it may be beneficial to enter the phase current as the inductance falls switch on. Although this measure initially generates a braking torque, it is permissible as long a commutation reserve Δγ is observed. The big advantage is that, so as long as the motor train is de-energized for an angular range that is greater than or equal to that before given commutation angle reserve Δγ, the gain in driving torque the braking torque generated is clearly overcompensated. The tilt limit becomes larger Services postponed. The advantage is that the power consumption is further improved.

Dies ist in Fig. 4 dargestellt. In der Figur ist ein Vergleich der Antriebsleistungsabgabe bei Einhaltung eines Maximalstromes in den Motorsträngen mit und ohne erfindungsgemäße Führung der Steuerwinkel dargestellt. Wird der Einschaltwinkel auf den Bereich minimaler Induktivität begrenzt, der zwischen der abführenden und der ansteigenden Induktivitatsflanke des Induktivitats-Winkel-Diagrammes eines Stranges liegt, und der Ausschaltwinkel festge­ halten und so gewählt, daß die Drehmomentabgabe optimal ist, fallt bei Drehzahlen oberhalb von ca. 1500 min-1 die Leistung kontinuierlich ab. Wird die freie Wahl der Einschalt- und Ausschaltwinkel ermöglicht, wobei eine minimale Kommutierungsreserve von z. B. 0,1° me­ chan. eingehalten werden muß, ist die Leistungsabgabe deutlich hoher und der Abfall mit höheren Drehzahlen deutlich schwacher als mit den bisherigen bekannten Verfahren. This is shown in FIG. 4. The figure shows a comparison of the drive power output while maintaining a maximum current in the motor trains with and without guidance of the control angles according to the invention. If the switch-on angle is limited to the range of minimal inductance, which lies between the dissipating and the rising inductance flank of the inductance-angle diagram of a line, and the switch-off angle is fixed and selected so that the torque output is optimal, drops at speeds above approx. 1500 min -1 the output continuously. Is the free choice of switch-on and switch-off angles possible, with a minimum commutation reserve of e.g. B. 0.1 ° me chan. must be adhered to, the power output is significantly higher and the drop at higher speeds is significantly weaker than with the previously known methods.

Zweckmäßigerweise ist der Maximalstrom, für den die Leistungselektronik des Motors thermisch und/oder elektronisch ausgelegt ist, der begrenzende Parameter für die Wahl der Steuerwinkel. Gegenüber einem Steuerverfahren, das eine Variation des Vorsteuerwinkels nur im Bereich minimaler Induktivität vornimmt, kann die Leistungsabgabe insbesondere bei hohen Drehzahlen mehr als verdoppelt werden, wie dies in Fig. 4 dargestellt ist. Bei höheren Drehzahlen ist die Leistung des Motors mit veränderlichen Steuerwinkeln deutlich größer als die Leistung des Motors, wenn die Steuerwinkel festgehalten werden. In beiden Fällen ist der Motor jedoch durch die erfindungsgemäß vorgegebene Mindestkommutierungsreserve Δγ betriebssicher.The maximum current for which the power electronics of the motor is designed thermally and / or electronically is expediently the limiting parameter for the selection of the control angles. Compared to a control method that only varies the pilot control angle in the area of minimal inductance, the power output can be more than doubled, particularly at high speeds, as shown in FIG. 4. At higher speeds, the power of the engine with variable head angles is significantly greater than the power of the engine if the head angles are fixed. In both cases, however, the motor is reliable due to the minimum commutation reserve Δγ specified according to the invention.

In einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel wird das Abkommutier-Ende mit einer erfindungsgemäßen Schaltung meßtechnisch erfaßt. Besonders günstig ist, die Ansteuerelek­ tronik mittels der Schaltung unabhängig von Steueranweisungen des Steuerrechners zu ver­ riegeln, bis der vorangegangene Abkommutiervorgang beendet ist. Besonders vorteilhaft ist, daß ein Entstehen eines Kippvorganges damit unmöglich ist, unabhängig, welche Steuerver­ fahren zum Betreiben des Motors verwendet werden, oder ob Strangstrom und/oder Dreh­ zahl begrenzt werden oder nicht.In a further preferred exemplary embodiment, the commutation end is terminated with a Circuit according to the invention detected by measurement. The control electronics is particularly cheap ver by means of the circuit independent of control instructions from the control computer lock until the previous commutation process has ended. It is particularly advantageous that an emergence of a tilting process is impossible, regardless of which Steuerver drive can be used to operate the motor, or whether string current and / or rotation number may be limited or not.

In diesem erfindungsgemäßen Aufbau kann aus den Motorklemmengrößen das Ende der Ab­ kommutierung exakt erkannt werden. Insbesondere ist der Aufbau für eine Leistungselektro­ nikanordnung geeignet, wie sie in Fig. 5a für einen der Motorstränge MS dargestellt ist. Die Anordnung weist zwei Schalter, einen oberen Schalter S1 und einen unteren Schalter S2, sowie eine untere Freilaufdiode D1 und eine obere Freilaufdiode D2 auf. An den Punkten A und B kann die Motorklemmenspannung abgegriffen werden. Zum Stromaufbau werden bei­ de Schalter geschlossen. Zur Regelung des Stromes wird einer der beiden Schalter, vorzugs­ weise der obere Schalter S1 vorzugsweise pulsbreitenmoduliert ein- und ausgeschaltet. Zum Abkommutieren des Stromes werden beide Schalter geöffnet.In this construction according to the invention, the end of the commutation can be precisely recognized from the motor terminal sizes. In particular, the structure is suitable for a power electronics arrangement, as shown in FIG. 5a for one of the engine lines MS. The arrangement has two switches, an upper switch S1 and a lower switch S2, and a lower free-wheeling diode D1 and an upper free-wheeling diode D2. The motor terminal voltage can be tapped at points A and B. The switches are closed at the current build-up. To control the current, one of the two switches, preferably the upper switch S1, is preferably switched on and off in a pulse-width-modulated manner. Both switches are opened to commutate the current.

Ist im abkommutierenden Strang noch ein magnetischer Fluß vorhanden, erzwingt dieser ei­ nen Stromfluß über die Freilaufdiode D1 und D2 in die Versorgungsspannungsquelle zurück. Die Spannungen an den beiden Motorklemmen A und B haben dabei eindeutige Werte. Die Spannung am Punkt A nimmt während des Abkommutiervorganges die Flußspannung der Freilaufdiode D1 an. Ein typischer Wert ist z. B. -0,7 Volt. Die Spannung am Punkt B nimmt den Wert der Versorgungsspannung zuzuglich der Diodenflußspannung der Diode D2 an. Betrachtet man die Spannung am Punkt B, so zeigt der Zeitpunkt, an dem die Spannung klei­ ner als die Versorgungsspannung wird, das Ende des Abkommutiervorgangs an. Dieser Zu­ stand ist einfach zu detektieren, vorzugsweise mit einem Spannungskomparator oder dergl., bei dem der Wert der Versorgungsspannung als Referenzwert vorgegeben ist.If there is still a magnetic flux in the commutating strand, this forces one NEN current flow back into the supply voltage source via the freewheeling diode D1 and D2. The voltages at the two motor terminals A and B have clear values. The Voltage at point A takes the forward voltage during the commutation process Free-wheeling diode D1 on. A typical value is e.g. B. -0.7 volts. The tension at point B increases the value of the supply voltage plus the diode forward voltage of the diode D2. If one looks at the tension at point B, the point in time at which the tension is small shows becomes lower than the supply voltage, the end of the commutation process. This too  stand is easy to detect, preferably with a voltage comparator or the like, where the value of the supply voltage is specified as a reference value.

In Fig. 5b ist eine einfache Realisierung der erfindungsgemäßen Anordnung zur Erkennung des Abkommutier-Endes dargestellt. Mit einem Komparator oder einem Differenzverstärker wird eine Teilspannung, die aus der Versorgungsspannung abgeleitet ist, mit einer Teilspan­ nung, die aus der Motorklemmenspannung abgeleitet ist, verglichen. Im angegebenen Ausle­ gungsbeispiel wird die mit 1/11 der Versorgungsspannung gewichtete Teilspannung mit der mit 1/6 der Motorklemmenspannung gewichteten Teilspannung verglichen. Sobald die abge­ leitete Teilspannung der Motorenklemmenspannung größer als die abgeleitete Teilspannung der Versorgungsspannung wird, gibt der Verstärker oder Komparator ein Steuersignal ab, welches zur Verriegelung der Bestromung verwendet werden kann. Das Signal wird vor­ zugsweise dem Steuerrechner als Zustandsinformation übermittelt. Solange das Signal logisch 1 ist, zeigt das Signal eine nicht abgeschlossene Abkommutierung an. Ist die Kommutierung abgeschlossen, ist das Signal logisch 0.In Fig. 5b is a simple realization of the arrangement according to the invention for detecting the Abkommutier-end. With a comparator or a differential amplifier, a partial voltage that is derived from the supply voltage is compared with a partial voltage that is derived from the motor terminal voltage. In the specified design example, the partial voltage weighted with 1/11 of the supply voltage is compared with the partial voltage weighted with 1/6 of the motor terminal voltage. As soon as the derived partial voltage of the motor terminal voltage is greater than the derived partial voltage of the supply voltage, the amplifier or comparator emits a control signal which can be used to lock the current supply. The signal is preferably transmitted to the control computer as status information. As long as the signal is logic 1, the signal indicates an incomplete commutation. When commutation is complete, the signal is logic 0.

Obwohl die erfindungsgemäße Anordnung sehr einfach ist, läßt sich damit das Einleiten eines neuen Bestromungszyklus vor dem Abschluß der vorangegangenen Abkommutierung verrie­ geln und das Entstehen einen unerwünschten magnetischen Motorgleichflusses verhindern. Sie kann ohne oder mit sonstigen Verfahren zur Bestimmung des Abkommutierendes einge­ setzt werden. Die Anordnung kann für sich alleine bereits die Betriebssicherheit des Motors grundsätzlich gewährleisten. Die Kombination mit dem erfindungsgemäßen analytischen Verfahren ermöglicht jedoch darüber hinaus die Motorführung dergestalt zu verändern, ins­ besondere durch Veränderung der Steuerwinkel, daß sich der unerwünschte Zustand einer zu lange dauernden Phase der Abkommutierung nicht einstellen kann. Zwar ist der Aufwand für Sensorik und Auswertung erhöht, aber die Leistungsausnutzung des Reluktanzmotors und der Wirkungsgrad des Motors ist deutlich verbessert da der Grenzbetriebspunkt zu höheren Lei­ stungen verschoben werden kann.Although the arrangement according to the invention is very simple, the initiation of a new current cycle before the completion of the previous commutation and prevent the occurrence of an undesirable magnetic motor direct current. It can be used without or with other methods for determining the end of commutation be set. The arrangement alone can improve the operational safety of the engine basically guarantee. The combination with the analytical according to the invention However, the method also makes it possible to change the motor guidance in such a way especially by changing the steering angle that the undesirable state of a long period of commutation can not set. Although the effort is for Sensor technology and evaluation increased, but the power utilization of the reluctance motor and The efficiency of the engine is significantly improved since the limit operating point for higher lei stungen can be moved.

Claims (18)

1. Verfahren zur Steuerung eines Reluktanzmotors mit mindestens einem Motorstrang mit einer Steuereinrichtung, wobei der Motorstrang während jedem Bestromungszyklus von einem elektrischen Strom durchflossen wird, der von einem Leistungsstellglied, insbe­ sondere einem pulsbreitenmodulierenden Leistungsstellglied, zyklisch bei einem Ein­ schaltsteuerwinkel eingeschaltet und bei einem Abschaltsteuerwinkel ausgeschaltet wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Bestromungszyklus des Motorstranges erst dann begonnen wird, wenn der Strangstrom aus dem vorangegangenen Bestromungszyklus auf einen vorgegebenen Stromwert abgeklungen ist oder diesen unterschritten hat.1. A method for controlling a reluctance motor with at least one motor train with a control device, wherein the motor train is flowed through by an electrical current during each energization cycle, which is cyclically switched on by a power actuator, in particular a pulse-width-modulating power actuator, at a switch-on control angle and switched off at a switch-off control angle is characterized in that the energization cycle of the motor branch is only started when the branch current from the previous energization cycle has decayed to a predetermined current value or has fallen below it. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Winkel (γ0), bei dem der Strangstrom in einem Bestromungszyklus auf den Wert Null abgeklungen ist, zumindest mittelbar bestimmt wird.2. The method according to claim 1, characterized in that an angle (γ 0 ) at which the phase current has decayed to the value zero in an energization cycle is determined at least indirectly. 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkel (γ0) im Betrieb des Motors aus tabellarisch abgelegten und/oder aktuell bestimmten Motor-Zustandsdaten berechnet wird.3. The method according to claim 2, characterized in that the angle (γ 0 ) is calculated during operation of the engine from tabularly stored and / or currently determined engine status data. 4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkel (γ0) bestimmt wird, indem das Abklingen des Strangstromes gegen Null gemessen wird.4. The method according to claim 2, characterized in that the angle (γ 0 ) is determined by measuring the decay of the phase current towards zero. 5. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß so auf die Steuereinrichtung rückgewirkt wird, daß zwischen einem Winkelwert (γ0), bei dem der Strangstrom völlig abgeklungen ist und einem Winkelwert, bei dem der nächst folgende Bestromungszyklus begonnen wird (γv), ein vorgegebener Winkelabstand (Δγ) eingehalten oder überschritten wird.5. The method according to at least one of claims 1 to 4, characterized in that the control device is reacted so that between an angular value (γ 0 ) at which the phase current has completely decayed and an angular value at which the next following energization cycle started (γ v ), a predetermined angular distance (Δγ) is maintained or exceeded. 6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß spätestens dann auf die Steuereinrichtung rückgewirkt wird, wenn der vorgegebene Winkelabstand (Δγ) unterschritten wird.6. The method according to claim 5, characterized,  that the control device is reacted to at the latest when the specified one Is less than the angular distance (Δγ). 7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Strangstrom im Bestromungszyklus begrenzt wird.7. The method according to claim 5 or 6, characterized, that the phase current is limited in the energization cycle. 8. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehzahl im Bestromungszyklus begrenzt wird.8. The method according to one or more of claims 5 to 7, characterized, that the speed in the energization cycle is limited. 9. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß beim Abschalten des Strangstromes die Versorgungsspannung erhöht wird9. The method according to one or more of claims 5 to 8, characterized, that the supply voltage is increased when the string current is switched off 10. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Betrag mindestens eines Steuerwinkels verringert wird.10. The method according to one or more of claims 5 to 9, characterized, that the amount of at least one steering angle is reduced. 11. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 5 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Betrag des Ausschaltwinkels des Strangstromes verringert wird.11. The method according to one or more of claims 5 to 10, characterized, that the amount of the switch-off angle of the phase current is reduced. 12. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 5 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der vorgegebene Winkelabstand (Δγ) gleich null ist.12. The method according to one or more of claims 5 to 11, characterized, that the predetermined angular distance (Δγ) is zero. 13. Anordnung zum Steuern eines Reluktanzmotors mit mindestens einem Motorstrang, wo­ bei die Anordnung mindestens ein pulsweitenmodulierendes Leistungsstellglied zur Strangbestromung und eine Steuereinheit aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß das Leistungsstellglied eine Parallelschaltung zweier Schaltungszweige aufweist, wobei der erste Zweig eine erste Serienschaltung eines ersten Schalters (S1), eines ersten Motorklemmenpunkts (A) und einer ersten Diode (D1) aufweist und der zweite Zweig eine zweite Serienschaltung eines zweiten Schalters (S2), eines zweiten Motorklemmen­ punktes und einer zweiten Diode (D2) in Serie geschaltet sind, der erste Schalter (S1) und die zweite Diode (D1) auf gleichem Potential liegen, der zweite Schalter (S2) und die erste Diode (D1) auf gleichem Potential liegen, mindestens ein Motorstrang zwischen den Motorklemmenpunkten (A, B) angeordnet ist, am zweiten Motorklemmenpunkt (B) Mittel zur Überwachung der Spannung vorgesehen sind und Mittel vorgesehen sind, mit denen ein Einschalten des Strangstromes im nächstfolgenden Zyklus solange verhinder­ bar ist, bis der Wert des Strangstromes im vorangegangenen Zyklus auf null abgesunken ist.13. Arrangement for controlling a reluctance motor with at least one motor train, where in the arrangement at least one pulse width modulating power actuator Has current supply and a control unit, characterized, that the power actuator has a parallel connection of two circuit branches, wherein the first branch is a first series connection of a first switch (S1), a first Has motor terminal point (A) and a first diode (D1) and the second branch a second series connection of a second switch (S2), a second motor terminal point and a second diode (D2) are connected in series, the first switch (S1) and the second diode (D1) are at the same potential, the second switch (S2) and the first diode (D1) is at the same potential, at least one motor train between  the motor terminal points (A, B) is arranged, at the second motor terminal point (B) Means for monitoring the voltage are provided and means are provided with which prevent the string current from being switched on in the next cycle bar until the value of the phase current has dropped to zero in the previous cycle is. 14. Anordnung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Leistungsstellglied unabhängig von der Steuereinheit verriegelbar ist.14. Arrangement according to claim 13, characterized, that the power actuator can be locked independently of the control unit. 15. Anordnung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel einen Differenzverstärker und/oder einen Komparator aufweisen.15. Arrangement according to claim 13, characterized, that the means have a differential amplifier and / or a comparator. 16. Anordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß aus der Versorgungsspannung und der Motorklemmenspannung abgeleitete Teilspannungen durch die Mittel miteinander vergleichbar sind.16. Arrangement according to one or more of claims 13 to 15, characterized, that derived from the supply voltage and the motor terminal voltage Partial stresses are comparable with each other through the means. 17. Anordnung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß der mit 1/11 der Versorgungsspannung und der mit 1/6 der Motorklemmenspannung gewichteten Spannungswert durch die Mittel miteinander vergleichbar ist.17. The arrangement according to claim 16, characterized, that with 1/11 of the supply voltage and that with 1/6 of the motor terminal voltage weighted voltage value can be compared by the means. 18. Anordnung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Bestromung verriegelbar ist, wenn die Teilspannung der Motorklemmenspan­ nung größer ist als die Teilspannung der Versorgungsspannung.18. Arrangement according to claim 17, characterized, that the current supply can be locked when the partial voltage of the motor terminal chip voltage is greater than the partial voltage of the supply voltage.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106374809A (en) * 2016-11-04 2017-02-01 南京怡咖电气科技有限公司 Power device parallel current sharing device of power converter of switched reluctance motor

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5043643A (en) * 1986-10-10 1991-08-27 Ems Electronic Motor Systems Ab Energizing system for a variable reluctance motor
DE4314211A1 (en) * 1993-04-30 1994-11-03 Daimler Benz Ag Method for controlling the switching-off process (turning-off process, disconnection process) in the strands of a reluctance motor
EP0692865A2 (en) * 1994-07-12 1996-01-17 Switched Reluctance Drives Ltd Electric machine controller

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5043643A (en) * 1986-10-10 1991-08-27 Ems Electronic Motor Systems Ab Energizing system for a variable reluctance motor
DE4314211A1 (en) * 1993-04-30 1994-11-03 Daimler Benz Ag Method for controlling the switching-off process (turning-off process, disconnection process) in the strands of a reluctance motor
EP0692865A2 (en) * 1994-07-12 1996-01-17 Switched Reluctance Drives Ltd Electric machine controller

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Chan/Bolton: "Performance enhancement of single- phase switched reluctance Motor by DC link voltageboosting", in IEE Proceedings-B, Vol. 140, No. 5, Sept. 1993, S. 316-322 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106374809A (en) * 2016-11-04 2017-02-01 南京怡咖电气科技有限公司 Power device parallel current sharing device of power converter of switched reluctance motor

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