DE19833953C2 - Verfahren zum Optimieren des Energieverbrauchs von dauermagneterregten Synchronmotoren im Teillastbereich und entsprechende Regelungsvorrichtung - Google Patents

Abstract

Die vorliegende Erfindung schafft ein Verfahren zum Optimieren des Energieverbrauchs eines Synchronmotors im Teillastbereich mit den Schritten: Ermitteln des Arbeitsbereichs des Synchronmotors in Abhängigkeit von der Winkelgeschwindigkeit (omega) und dem Drehmoment (T); Vorgeben einer Soll-Winkelgeschwindigkeit (omega¶S¶) und eines Solldrehmoments (T¶S¶), wobei das Solldrehmoment (T¶S¶) kleiner als das maximale Drehmoment (T¶max¶) bei der Soll-Winkelgeschwindigkeit (omega¶S¶) ist; Bestimmen eines q-Phasenstrom-Sollwerts (i¶q,S¶) gemäß dem Solldrehmoment (T¶S¶); und Berechnen eines unter der Bedingung optimierten d-Phasenstroms (i¶d,opt¶), daß die elektrishe Verlustleistung (P) bei der Soll-Winkelgeschwindigkeit (omega¶S¶) und dem Solldrehmoment (T¶S¶) im wesentlichen minimiert ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Opti­ mieren des Energieverbrauchs von dauermagneterregten Synchronmotoren im Teil­ lastbereich und eine entsprechende Regelungsvorrichtung zum Regeln eines Synchronmotors, und insbesondere eines bür­ stenlosen Gleichstrommotors oder Schrittmotors mit perma­ nentmagnetischem Rotor für Roboteranwendungen.

Aus Tong, Y.; Morimoto, S.; Takeda, Y. und Hirasa, T.: "Maximum Efficiency Control for Permanent Magnet Synchronous Motors" in proceedings with IECON '91, 1991 International Con­ ference on Industrial Electronics, Control and Instrumenta­ tion, New York, USA: IEEE 1991, Seite 283-288, Band 1 von 3, ist ein analytisches Optimierungsverfahren für dauererregte Synchronmotoren bekannt. Dort wird die Spannungs- und Strom­ grenze im Optimierungsverfahren nicht berücksichtigt. Vernach­ lässigt man die Magnetisierungsverluste, findet gar keine wirkliche Optimierung statt.

Aus Colby, R. S. und Novotny, D. W.,: "An Efficiency Optimiz­ ing Permanent-Magnet Synchronous Motor Drive", in IEEE Trans. on Industry Appl. 1988, H. 3, Seite 462-469 ist ein langsa­ mes, iteratives Optimierungsverfahren für einen dauermagneter­ regten Synchronmotor bekannt.

Aus Chan, C. C.; Jiang, J. Z.; Xia, W.; Chau, K. T. und Zhu, M. L.: "Optimal-Efficiency Control for Constant-Power Op­ eration of Phase-Decoupling Permanent-Magnet Brushless Motor Drives" in APEC'96, 11^th annual applied power electronics con­ ference in exposition, conference proceedings, New York, IEEE 1996 Seite 751-757, Band 2 ist ebenfalls ein solches langsa­ mes, iteratives Optimierungsverfahren für dauermagneterregte Synchronmotoren bekannt.

Synchronmotoren gehören zu elektrischen Maschinen, bei de­ nen das synchrone Drehmoment der sogenannten Grundwellen­ drehfelder wirksam ist. Das Grundwellendrehfeld des Stators wird mit Hilfe einer gleichstromgespeisten Erregerwicklung oder bei kleineren Motoren auch mit Hilfe von Dauermagneten aufgebaut. Diesem Erregerfeld des Stators überlagert sich das von den Ankerströmen aufgebaute Ankerfeld zum resultie­ renden Drehfeld.

Synchronmotoren wurden früher zunächst regelmäßig für grö­ ßere Leistungen und vornehmlich bei Dauerbetrieb verwendet, wo keine Winkelgeschwindigkeitverstellung gefordert ist, z. B. für den Antrieb von Pumpen und Verdichtern, vor allem in der chemischen Industrie sowie als Antriebsmotoren für Drehrohröfen u. ä. Sie haben den Vorteil, daß prinzipiell eine Blindleistungskompensation möglich ist.

Die fortschreitende Entwicklung der Leistungselektronik hat es ermöglicht, daß heutzutage auch winkelgeschwindigkeits­ variable Antriebe unter Verwendung von Synchronmotoren rea­ lisiert werden. Zwischen das verfügbare Netz und den Syn­ chronmotoren ist dazu ein Umrichter zu schalten. Derartige Antriebe werden im Bereich kleinerer Leistungen als Stell­ motoren und im Bereich größerer Leistungen als Stromrich­ termotoren ausgeführt.

Aus der Abhandlung von A. Verl mit dem Titel Methoden und Realisierungen zur nichtlinearen Gelenkregelung des DLR- Leichtbauroboters, Fortschrittsberichte, VDI Reihe 8 Nr. 671, Düsseldorf, VDI Verlag 1997, ist bekannt, wie man die Drehmomentausbeute von Motoren dieser Bauart maximiert.

Zu dieser Berechnung werden die dynamischen Vorgänge des Antriebs im Rotorsystem anstatt im Statorsystem betrachtet. Dadurch sind die dynamischen Zusammenhänge einfacher zu be­ schreiben, denn von einem rotorfesten Koordinatensystem aus betrachtet, ist das elektrische Feld bei stationärer Win­ kelgeschwindigkeit konstant. Zur Überführung des Glei­ chungssystems vom Stator- ins Rotorsystem bedient man sich der aus der einschlägigen Literatur bekannten D/Q- Transformation.

Hierbei werden die Phasenströme i_u, i_v und i_w zunächst mit Hilfe von den Fachleuten bekannten Transformationen in ein zweiphasiges System mit den Phasenströmen i_a und i_b über­ führt.

Dieses wiederum wird in das D/Q-System mit den Phasenströ­ men i_d und i_q überführt. Mit den Phasenspannungen v_d und v_q verfährt man analog, so daß man für den stationären Betrieb des Motors schließlich folgende Gleichungen erhält:

v_d = R . i_d - n_p . ω . L . i_q (1)

v_q = R . i_q + n_p . ω . L . i_d + K_m . ω (2)

T = K_m . i_q (3)

In Gleichungen (1) bis (3) bezeichnen R den Ohmschen Pha­ senwiderstand, L die Induktivität, n_p die Polpaarzahl, ω die Winkelgeschwindigkeit, K_m die Momentenkonstante und T das Drehmoment.

Aus Gleichung (1) und (2) ergibt sich durch Umformen:

i_d = 1/Z . (R . v_d + n_p . ω . L . (v_q - K_m . ω)) (4)

i_q = 1/Z . (-n_p . ω . L . v_d + (v_q - K_m . ω)) (5)

mit Z = R² + (n_p . ω . L)²

Als Randbedingungen gelten die Strom- und Spannungsbegren­ zung für den maximalen Strom I_max und die maximale Spannung V_max:

(i_d ² + i_q ²)^1/2 ≦ I_max (6)

(v_d ² + v_q ²)^1/2 ≦ V_max (7)

Für die elektrische Leistung P gilt:

P = i_dv_d + i_qv_q (8)

Unter Berücksichtigung von Gleichung (1) bis (5) erhält man:

P = R(i_d ² + i_q ²) + K_m . ω . i_q (9)

bzw.

P = P_el + P_mech (10)

mit P_el = R (i_d ² + i_q ²) und P_mech = Tω

wobei P_el die elektrische Verlustleistung im Motor und P_mech die mechanische Leistung, die erzeugt wird, bezeichnet.

Will man dem Motor das maximale Drehmoment T_max abfordern, gibt es zu jedem Drehmoment T genau ein bestimmtes Werte­ paar i_q ^* und i_d ^*, welche diese Bedingung erfüllt, wie A. Verl in seiner oben erwähnten Abhandlung zeigt.

Bei üblichen Verfahren, wie z. B. in W. Leonhard, Control of Electrical Drives, Berlin, Springer Verlag, 1985, beschrie­ ben, wird i_d üblicherweise auf dieses i_d ^* eingestellt, also auch bei geringeren erforderlichen Drehmomenten. Dies sorgt bei Teillastbedingungen für eine unnötig hohe elektrische Verlustleistung.

Eine sich unmittelbar anbietende Lösung dieses Problems wä­ re das empirische Vermessen der elektrischen Verlustlei­ stung bei vorgegebenem Drehmoment und vorgegebener Winkel­ geschwindigkeit und das Ableiten einer Beziehung für i_d in Abhängigkeit vom dem erforderlichen Drehmoment bzw. der Lastbedingung. Diese Vorgehensweise ist jedoch sehr um­ ständlich und praxisfern.

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht deshalb darin, ein Verfahren zum Optimieren des Energieverbrauchs eines Synchronmotors im Teillastbereich und eine entspre­ chende Regelungsvorrichtung zu schaffen.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch das in Anspruch 1 angegebene Verfahren bzw. durch die in Anspruch 4 angegebe­ ne Regelungsvorrichtung gelöst.

Das erfindungsgemäße Verfahren weist gegenüber den bekann­ ten Lösungsansätzen den Vorteil auf, daß immer dann, wenn nicht das maximale Drehmoment des Motors gefordert wird, auch der Energieverbrauch minimiert werden kann.

Die der vorliegenden Erfindung zugrundeliegende Idee be­ steht darin, daß eine Berechnung eines optimierten d- Phasenstroms derart erfolgt, daß die elektrische Verlust­ leistung bei der Soll-Winkelgeschwindigkeit und dem Soll­ drehmoment im wesentlichen minimiert ist.

In den jeweiligen Unteransprüchen finden sich vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des in Anspruch 1 ange­ gebenen Verfahrens bzw. der in Anspruch 4 angegebenen Rege­ lungsvorrichtung.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher er­ läutert.

Es zeigen:

Fig. 1 ein Blockschaltbild zur Erläuterung einer Ausfüh­ rungsform einer erfindungsgemäßen Regelungsvor­ richtung zum Regeln eines beispielhaften Syn­ chronmotors;

Fig. 2 eine Darstellung des Arbeitsbereiches des bei­ spielhaften Synchronmotors und zweier entspre­ chender Optimierungsbereiche;

Fig. 3 eine Darstellung der optimierten Verlustleistung über Soll-Winkelgeschwindigkeit und Soll-Dreh­ moment bei einem weiteren beispielhaften Syn­ chronmotor; und

Fig. 4 eine Darstellung der Differenz der Verlustlei­ stungen über Soll-Winkelgeschwindigkeit und Soll- Drehmoment zwischen dem weiteren beispielhaften Synchronmotor mit optimierter Regelung und mit üblicher Regelung.

In den Figuren bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche oder funktionsgleiche Komponenten.

Fig. 1 zeigt ein Blockschaltbild zur Erläuterung einer Aus­ führungsform einer erfindungsgemäßen Regelungsvorrichtung zum Regeln eines beispielhaften Synchronmotors.

In Fig. 1 bezeichnen 10 einen Synchronmotor, 20 einen Stromsensor, 30 eine erste Transformationseinrichtung, 40 eine zweite Transformationseinrichtung, 50 eine Optimie­ rungseinrichtung, 60 eine dritte Transformationseinrich­ tung, 70 eine vierte Transformationseinrichtung und 80 eine steuerbare Spannungsquelle.

Die Regelungsvorrichtung zum Regeln des Synchronmotors 10 gemäß dieser Ausführungsform hat die steuerbaren Spannungs­ quelle 80 zum Anlegen der Phasenspannungen v_u, v_v, v_w an die Ankerwicklungen des Synchronmotors 10.

Der Stromsensor 20 dient zum Erfassen der tatsächlichen Phasenströme i_u, i_v, i_w in den Ankerwicklungen des Synchron­ motors 10. Mit der Transformationseinrichtung 30, 40 werden die erfaßten Phasenströme i_u, i_v, i_w des Synchronmotors 10 in einen q-Phasenstrom-Istwert i_q und einen d-Phasenstrom- Istwert i_d überführt. Die erste Transformationseinrichtung 20 sorgt dabei für eine 3-Phasen-auf-2-Phasen-Transforma­ tion (auf i_a, i_b, siehe A. Verl) und die zweite Transforma­ tionseinrichtung 30 für eine 2-Phasen-auf-D/Q-Transforma­ tion.

Der wesentliche Bestandteil der Regelungsvorrichtung ist die Optimierungs- und Regelungseinrichtung 50, die zum Emp­ fangen einer Soll-Winkelgeschwindigkeit ω_S und eines Soll­ drehmoments T_S als Eingabe von außen, z. B. von einem Benut­ zer oder einem Controller, sowie zum Empfangen des q-Pha­ senstrom-Istwerts i_q und des d-Phasenstrom-Istwerts i_d ein­ gerichtet ist.

Aus den empfangenen Parametern berechnet die Optimierungs- und Regelungseinrichtung 50 einen q-Phasenstrom-Sollwert i_q,S gemäß dem empfangenen Soll-Drehmoment T_S und einen op­ timierten d-Phasenstrom-Sollwerts i_d,opt und gibt einen je­ weiligen entsprechenden Stellwert gemäß einer Ist/Soll­ wert-Differenz aus.

Die Rücktransformationseinrichtung 60, 70 überführt den je­ weiligen Stellwert in einen Steuerwert für die Spannungs­ quelle 80 und legt diesen an die Spannungsquelle 80 an. Da­ bei führt die erste Rücktransformationseinrichtung 60 eine D/Q-auf-2-Phasen-Rücktransformation aus und die zweite Rücktransformationseinrichtung 70 eine 2-Phasen-auf-3- Phasen-Rücktransformation.

Nachstehend wird ein Ausführungsbeispiel des von der Opti­ mierungs- und Regelungseinrichtung 50 durchgeführten Ver­ fahrens näher erläutert.

Um zum gewünschten Soll-Drehmoment T_S und der Soll- Winkelgeschwindigkeit ω_S das optimale i_d,opt finden, muß zu­ erst geprüft werden, ob der damit definierte Arbeitspunkt erreicht werden kann. Dazu bestimmt man das maximal und mi­ nimal mögliche Drehmoment bei der spezifizierten Soll- Winkelgeschwindigkeit ω_S.

A. Verl (Kapitel 6.1, Drehmomentmaximierung) zeigt, wie ge­ sagt, in seiner Arbeit, wie man das maximale Drehmoment T_max bestimmt. Dabei sind drei Bereiche zu unterscheiden: Von ω = 0 an zu ansteigenden Werten von ω hin ist zunächst nur die Strombegrenzung zu berücksichtigen, ab einer ersten Übergangswinkelgeschwindigkeit ω₁ sind Strom- und Span­ nungsbegrenzung wirksam, ab einer zweiten Übergangswinkel­ geschwindigkeit ω₂ dann nur die Spannungsbegrenzung. Der letztgenannte Bereich kann je nach Aufbau des Motors auch wegfallen. Es ergeben sich schließlich zwei Grenzkurven G1, G2 für das maximal bzw. minimal mögliche Drehmoment T bei positiver und negativer Winkelgeschwindigkeit ω, die punktsymmetrisch zum Ursprung des Koordinatensystems sind. Alle möglichen Arbeitspunkte liegen in dem umschlossenen Gebiet.

Ist so die Zulässigkeit des Arbeitspunktes geklärt, muß zum Berechnen des optimierten d-Phasenstroms i_d,opt ein Optimie­ rungsproblem mit dem Gütekriterium

P = R(i_d,opt ² + i_q,S ²) + K_m . ω_S . i_q,S = Minimum

und dem freien Parameter i_d sowie den Ungleichungsnebenbe­ dingungen für den maximalen Strom I_max und die maximale Spa­ nung V_max gemäß Gleichung (6) und (7) gelöst werden, wobei v_d,opt und v_q,S nach Gleichung (1) und (2) gegeben sind.

Der mathematische Lösungsweg wurde von Papageorgiou in Op­ timierung: Statische, dynamische und stochastische Verfah­ ren für die Anwendung, München, Wien, Oldenburg Verlag 1991, vorgezeichnet.

Da es sich hier um ein Minimierungsproblem mit Unglei­ chungsnebenbedingungen handelt, kann man die Ungleichungs­ nebenbedingungen mittels Lagrange-Parametern zu Gleichungs­ nebenbedingungen umformen (Papageorgiou, Kapitel 7, Mini­ mierung einer Funktion unter Gleichungs- und Ungleichungs­ nebenbedingungen).

Bei der Lösung ergibt sich, daß der Arbeitsbereich einen ersten Bereich I aufweist, in dem unter der Bedingung, daß m < V_max ² gilt, i_d,opt = 0 ist, wobei

Z = R² + (n_p . ω_S . L)²

und

m = Z . T_S ²/K_m ² + 2 . R . ω_S . T_S + (K_m . ω_S)²

und einen zweiten komplementären Bereich II aufweist, in dem

ist, wobei

n = -Z . T_S ²/K_m ² - (2 . R . Z . ω_S . T_S) + (n_p . ω_S ² . L . K_m) - (Z . ω_S ² . K_m ²) + (Z . V_max ²)

gilt.

Fig. 2 zeigt eine Darstellung des Arbeitsbereiches des bei­ spielhaften Synchronmotors und der zwei Optimierungsberei­ che I und II, wobei die gestrichelten bzw. strichpunktier­ ten Linien G1, G2 das maximal bzw. minimal mögliche Drehmo­ ment darstellen. Mit ω₁ ist der Punkt bezeichnet, an dem man von der ausschließlichen Strombegrenzung in den Bereich fährt, in dem sowohl Strom- als auch Spannungsbegrenzung wirksam sind. Mit ω₂ ist der Punkt bezeichnet, an dem man in den Bereich übergeht, in welchem nur die Spannungsbe­ grenzung aktiv ist. Links der durchgezogenen Grenzlinie K kann i_d zu Null geregelt werden, während rechts davon durch Einstellen eines negativen i_d nach obiger Formel (11) das Feld geschwächt werden muß.

Die hier gefundene mathematische Lösung ist schließlich in Form entsprechender Rechnerprogramme (z. B. in C, Fortran, oder Pascal) implementierbar. Diese berechnen dann zu jedem Betriebszustand des Motors die idealen Einstellwerte für i_d,opt und i_q,S. Der Programmcode wird nun in eine geeignete Motorregelung eingebunden, so daß gewährleistet wird, daß i_d und i_q am Motor sich so einstellen, wie es numerisch- analytisch vorgegeben ist.

Fig. 3 zeigt eine Darstellung der optimierten Verlustlei­ stung über Soll-Winkelgeschwindigkeit und Soll-Drehmoment bei einem weiteren beispielhaften Synchronmotor, und Fig. 4 eine Darstellung der Differenz der Verlustleistungen über Soll-Winkelgeschwindigkeit und Soll-Drehmoment zwischen dem weiteren beispielhaften Synchronmotor mit optimierter Rege­ lung und üblicher Regelung.

Wie folgende Fig. 3 zeigt, nimmt die optimierte Verlustlei­ stung ungefähr quadratisch mit dem Drehmoment T_S und nähe­ rungsweise linear ab einer bestimmten Winkelgeschwindigkeit ω_S zu.

Wie Fig. 4 entnehmbar, lassen sich besonders bei höheren Winkelgeschwindigkeiten ab 300 rad/s bei diesem Beispiel deutliche Einsparungen erzielen, wenn der Sollwert von i_d gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren optimiert wird.

Obwohl die vorliegende Erfindung vorstehend anhand bevor­ zugter Ausführungsbeispiele beschrieben wurde, ist sie dar­ auf nicht beschränkt, sondern auf vielfältige Art und Weise modifizierbar.

Insbesondere ist die Lösung des Optimierungsproblems nicht auf den obigen Algorithmus beschränkt, sondern beliebig verallgemeinerbar.

Auch kann die Regelschleife anforderungsgemäß umgestaltet werden und ist nicht auf die gezeigte Ausführungsform be­ schränkt.

Verfahren zum Optimieren des Energieverbrauchs von Syn­ chronmotoren im Teillastbereich und entsprechende Rege­ lungsvorrichtung BEZUGSZEICHENLISTE

10

Synchronmotor

20

Stromsensor

30

erste Transformationseinrichtung

40

zweite Transformationseinrichtung

50

Optimierungseinrichtung

60

erste Rücktransformationseinrichtung

70

zweite Rücktransformationseinrichtung

80

steuerbare Spannungsquelle
G1, G2 Grenzkurven Drehmoment
i_u

, i_v

und i_w

Phasenströme
v_u

, v_v

und v_w

Phasenspannungen
K Bereichsgrenzen

Claims (6)

1. Verfahren zum Optimieren des Energieverbrauchs eines dauermagneterregten Synchronmotors im Teillastbereich mit den Schritten:
Ermitteln des Arbeitsbereichs des Synchronmotors in Abhän­ gigkeit von der Winkelgeschwindigkeit (ω) und dem Drehmo­ ment (T);
Vorgeben einer Soll-Winkelgeschwindigkeit (ω_S) und eines Solldrehmoments (T_S) innerhalb des ermittelten Arbeitsbe­ reichs, wobei das Solldrehmoment (T_S) kleiner als das maxi­ male Drehmoment (T_max) bei der Soll-Winkelgeschwindigkeit (ω_S) ist;
Bestimmen eines q-Phasenstrom-Sollwerts (i_q,S) gemäß dem Solldrehmoment (T_S); und
Berechnen eines unter der Bedingung optimierten d-Phasen­ stroms (i_d,opt), daß die elektrische Verlustleistung (P) bei der Soll-Winkelgeschwindigkeit (ω_S) und dem Solldrehmoment (T_S) minimiert ist;
wobei die Nebenbedingungen hinsichtlich Strommaximum und Spannungsmaximum im Rahmen eines Variationsansatzes berück­ sichtigt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zum Berechnen des optimierten d-Phasenstroms (i_d,opt) ein Optimierungsproblem mit dem Gütekriterium
P = R(i_d,opt ² + i_q,S ²) + K_m . ω_S . i_q,S = Minimum
und dem freien Parameter i_d sowie den Ungleichungsnebenbe­ dingungen für den maximalen Strom I_max und die maximale Spa­ nung V_max
(i_d,opt ² + i_q,S ²)^1/2 ≦ I_max
(v_d,opt ² + v_q,S ²)^1/2 ≦ V_max
gelöst wird, wobei
v_d,opt = R . i_d,opt - n_p . ω_S . L . i_q,S
v_q,S = R . i_q,S + n_p . ω_S . L . i_d,opt + K_m . ω_S
gilt und wobei R den Ohmschen Phasenwiderstand, L die In­ duktivität, n_p die Polpaarzahl und K_m die Momentenkonstante bezeichnen.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Synchronmotor derart gestaltet ist, daß der Arbeitsbe­ reich einen ersten Bereich aufweist, in dem unter der Be­ dingung, daß m < V_max ² gilt, i_d,opt = 0 ist, wobei

Z = R² + (n_p . ω_S . L)²
und
m = Z . T_S ²/K_m ² + 2 . R . ω_S . T_S + (K_m . ω_S)²
und einen zweiten komplementären Bereich aufweist, in dem
ist, wobei
n = -Z . T_S ²/K_m ² - (2 . R . Z . ω_S . T_S) + (n_p . ω_S ² . L . K_m) - (Z . ω_S ² . K_m ²) + (Z . V_max ²)

4. Regelungsvorrichtung zum Regeln eines dauermagneter­ regten Synchronmotors (10), und insbesondere eines bürsten­ losen Gleichstrommotors oder Schrittmotors mit permanentma­ gnetischem Rotor für Roboteranwendungen, mit:
einer steuerbaren Spannungsquelle (80) zum Anlegen der Pha­ senspannungen (v_u, v_v, v_w) an den Synchronmotor (10);
einem Stromsensor (20) zum Erfassen der Phasenströme (i_u, i_v, i_w) des Synchronmotors (10);
einer Transformationseinrichtung (30, 40) zum Überführen der erfaßten Phasenströme (i_u, i_v, i_w) des Synchronmotors (10) in einen q-Phasenstrom-Istwert (i_q) und einen d- Phasenstrom-Istwert (i_d);
einer Optimierungs- und Regelungseinrichtung (50) zum Emp­ fangen einer Soll-Winkelgeschwindigkeit (ω_S) und eines Solldrehmoments (T_S) sowie des q-Phasenstrom-Istwerts (i_q) und des d-Phasenstrom-Istwerts (i_d), zum Berechnen eines q- Phasenstrom-Sollwerts (i_q,opt) gemäß dem emfangenen Soll- Drehmoment (T_S) und eines optimierten d-Phasenstrom-Soll­ werts (i_d,opt) gemäß dem Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3 und zum Ausgeben eines jeweiligen ent­ sprechenden Stellwerts gemäß einer Ist/Sollwert-Differenz; und
einer Rücktransformationseinrichtung (60, 70) zum Überfüh­ ren des jeweiligen Stellwertes in einen Steuerwert für die Spannungsquelle (80) und Anlegen desselben an die Span­ nungsquelle (80).

5. Regelungsvorrichtung zum Regeln eines Synchronmotors (10) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Transformationseinrichtung (30, 40) zum Überführen der er­ faßten Phasenströme (i_u, i_v, i_w) des Synchronmotors (10) in einen q-Phasenstrom-Istwert (i_q) und einen d-Phasenstrom- Istwert (i_d) aufweist:
eine erste Transformationseinrichtung (20) zum Durchführen einer 3-Phasen-auf-2-Phasen-Transformation; und
eine zweite Transformationseinrichtung (30) zum Durchführen einer 2-Phasen-auf-D/Q-Transformation.

6. Regelungsvorrichtung zum Regeln eines Synchronmotors (10) nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Rücktransformationseinrichtung (60, 70) zum Überführen des jeweiligen Stellwertes in einen Steuerwert für die Spannungsquelle (80) und Anlegen desselben an die Span­ nungsquelle (80) aufweist:
eine erste Rücktransformationseinrichtung (60) zum Durch­ führen einer D/Q-auf-2-Phasen-Rücktransformation; und
eine zweite Rücktransformationseinrichtung (70) zum Durch­ führen einer 2-Phasen-auf-3-Phasen-Rücktransformation.