DE202016106678U1 - Device for determining the rotor position - Google Patents

Device for determining the rotor position Download PDF

Info

Publication number
DE202016106678U1
DE202016106678U1 DE202016106678.6U DE202016106678U DE202016106678U1 DE 202016106678 U1 DE202016106678 U1 DE 202016106678U1 DE 202016106678 U DE202016106678 U DE 202016106678U DE 202016106678 U1 DE202016106678 U1 DE 202016106678U1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
frequency component
signal
rotor
excitation
excitation signal
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
DE202016106678.6U
Other languages
German (de)
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ebm Papst Mulfingen GmbH and Co KG
Original Assignee
Ebm Papst Mulfingen GmbH and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ebm Papst Mulfingen GmbH and Co KG filed Critical Ebm Papst Mulfingen GmbH and Co KG
Priority to DE202016106678.6U priority Critical patent/DE202016106678U1/en
Publication of DE202016106678U1 publication Critical patent/DE202016106678U1/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P6/00—Arrangements for controlling synchronous motors or other dynamo-electric motors using electronic commutation dependent on the rotor position; Electronic commutators therefor
    • H02P6/14—Electronic commutators
    • H02P6/16—Circuit arrangements for detecting position
    • H02P6/18—Circuit arrangements for detecting position without separate position detecting elements
    • H02P6/187—Circuit arrangements for detecting position without separate position detecting elements using the star point voltage
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P6/00—Arrangements for controlling synchronous motors or other dynamo-electric motors using electronic commutation dependent on the rotor position; Electronic commutators therefor
    • H02P6/14—Electronic commutators
    • H02P6/16—Circuit arrangements for detecting position
    • H02P6/18—Circuit arrangements for detecting position without separate position detecting elements
    • H02P6/183—Circuit arrangements for detecting position without separate position detecting elements using an injected high frequency signal
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P2207/00—Indexing scheme relating to controlling arrangements characterised by the type of motor
    • H02P2207/05—Synchronous machines, e.g. with permanent magnets or DC excitation

Abstract

Permanentmagnet-Synchronmotor (1) mit einem Rotor (2) und einem Stator (3) mit drei Wicklungsträngen (U, V, W), die in einem Sternpunkt (4) in Sternschaltung verbunden sind und wobei drei Wicklungsanschlüsse (U1, V1, W1) zum Verbinden mit einem Pulswechselrichter (5) vorgesehen sind, sowie eine Einrichtung (6) zur Bestimmung der Sternpunktdifferenzspannung zwischen dem Sternpunkt (4) und einem Referenzpunkt und einer Lageermittlungseinrichtung (8) zur Ermittlung der relativen Drehlage des Rotors (2) aus dem aus der Sternpunktdifferenzspannung erhaltenen Messsignal (USN) als Antwort auf das Anlegen eines Anregungssignals (UA), wobei eine Vorrichtung (9) zum Erzeugen eines Anregungssignals (UA), das durch eine temporär niederfrequente Komponente (NF) und wenigstens eine temporär hochfrequente Komponente (HF) charakterisiert ist, vorgesehen ist, wobei die Lageermittlungseinrichtung die Drehlage des Rotors (2) aus der hochfrequenten Komponente (HF) und temporär der Einhüllenden (UE) des Messsignals (USN) ermittelt.Permanent magnet synchronous motor (1) having a rotor (2) and a stator (3) with three winding strands (U, V, W), which are connected in a star point (4) in star connection and wherein three winding terminals (U1, V1, W1 ) are provided for connection to a pulse inverter (5), and means (6) for determining the neutral point differential voltage between the star point (4) and a reference point and a position determining means (8) for determining the relative rotational position of the rotor (2) from the the measurement signal (USN) obtained in the neutral point differential voltage in response to the application of an excitation signal (UA), wherein a device (9) for generating an excitation signal (UA) by a temporally low-frequency component (NF) and at least one temporally high-frequency component (HF) characterized in that the position determining device determines the rotational position of the rotor (2) from the high-frequency component (HF) and temporarily the envelope (UE). of the measuring signal (USN).

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Bestimmung der Rotorposition eines EC-Motors insbesondere ausgebildet zur geräuschreduzierten Ermittlung der Rotorposition eines EC-Motors bei oder nahe dem Stillstand des Rotors.The invention relates to a device for determining the rotor position of an EC motor, in particular designed for noise-reduced determination of the rotor position of an EC motor at or near the stoppage of the rotor.

Aus dem Stand der Technik sind bereits diverse Verfahren bekannt, um die Lage einer Rotorwelle sensorlos zu erfassen. Aus der Druckschrift EP 1 005 716 A1 ist ein Verfahren bekannt, bei der die Drehlageabhängigkeiten von Polwicklungsinduktivitäten am Sternpunkt als Messpunkt abgegriffen werden, wobei angegeben ist, dass die Potentialschwankungen messtechnisch zur Ermittlung der Rotordrehlage anhand vorgespeicherter Zuordnungsrelationen zwischen Potential und Drehlage ausgewertet werden. Hierbei beruht die Drehlageabhängigkeit der Polwicklungsinduktivitäten auf Änderungen der Magnetisierung von Polwicklungskernen durch das Erregerfeld. Je nach relativer Anordnung von Polwicklungskernen und Erregerfeld können sich aufgrund der Abhängigkeit des für die Induktivität maßgebenden Induktionsflusses von der magnetischen Feldstärke des Erregerfeldes unterschiedliche Magnetisierungen der Polwicklungskerne ergeben, die sich auf die Induktivität der Polwicklungen auswirken. Diese Methode verwendet sozusagen magnetische ”Marker”, die ein auswertbares Muster im Verlauf über eine mechanische Umdrehung erzeugen, woraus man die mechanische Position der Rotorwelle ermitteln kann.Various methods are already known from the prior art for sensorless detection of the position of a rotor shaft. From the publication EP 1 005 716 A1 a method is known in which the Drehlageabhängigkeiten of Polwicklungsinduktivitäten be tapped at the star point as a measuring point, which is specified that the potential fluctuations are metrologically evaluated to determine the rotor rotational position using pre-stored assignment relations between potential and rotational position. Here, the Drehlageabhängigkeit the Polwicklungsinduktivitäten based on changes in the magnetization of Polwicklungskernen by the excitation field. Depending on the relative arrangement of Polwicklungskernen and exciter field may be due to the dependence of the inductance relevant for the inductance flux of the magnetic field strength of the exciter field different magnetizations of the Polwicklungskerne arise, which affect the inductance of the pole windings. This method uses, as it were, magnetic "markers" that generate an evaluable pattern over a mechanical revolution, from which one can determine the mechanical position of the rotor shaft.

Nachteilig sind dabei, der höhere Fertigungsaufwand und die damit verbundenen höheren Fertigungskosten. Ferner werden störende Oberwellen im Luftspalt erzeugt, die dem Optimierungsgrundsatz für Ventilatorenantriebe widerspricht, da hierdurch unerwünschte Geräusche durch ungleichmäßige Luftspaltinduktion entstehen.Disadvantages are the higher production costs and the associated higher production costs. Furthermore, disturbing harmonics are generated in the air gap, which contradicts the optimization principle for fan drives, as this unwanted noise caused by uneven air gap induction.

Aus der DE 10 2006 046 637 A1 ist ein Verfahren bekannt, bei dem die Zustandsinformation der Ausrichtung eines ausgewählten Phasenstrangs zum Nord- oder Südpol bzw., bei vielpoligen Maschinen, den Nordpolen oder Südpolen des Magnetfeldes erhalten werden. Je nach Stellung des Rotors führen Bestromungen entweder zu einer Erhöhung oder Verringerung der Induktivität des betreffenden Phasenstrangs, so dass durch die Auswertung eines von der geänderten Induktivität abhängigen Signals auf die Drehlage vor einem Nord- oder Südpol geschlossen werden kann. Eine solche Beeinflussung liegt insbesondere dann vor, wenn das Messsignal das Potential am Sternpunkt im Stern verschalteter Phasenstränge der elektrischen Maschine ist. Ferner wird eine Einrichtung vorgeschlagen, welche Spannungsimpulse an wenigstens einen der Polwicklungsphasenstränge anlegt und zur Ermittlung der Drehlage des Rotors innerhalb einer halben magnetischen Periode durch die Spannungsimpulse das am Sternpunkt der im Stern verschalteten Phasenstränge erzeugte Potential auswertet. Die vorgeschlagene Lösung der impulsförmigen Anregung innerhalb eines PWM-Taktes ist für Ventilatoranwendungen nicht geeignet, wenn aufgrund parasitärer kapazitiver Kopplungen das Messsignal fehleranfällig ist.From the DE 10 2006 046 637 A1 a method is known in which the state information of the orientation of a selected phase strand to the north or south pole or, in multipolar machines, the north poles or south poles of the magnetic field are obtained. Depending on the position of the rotor, current supplies either lead to an increase or decrease in the inductance of the relevant phase string, so that it is possible to conclude by evaluating a signal dependent on the changed inductance on the rotational position in front of a north or south pole. Such an influence is present in particular when the measuring signal is the potential at the star point in the star-connected phase strands of the electrical machine. Further, a device is proposed, which applies voltage pulses to at least one of the Polwindlungsphasenstränge and evaluated to determine the rotational position of the rotor within half a magnetic period by the voltage pulses generated at the star point of the star-connected phase strands potential. The proposed solution of the pulse-shaped excitation within a PWM cycle is not suitable for fan applications when the measurement signal is susceptible to error due to parasitic capacitive couplings.

In der Druckschrift US 2014 0 077 738 A ist eine Lösung mit einem geringfügig erweiterten Anwendungsbereich vorgeschlagen, die aber für Motoren deren Wicklungseigenfrequenz nicht hoch genug ist, um ein vollständiges Einschwingen des Messsignals in der zur Verfügung stehenden Zeit zu gewährleisten, nicht geeignet ist. Das genannte Problem bleibt ferner vorhanden, wenn z. B. zur Reduzierung der Geräusche die PWM-Frequenz angehoben wird und sich somit die Messdauer entsprechend reduziert.In the publication US 2014 0 077 738 A a solution is proposed with a slightly wider range of applications, but for motors whose winding natural frequency is not high enough to ensure complete settling of the measuring signal in the time available, is not suitable. The above problem also exists if z. B. to reduce the noise, the PWM frequency is increased and thus reduces the measurement time accordingly.

Aus den Offenbarungen DE 10 2006 046 638 A1 , DE 10 2013 109 379 A1 und der EP 1 856 792 B1 sind weitere Verfahren zur Bestimmung der Rotorposition bekannt, bei der aber unerwünschte Nachteile, wie z. B. zusätzliche Messeinrichtungen, vorhanden sind.From the revelations DE 10 2006 046 638 A1 . DE 10 2013 109 379 A1 and the EP 1 856 792 B1 Are other methods for determining the rotor position known, but in which undesirable disadvantages such. B. additional measuring devices are available.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, vorbesagte Nachteile zu überwinden und eine Lösung vorzuschlagen, die mit geringem Bauteilaufwand realisierbar ist und mit der eine zuverlässige und verbesserte Bestimmung der Rotorlage eines Permanentmagnet-Synchronmotors möglich ist, insbesondere wenn der Rotor steht oder sich nur langsam dreht.The invention is therefore based on the object to overcome said disadvantages and to propose a solution that can be implemented with low component cost and with a reliable and improved determination of the rotor position of a permanent magnet synchronous motor is possible, especially if the rotor is stationary or rotates only slowly ,

Diese Aufgabe wird durch die Merkmalskombination gemäß den Patentansprüchen 1 und 3 gelöst.This object is achieved by the feature combination according to claims 1 and 3.

Ein Grundgedanke der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Information aus dem Messsignal, aus der Differenzspannung zwischen dem Sternpunkt einer Sternpunktschaltung und einem definierten Referenzpunkt als spezifische Antwortfunktion auf ein spezifisches Anregungssignal mit (maximal) einer niederfrequenten und wenigstens einer hochfrequenten Komponenten zu erhalten und dieses auszuwerten. Insbesondere kann erfindungsgemäß aus der rotorpositionsabhängigen Phasenverschiebung dieses Messsignals, der rotorpositionsabhängigen Phasenverschiebung der Einhüllenden und dem rotorpositionsabhängigen Amplitudenunterschied des erhaltenen Messsignals die Rotorlage bestimmt werden.A basic idea of the present invention is to obtain information from the measurement signal, from the differential voltage between the star point of a neutral point circuit and a defined reference point as a specific response function to a specific excitation signal with (maximum) one low-frequency component and at least one high-frequency component, and evaluate this. In particular, according to the invention, the rotor position can be determined from the rotor position-dependent phase shift of this measurement signal, the rotor position-dependent phase shift of the envelope and the rotor position-dependent amplitude difference of the obtained measurement signal.

Erfindungsgemäß wird daher ein Permanentmagnet-Synchronmotor mit einem Rotor und einem Stator mit drei Wicklungsträngen vorgesehen, die in einem Sternpunkt in Sternschaltung verbunden sind und wobei drei Wicklungsanschlüsse zum Verbinden mit einem Pulswechselrichter vorgesehen sind, sowie eine Einrichtung zur Bestimmung der Sternpunktdifferenzspannung zwischen dem Sternpunkt und einem Referenzpunkt und einer Lageermittlungseinrichtung zur Ermittlung der relativen Drehlage des Rotors aus dem aus der Sternpunktdifferenzspannung erhaltenen Messsignal als Antwort auf das Anlegen eines Anregungssignals, wobei eine Vorrichtung zum Erzeugen eines Anregungssignal vorgesehen ist, das durch eine niederfrequente Komponente und wenigstens eine hochfrequente Komponente charakterisiert ist, wobei die Lageermittlungseinrichtung die Drehlage des Rotors zumindest teilweise aus der hochfrequenten Komponente und der Einhüllenden des Messsignals ermittelt.According to the invention therefore a permanent magnet synchronous motor is provided with a rotor and a stator with three winding strands, which are connected in a star point in star connection and wherein three winding terminals are provided for connection to a pulse inverter, and means for determining the neutral point differential voltage between the neutral point and a reference point and a position detecting means for determining the relative rotational position of the rotor from the measurement signal obtained from the neutral point differential voltage in response to the application of an excitation signal; wherein a device for generating an excitation signal is provided, which is characterized by a low-frequency component and at least one high-frequency component, wherein the position determining means determines the rotational position of the rotor at least partially from the high-frequency component and the envelope of the measurement signal.

Das Anregungssignal stellt bevorzugt eine Anregungsspannung dar. Dabei handelt es sich um ein zur Betriebsfrequenz zusätzliches Wechselsignal (bevorzugt demnach eine Wechselspannung) dessen Frequenz oberhalb der Betriebsfequenz des Motors liegt. Besonders vorteilhaft ist ein schmalbandiges Spektrum. Dadurch kann die Anregungsfrequenz in einem für den Antrieb vorteilhaften Frequenzbereich gewählt werden, was auch in Bezug auf das Geräuschverhalten Vorteile bringt.The excitation signal preferably represents an excitation voltage. This is an additional alternating signal to the operating frequency (preferably therefore an alternating voltage) whose frequency is above the operating frequency of the motor. Particularly advantageous is a narrow-band spectrum. As a result, the excitation frequency can be selected in a frequency range which is advantageous for the drive, which also brings advantages in terms of the noise behavior.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn ferner eine Vorrichtung zur Messsignalaufbereitung, insbesondere zur Filterung des erhaltenen Messsignals vorgesehen ist.It is particularly advantageous if, furthermore, a device for measuring signal conditioning, in particular for filtering the received measuring signal, is provided.

Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ermittlung der Rotorposition eines Permanentmagnet-Synchronmotor, wobei an dessen Motorklemmen das besagte Anregungssignals, aufweisend eine niederfrequente Komponente und wenigstens eine hochfrequente Komponente, angelegt wird und die Drehlage des Rotors aus dem Anteil der hochfrequenten Komponente und der Einhüllenden der als Messsignal erhaltenen Antwortfunktion ermittelt wird.Another aspect of the present invention relates to a method for determining the rotor position of a permanent magnet synchronous motor, at the motor terminals said excitation signal, comprising a low-frequency component and at least one high-frequency component, is applied and the rotational position of the rotor from the proportion of the high-frequency component and the envelope of the response function obtained as a measurement signal is determined.

In vorteilhafter Weise ist das Verfahren so ausgestaltet, dass die Frequenz der hochfrequente Komponente des Anregungssignals deutlich größer ist, d. h. näher spezifiziert wenigstens um ein Vielfaches größer ist als die Betriebsfrequenz des Permanentmagnet-Synchronmotors.Advantageously, the method is designed so that the frequency of the high-frequency component of the excitation signal is significantly larger, d. H. specified in greater detail at least by a multiple greater than the operating frequency of the permanent magnet synchronous motor.

Weiter vorteilhaft ist es, wenn die Frequenz der niederfrequenten Komponente des Anregungssignals größer ist als die Betriebsfrequenz des Permanentmagnet-Synchronmotors, jedoch deutlich geringer, d. h. näher spezifiziert um ein Vielfaches geringer als die Frequenz der hochfrequente Komponente des Anregungssignals ist.It is also advantageous if the frequency of the low-frequency component of the excitation signal is greater than the operating frequency of the permanent magnet synchronous motor, but significantly lower, d. H. more specified by a multiple lower than the frequency of the high-frequency component of the excitation signal.

In einer ebenfalls vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, das Anregungssignal als Summensignal, somit als Signal mit überlagerten Signalanteilen aus wenigstens der niederfrequenten Komponente und der hochfrequente Komponente auszubilden.In a likewise advantageous embodiment of the invention, it is provided to form the excitation signal as a sum signal, thus as a signal with superposed signal components of at least the low-frequency component and the high-frequency component.

Weiter vorteilhaft ist es, wenn die Anregung des Systems in vorzugsweise zwei aufeinanderfolgenden Anregungsphasen (Betriebsphasen) erfolgt, bei der in der ersten Anregungsphase das Anregungssignal wenigstens als Überlagerung aus der niederfrequenten Komponente und der hochfrequenten Komponente besteht, während in der zweiten Anregungsphase das Anregungssignal ohne die niederfrequente Komponente ausgebildet wird und daher nur noch von der hochfrequenten Komponente geprägt wird. Die hochfrequente Komponente kann unabhängig von der PWM-Frequenz so gewählt sein, dass der Abstand zur ersten Eigenfrequenz des Systems ausreichend groß ist, damit mittels, wie einer zuvor genannten Signalaufbereitung die Auswertung des Messsignals eindeutig wird.It is also advantageous if the excitation of the system takes place in preferably two successive excitation phases (operating phases) in which the excitation signal consists at least as an overlay of the low-frequency component and the high-frequency component in the first excitation phase, while in the second excitation phase the excitation signal without low-frequency component is formed and therefore is dominated only by the high-frequency component. Irrespective of the PWM frequency, the high-frequency component can be selected such that the distance to the first natural frequency of the system is sufficiently great that the evaluation of the measurement signal becomes unambiguous by means of signal conditioning as mentioned above.

Die Auswertung erfolgt für die hochfrequente Komponente durch Ermittlung der Phase zwischen dem hochfrequenten Anregungssignal und der Systemantwort. Unter Systemantwort ist ausschließlich die am Sternpunkt des Motors messbare Spannung zu verstehen. Als Ausgangsgröße für die Auswertung zur Rotorposition wird demzufolge die Sternpunktdifferenzspannung (in der Beschreibung der Erfindung auch als Messsignal bezeichnet) herangezogen. Sie ist die Systemantwort auf die angelegte Klemmenspannung, die das Anregungssignal darstellt.The evaluation is carried out for the high-frequency component by determining the phase between the high-frequency excitation signal and the system response. System response is to be understood exclusively as the voltage that can be measured at the neutral point of the motor. Consequently, the star point differential voltage (also referred to as the measuring signal in the description of the invention) is used as output variable for the evaluation of the rotor position. It is the system response to the applied terminal voltage representing the excitation signal.

Für das aus dem niederfrequenten und dem hochfrequent Anteil überlagerte Signal erfolgt die Auswertung durch die Ermittlung der maximalen Amplitude der Einhüllenden der Systemantwort. Die Auswertung der Rotorposition erfolgt demnach wenigstens durch den Schritt, dass zur Ermittlung der Rotorposition aus dem Messsignal die Erfassung der rotorpositionsabhängigen Phasenverschiebung Φ(γ) zwischen dem Anregungssignal und dem Messsignal erfolgt.For the signal superimposed on the low-frequency and the high-frequency component, the evaluation is carried out by determining the maximum amplitude of the envelope of the system response. Accordingly, the rotor position is evaluated at least by the step that the rotor position is detected from the measurement signal by the detection of the rotor position-dependent phase shift Φ (γ) between the excitation signal and the measurement signal.

Die Auswertung der Rotorposition erfolgt ferner wenigstens durch den Teilschritt, dass zur Ermittlung der Rotorposition aus dem Messsignal die Erfassung der rotorpositionsabhängigen Phasenverschiebung ψ(γ) zwischen dem Anregungssignal und der Einhüllenden des Messsignals erfolgt. Die Phasenverschiebung über der aktuellen Rotorposition kann demnach als Phasenverschiebung zwischen der niederfrequenten Anregung und der Einhüllenden der Systemantwort ermittelt wird, da innerhalb einer elektrischen Umdrehung (Rotorposition) des Motors dieser Zusammenhang eine eindeutige Zuordnung zur Rotorposition erlaubt.The evaluation of the rotor position is further carried out at least by the sub-step that for detecting the rotor position from the measurement signal, the detection of the rotor position-dependent phase shift ψ (γ) between the excitation signal and the envelope of the measurement signal. The phase shift over the current rotor position can therefore be determined as a phase shift between the low-frequency excitation and the envelope of the system response, since within an electrical revolution (rotor position) of the motor, this relationship allows a clear assignment to the rotor position.

Ein weiterer Aspekt und Schritt betrifft die Auswertung des rotorpositionsabhängigen Amplitudenunterschieds Δ des Messsignals. Bei der Ermittlung der Rotorposition aus dem Messsignal kann daher ferner die Erfassung des rotorpositionsabhängigen Amplitudenunterschieds Δ durch Vergleich des Amplitudenmaximums (δ+) und Amplitudenminimums (δ–) zwischen dem Anregungssignal und dem Messsignals erfolgen, indem zunächst der Wert der Phasenverschiebung Φ(γ) zwischen dem Anregungssignal und dem Messsignal halbiert wird und ein Korrekturwert

Figure DE202016106678U1_0002
zum Ergebnis aus der ermittelten Phase addiert wird und zwar abhängig vom Vorzeichen des Amplitudenunterschieds gebildet aus der Summe von Amplitudenmaximum (δ+) und Amplitudenminimum (δ–). Another aspect and step relates to the evaluation of the rotor position-dependent amplitude difference Δ of the measurement signal. In the determination of the rotor position from the measurement signal, therefore, the detection of the rotor position-dependent amplitude difference Δ by comparison of the amplitude maximum (δ +) and amplitude minimum (δ-) between the excitation signal and the measurement signal carried out by first the value of the phase shift Φ (γ) between the excitation signal and the measurement signal is halved and a correction value
Figure DE202016106678U1_0002
is added to the result from the determined phase and that depends on the sign of the amplitude difference formed from the sum of amplitude maximum (δ +) and amplitude minimum (δ-).

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, zwischen der ersten und zweiten Anregungsphase (Betriebsphase) eine Übergangsphase vorgesehen ist, in der die Amplitude der niederfrequenten Komponente nicht sprunghaft, sondern allmählich, vorzugsweise kontinuierlich bis auf den Wert Null reduziert wird.In a further advantageous embodiment of the invention can be provided between the first and second excitation phase (operating phase) is provided a transition phase in which the amplitude of the low-frequency component is not abruptly, but gradually, preferably continuously reduced to the value zero.

Weiter vorteilhaft ist es, wenn die Dauer der ersten Anregungsphase auf diejenige Zeitspanne begrenzt wird, die zum Zählen der Anzahl der Durchgänge der Rotorposition bei dem 0° oder 180° Phasenwinkel erforderlich ist, um die 180° Positionsungenauigkeit der Rotorposition zu beseitigen. Anders ausgedrückt bedeutet dies, dass das Einprägen eines Summensignals nur solange notwendig ist, bis die 180° Unsicherheit aufgelöst ist. Danach genügt für die Positionsermittlung das Einprägen mittels des hochfrequenten Anregungssignals. Nach dem Abschalten der niederfrequenten Komponente kann durch Erfassen der Winkelentwicklung oder durch das Zählen der vom Rotor durchlaufenen 180° Bereiche, die Kenntnis über die eindeutige Auflösung der 180°-Positionsungenauigkeit, aufrecht erhalten werden.It is further advantageous if the duration of the first excitation phase is limited to the time required for counting the number of passes of the rotor position at the 0 ° or 180 ° phase angle in order to eliminate the 180 ° position inaccuracy of the rotor position. In other words, this means that impressing a sum signal is only necessary until the 180 ° uncertainty is resolved. After that, the stamping by means of the high-frequency excitation signal is sufficient for determining the position. After switching off the low-frequency component, knowledge of the unambiguous resolution of the 180 ° position inaccuracy can be maintained by detecting the angular development or by counting the 180 ° ranges traveled by the rotor.

Eine weitere Kurvenverlaufsform kann dabei auch schon auf die ansteigende Form der niederfrequenten Amplitude angewandt werden. Diese steigt dann langsam an, wird gehalten bis die 180° Unsicherheit aufgelöst ist und wird dann allmählich, vorzugsweise kontinuierlich wieder abgesenkt. Diese Maßnahme kann auch in sich wiederholenden Intervallen erfolgen, um die richtige Kommutierung eines Antriebs zu überwachen.Another curve shape can also be applied to the increasing form of the low-frequency amplitude. This then increases slowly, is held until the 180 ° uncertainty is resolved and then gradually, preferably continuously lowered again. This measure can also be done at repeating intervals to monitor the proper commutation of a drive.

Andere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet bzw. werden nachstehend zusammen mit der Beschreibung der bevorzugten Ausführung der Erfindung anhand der Figuren näher dargestellt.Other advantageous developments of the invention are characterized in the subclaims or are shown in more detail below together with the description of the preferred embodiment of the invention with reference to FIGS.

Es zeigen:Show it:

1 beispielhafter Verlauf eines niederfrequenten und hochfrequenten Anregungssignals; 1 exemplary course of a low-frequency and high-frequency excitation signal;

2 beispielhafte Verläufe eines niederfrequenten und hochfrequenten Anregungssignals als überlagertes Anregungssignal, 2 exemplary profiles of a low-frequency and high-frequency excitation signal as a superimposed excitation signal,

3 eine Ansicht einer Anregungssignals zusammen mit einem Messsignal und deren Phasenverschiebung; 3 a view of an excitation signal together with a measurement signal and its phase shift;

4 Ansicht, die den Zusammenhang von Rotorposition zur Phasenverschiebung aus dem HF-Anteil darstellt; 4 View showing the relationship between rotor position and phase shift from the RF component;

5 eine Ansicht mit einem Anregungssignal und einem Auswertungssignal und deren Einhüllenden; 5 a view with an excitation signal and an evaluation signal and its envelope;

6 die Darstellung der rotorpositionsabhängigen Phasenverschiebung der Einhüllenden; 6 the representation of the rotor position-dependent phase shift of the envelope;

7a, b Ansichten die den Zusammenhang zwischen Rotorposition auf das Messsignal bei dem Phasenwinkel von 0° und 180° zeigen; 7a , b views showing the relationship between rotor position on the measurement signal at the phase angle of 0 ° and 180 °;

8 schematische Darstellungen zur Korrekturwertermittlung; 8th schematic representations for correction value determination;

9 Ansicht einer zweistufige Anregung; 9 View of a two-stage stimulus;

10 Ansicht einer alternativen Ausgestaltung einer zweistufigen Anregung und 10 View of an alternative embodiment of a two-stage excitation and

11 ein erfindungsgemäßer Permanentmagnet-Synchronmotor in schematischer Darstellung. 11 an inventive permanent magnet synchronous motor in a schematic representation.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand von Ausführungsformen mit Bezug auf die 1 bis 11 näher erläutert, wobei gleiche Bezugszeichen auf gleiche strukturelle und/oder funktionale Merkmale hinweisen.The invention will be described below with reference to embodiments with reference to FIGS 1 to 11 explained in more detail, wherein like reference numerals refer to the same structural and / or functional features.

Das erfindungsgemäße Verfahren wird mit Bezug auf die 1 bis 10 erläutert, das bei einem Permanentmagnet-Synchronmotor 1 gemäß der schematischen Ansicht der 11 angewendet werden kann.The inventive method is described with reference to the 1 to 10 explains that in a permanent magnet synchronous motor 1 according to the schematic view of 11 can be applied.

Der Permanentmagnet-Synchronmotor 1 ist mit einem Rotor 2 und einem Stator 3 mit drei Wicklungsträngen U, V, W ausgebildet, die in einem Sternpunkt 4 in Sternschaltung verbunden sind. Ferner sind drei Wicklungsanschlüsse U1, V1, W1 zum Verbinden mit einem Pulswechselrichter 5 vorgesehen.The permanent magnet synchronous motor 1 is with a rotor 2 and a stator 3 formed with three winding strands U, V, W, which in a neutral point 4 connected in star connection. Further are three winding terminals U1, V1, W1 for connection to a pulse inverter 5 intended.

Darüber hinaus ist eine Einrichtung 6 zur Bestimmung der Sternpunktdifferenzspannung zwischen dem Sternpunkt 4 und einem Referenzpunkt vorgesehen sowie eine Lageermittlungseinrichtung 8 zur Ermittlung der relativen Drehlage des Rotors 2 aus dem, aus der Sternpunktdifferenzspannung erhaltenen Messsignal USN als Antwort auf das Anlegen eines Anregungssignals UA.In addition, a facility 6 for determining the neutral point differential voltage between the neutral point 4 and a reference point provided as well as a position determining device 8th for determining the relative rotational position of the rotor 2 from the measurement signal U SN obtained from the neutral point differential voltage in response to the application of an excitation signal U A.

Zum Erzeugen des Anregungssignal UA ist eine Vorrichtung 9 vorgesehen, die ein Signal UA erzeugen kann, das durch eine niederfrequente Komponente NF und eine hochfrequente Komponente HF charakterisiert ist. Die 1 zeigt dabei jeweils den beispielhaften Verlauf eines niederfrequenten Anregungssignals UNF (durchgezogene Kurve) und eines hochfrequenten Anregungssignals UHF (gestrichelte Kurve).For generating the excitation signal U A is a device 9 provided that can generate a signal U A , which is characterized by a low-frequency component NF and a high-frequency component HF. The 1 shows in each case the exemplary course of a low-frequency excitation signal U NF (solid curve) and a high-frequency excitation signal U HF (dashed curve).

In der 2 ist der Verlauf eines Anregungssignals UA als Summensignal UNF + UHF, somit ein daraus überlagertes Signal mit einer niederfrequenten Komponente NF und hochfrequenten Komponente HF gezeigt.In the 2 the course of an excitation signal U A is shown as a sum signal U NF + U HF , thus a superimposed signal with a low-frequency component NF and high-frequency component HF.

Die Lageermittlungseinrichtung 8 ist ausgebildet die Drehlage des Rotors 2 aus dem Anteil der hochfrequenten Komponente HF und der Einhüllenden UE des Messsignals USN zu ermitteln.The location determining device 8th is formed the rotational position of the rotor 2 from the proportion of the high-frequency component HF and the envelope U E of the measurement signal U SN to determine.

Ferner ist eine Vorrichtung 7 zur Messsignalaufbereitung, insbesondere zur Filterung des Messsignals USN vorgesehen ist.Further, a device 7 for measuring signal processing, in particular for filtering the measuring signal U SN is provided.

Die 3 zeigte eine Ansicht eines Anregungssignals UA zusammen mit einem Messsignal USN und der Phasenverschiebung Φ(γ) zwischen dem Anregungssignal UA und dem Messsignal USN. Die Phasenverschiebung Φ(γ) kann beispielsweise durch Vergleich des Zeitverhältnisses der Nulldurchgänge oder Extremwerte zur Periodendauer, Phasenregler oder durch Fourier-Analyse bestimmt werden. Es wiederholt sich der Verlauf von Φ(γ) innerhalb einer elektrischen Rotordrehung zwei Mal wodurch die Ermittlung der Rotorposition zunächst noch nicht eindeutig ist, wie sich dies aus der Ansicht der 4 ergibt. Diese zeigt den Zusammenhang von Rotorposition zur Phasenverschiebung Φ(γ) aus der hochfrequenten Komponente HF.The 3 showed a view of an excitation signal U A together with a measurement signal U SN and the phase shift Φ (γ) between the excitation signal U A and the measurement signal U SN . The phase shift Φ (γ) can be determined, for example, by comparing the time ratio of the zero crossings or extreme values to the period duration, phase controller or by Fourier analysis. The course of Φ (γ) within an electric rotor rotation is repeated twice, whereby the determination of the rotor position is not yet clear at first, as can be seen from the view of FIG 4 results. This shows the relationship between rotor position and the phase shift Φ (γ) from the high-frequency component HF.

Die rotorpositionsabhängige Phasenverschiebung ψ(γ) zwischen dem Anregungssignal UA und der Einhüllenden UE des Messsignals ist in der 5 dargestellt und zwar als Phasenverschiebung ψ(γ) zwischen der niederfrequenten Anregung und der Einhüllenden der Systemantwort.The rotor position-dependent phase shift ψ (γ) between the excitation signal U A and the envelope UE of the measurement signal is in the 5 shown as a phase shift ψ (γ) between the low-frequency excitation and the envelope of the system response.

Innerhalb einer elektrischen Umdrehung (Rotorposition) des Motors besteht der Zusammenhang wie beispielhaft in 6 dargestellt, der dann eine eindeutige Zuordnung zur Rotorposition erlaubt.Within one electrical revolution (rotor position) of the motor, the relationship exists as exemplified in FIG 6 represented, which then allows a clear assignment to the rotor position.

Mit Bezug auf die 7a, 7b und 8 wird die Auswertung des rotorpositionsabhängigen Amplitudenunterschieds Δ des Messsignals USN erläutert. In den 7a und 7b sind hierzu Ansichten gezeigt, die den Zusammenhang zwischen Rotorposition auf das Messsignal bei dem Phasenwinkel von 0° (7a) und 180° (7b) zeigen. Die 8 zeigt eine schematische Darstellung zur Korrekturwertermittlung. Bei der Ermittlung der Rotorposition aus dem Messsignal wird hier die Erfassung des rotorpositionsabhängigen Amplitudenunterschieds Δ durch Vergleich des Amplitudenmaximums (δ+) und Amplitudenminimums (δ–) zwischen dem Anregungssignal UA und dem Messsignal USN vorgenommen, indem zunächst der Wert der Phasenverschiebung Φ(γ) zwischen dem Anregungssignal UA und dem Messsignal USN halbiert wird und ein Korrekturwert

Figure DE202016106678U1_0003
zum Ergebnis aus der ermittelten Phase addiert wird und zwar abhängig vom Vorzeichen des Amplitudenunterschieds Δ gebildet aus der Summe von Amplitudenmaximum δ+ und Amplitudenminimum δ–.With reference to the 7a . 7b and 8th the evaluation of the rotor position-dependent amplitude difference Δ of the measurement signal U SN is explained. In the 7a and 7b For this purpose, views are shown which show the relationship between rotor position and the measuring signal at the phase angle of 0 ° ( 7a ) and 180 ° ( 7b ) demonstrate. The 8th shows a schematic representation of the correction value determination. When determining the rotor position from the measurement signal, the detection of the rotor position-dependent amplitude difference Δ is performed by comparing the amplitude maximum (δ +) and amplitude minimum (δ-) between the excitation signal U A and the measurement signal U SN , by first determining the value of the phase shift Φ (FIG. γ) is halved between the excitation signal U A and the measurement signal U SN and a correction value
Figure DE202016106678U1_0003
is added to the result from the determined phase and that depends on the sign of the amplitude difference Δ formed from the sum of amplitude maximum δ + and amplitude minimum δ-.

Die 9 und 10 zeigen alternative Ausführungen einer beispielhaften zweistufigen Anregung mit einer ersten und zweiten Betriebsphase, wobei in der 9 das Anregungssignal UA als Summensignal aus dem niederfrequenten und hochfrequenten Anregungssignal für zwei Perioden gewählt ist.The 9 and 10 show alternative embodiments of an exemplary two-stage excitation with a first and second operating phase, wherein in the 9 the excitation signal U A is selected as a sum signal from the low-frequency and high-frequency excitation signal for two periods.

In der 10 steigt der Anteil der niederfrequenten Komponente NF im Anregungssignal UA zunächst an, um dann allmählich wieder abzuklingen.In the 10 the proportion of the low-frequency component NF in the excitation signal U A initially increases, and then decay gradually.

Bei der vorliegenden Erfindung wird lediglich eine Differenzspannungsmessung benötigt, die keine Strommessung erfordert und somit mit einen geringeren Aufwand die Rotorlage erfasst werden kann. Es wird ebenfalls keine magnetische Anisotropie des Rotors benötigt und das Verfahren ist geeignet für die Verwendung von Motoren, die eine Wicklungseigenfrequenz ausbilden, die nicht wesentlich von der PWM-Frequenz des Pulswechselrichters verschieden ist an dem der Motor betrieben wird.In the present invention, only a differential voltage measurement is needed that requires no current measurement and thus the rotor position can be detected with less effort. Also, no magnetic anisotropy of the rotor is needed and the method is suitable for the use of motors that form a winding natural frequency that is not significantly different from the PWM frequency of the pulse inverter on which the motor is operated.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of the documents listed by the applicant has been generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • EP 1005716 A1 [0002] EP 1005716 A1 [0002]
  • DE 102006046637 A1 [0004] DE 102006046637 A1 [0004]
  • US 20140077738 A [0005] US 20140077738 A [0005]
  • DE 102006046638 A1 [0006] DE 102006046638 A1 [0006]
  • DE 102013109379 A1 [0006] DE 102013109379 A1 [0006]
  • EP 1856792 B1 [0006] EP 1856792 B1 [0006]

Claims (12)

Permanentmagnet-Synchronmotor (1) mit einem Rotor (2) und einem Stator (3) mit drei Wicklungsträngen (U, V, W), die in einem Sternpunkt (4) in Sternschaltung verbunden sind und wobei drei Wicklungsanschlüsse (U1, V1, W1) zum Verbinden mit einem Pulswechselrichter (5) vorgesehen sind, sowie eine Einrichtung (6) zur Bestimmung der Sternpunktdifferenzspannung zwischen dem Sternpunkt (4) und einem Referenzpunkt und einer Lageermittlungseinrichtung (8) zur Ermittlung der relativen Drehlage des Rotors (2) aus dem aus der Sternpunktdifferenzspannung erhaltenen Messsignal (USN) als Antwort auf das Anlegen eines Anregungssignals (UA), wobei eine Vorrichtung (9) zum Erzeugen eines Anregungssignals (UA), das durch eine temporär niederfrequente Komponente (NF) und wenigstens eine temporär hochfrequente Komponente (HF) charakterisiert ist, vorgesehen ist, wobei die Lageermittlungseinrichtung die Drehlage des Rotors (2) aus der hochfrequenten Komponente (HF) und temporär der Einhüllenden (UE) des Messsignals (USN) ermittelt.Permanent magnet synchronous motor ( 1 ) with a rotor ( 2 ) and a stator ( 3 ) with three winding strands (U, V, W), which are in a star point ( 4 ) are connected in star connection and wherein three winding terminals (U1, V1, W1) for connection to a pulse inverter ( 5 ), and a facility ( 6 ) for determining the neutral point differential voltage between the star point ( 4 ) and a reference point and a position determining device ( 8th ) for determining the relative rotational position of the rotor ( 2 from the measurement signal (U SN ) obtained from the neutral point differential voltage in response to the application of an excitation signal (U A ), a device ( 9 ) is provided for generating an excitation signal (U A ) which is characterized by a temporarily low-frequency component (NF) and at least one temporarily high-frequency component (HF), wherein the position determining device determines the rotational position of the rotor (U 2 ) is determined from the high-frequency component (HF) and temporarily the envelope (UE) of the measurement signal (U SN ). Permanentmagnet-Synchronmotor (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Vorrichtung (7) zur Messsignalaufbereitung, insbesondere zur Filterung des Messsignals (USN) vorgesehen ist.Permanent magnet synchronous motor ( 1 ) according to claim 1, characterized in that a device ( 7 ) is provided for measuring signal conditioning, in particular for filtering the measuring signal (U SN ). Vorrichtung zur Ermittlung der Rotorposition eines Permanentmagnet-Synchronmotor (1) nach Anspruch 1 oder 2, wobei an dessen Motorklemmen ein Anregungssignals (UA) mit einer niederfrequente Komponente (NF) und wenigstens eine hochfrequente Komponente (HF) angelegt wird und die Drehlage des Rotors (2) aus der hochfrequenten Komponente (HF) und der Einhüllenden (UE) der als Messsignal (USN) erhaltenen Systemantwort ermittelt wird.Device for determining the rotor position of a permanent magnet synchronous motor ( 1 ) according to claim 1 or 2, wherein at its motor terminals an excitation signal (U A ) with a low-frequency component (NF) and at least one high-frequency component (HF) is applied and the rotational position of the rotor ( 2 ) is determined from the high-frequency component (HF) and the envelope (UE) of the system response obtained as a measurement signal (U SN ). Vorrichtung nach Anspruch 3, wobei die Frequenz der hochfrequente Komponente (HF) des Anregungssignals (UA) wenigstens um ein Vielfaches größer ist als die Betriebsfrequenz des Permanentmagnet-Synchronmotors (1).Apparatus according to claim 3, wherein the frequency of the high-frequency component (HF) of the excitation signal (U A ) at least many times greater than the operating frequency of the permanent magnet synchronous motor ( 1 ). Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, ausgebildet, um die Frequenz der niederfrequenten Komponente (NF) des Anregungssignals (UA) größer ist als die Betriebsfrequenz des Permanentmagnet-Synchronmotors (1), jedoch um ein Vielfaches geringer als die Frequenz der hochfrequenten Komponente (HF) des Anregungssignals (UA).Apparatus according to claim 3 or 4, designed to the frequency of the low-frequency component (NF) of the excitation signal (U A ) is greater than the operating frequency of the permanent magnet synchronous motor ( 1 ), but many times less than the frequency of the high-frequency component (HF) of the excitation signal (U A ). Vorrichtung nach Anspruch 3, 4 oder 5, ausgebildet, um das Anregungssignal (UA) als Summensignal aus wenigstens der niederfrequenten Komponente (NF) und der hochfrequente Komponente (HF) zusammengesetzt ist.Apparatus according to claim 3, 4 or 5, formed around the excitation signal (U A ) as a sum signal from at least the low-frequency component (NF) and the high-frequency component (HF) is composed. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 3 bis 6, ausgebildet, um die Ermittlung der Rotorposition aus dem Messsignal (USN) wenigstens durch Erfassung der rotorpositionsabhängigen Phasenverschiebung Φ(γ) zwischen dem Anregungssignal und dem Messsignal erfolgt.Device according to one of the preceding claims 3 to 6, designed to determine the rotor position from the measurement signal (U SN ) at least by detecting the rotor position-dependent phase shift Φ (γ) between the excitation signal and the measurement signal. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 3 bis 7, ausgebildet, um die Ermittlung der Rotorposition aus dem Messsignal (USN) wenigstens durch Erfassung der rotorpositionsabhängigen Phasenverschiebung ψ(γ) zwischen dem Anregungssignal und der Einhüllenden des Messsignals (USN) erfolgt.Device according to one of the preceding claims 3 to 7, designed to determine the rotor position from the measuring signal (U SN ) at least by detecting the rotor position-dependent phase shift ψ (γ) between the excitation signal and the envelope of the measuring signal (U SN ). Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 7 oder 8, ausgebildet, um die Ermittlung der Rotorposition aus dem Messsignal (USN) ferner durch Erfassung des rotorpositionsabhängigen Amplitudenunterschieds Δ durch Vergleich des Amplitudenmaximums (δ+) und Amplitudenminimums (δ–) zwischen dem Anregungssignal und dem Messsignals (USN) erfolgt, indem zunächst der Wert der Phasenverschiebung Φ(γ) zwischen dem Anregungssignal und dem Messsignal halbiert wird und ein Korrekturwert
Figure DE202016106678U1_0004
zum Ergebnis aus der ermittelten Phase addiert wird und zwar abhängig vom Vorzeichen des Amplitudenunterschieds gebildet aus der Summe von Amplitudenmaximum (δ+) und Amplitudenminimum (δ–).Device according to one of the preceding claims 7 or 8, designed to further determine the rotor position from the measurement signal (U SN ) by detecting the rotor position-dependent amplitude difference Δ by comparing the amplitude maximum (δ +) and amplitude minimum (δ-) between the excitation signal and the Measurement signal (U SN ) takes place by first halving the value of the phase shift Φ (γ) between the excitation signal and the measurement signal and a correction value
Figure DE202016106678U1_0004
is added to the result from the determined phase and that depends on the sign of the amplitude difference formed from the sum of amplitude maximum (δ +) and amplitude minimum (δ-). Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 3 bis 9, ausgebildet, um die Anregung in vorzugsweise zwei aufeinanderfolgenden Anregungsphasen erfolgt, bei der in der ersten Anregungsphase das Anregungssignal (UA) wenigstens als Überlagerung aus der niederfrequenten Komponente (NF) und der hochfrequente Komponente (HF) besteht, während in der zweiten Anregungsphase das Anregungssignal ohne die niederfrequente Komponente ausgebildet ist.Device according to one of the preceding claims 3 to 9, designed to excite in preferably two successive excitation phases, in which in the first excitation phase, the excitation signal (U A ) at least as superimposition of the low-frequency component (NF) and the high-frequency component (HF ), while in the second excitation phase the excitation signal is formed without the low-frequency component. Vorrichtung nach Anspruch 10, ausgebildet, um zwischen der ersten und zweiten Anregungsphase eine Übergangsphase vorgesehen ist, in der die Amplitude der niederfrequenten Komponente (NF) allmählich, vorzugsweise kontinuierlich bis auf den Wert Null reduziert wird.Apparatus according to claim 10, designed to provide a transition phase between the first and second excitation phase, in which the amplitude of the low-frequency component (NF) is reduced gradually, preferably continuously, to the value zero. Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, ausgebildet, um die Dauer der ersten Anregungsphase auf eine Zeitdauer begrenzt wird, bei der die Anzahl der Durchgänge der Rotorposition bei dem 0° oder 180° Phasenwinkel ermittelt wird, um daraus die 180° Positionsungenauigkeit der Rotorposition aufzulösen und wobei nach dem Abschalten der niederfrequenten Komponente (NF) durch Erfassen der Winkelentwicklung oder durch das Zählen der vom Rotor durchlaufenen 180°-Bereiche, die Kenntnis über die eindeutige Auflösung der 180°-Positionsungenauigkeit erfolgt.Apparatus according to claim 10 or 11, adapted to limit the duration of the first excitation phase to a period of time at which the number of passes of the rotor position at the 0 ° or 180 ° phase angle is determined to resolve the 180 ° position inaccuracy of the rotor position and wherein after switching off the low-frequency component (NF) by detecting the angular development or by counting the 180 ° ranges traversed by the rotor, the knowledge about the unambiguous resolution of the 180 ° position inaccuracy takes place.
DE202016106678.6U 2016-11-30 2016-11-30 Device for determining the rotor position Active DE202016106678U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE202016106678.6U DE202016106678U1 (en) 2016-11-30 2016-11-30 Device for determining the rotor position

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE202016106678.6U DE202016106678U1 (en) 2016-11-30 2016-11-30 Device for determining the rotor position

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE202016106678U1 true DE202016106678U1 (en) 2016-12-12

Family

ID=57630417

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE202016106678.6U Active DE202016106678U1 (en) 2016-11-30 2016-11-30 Device for determining the rotor position

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE202016106678U1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019020295A1 (en) * 2017-07-28 2019-01-31 Robert Bosch Gmbh Method for determining the rotor position of an electric rotating machine, and an electric rotating machine for carrying out a method of this kind

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1005716A1 (en) 1997-08-18 2000-06-07 Rolf Strothmann Separately excited electric machine
DE102006046638A1 (en) 2005-12-15 2007-06-21 Strothmann, Rolf, Dr.rer.nat. Rotor`s rotating condition determining device for e.g. three-phase electrical machine, has comparison and classification device determining rotation angle interval, which is defined for rotating condition, from voltage difference values
DE102006046637A1 (en) 2005-12-15 2007-06-21 Strothmann, Rolf, Dr.rer.nat. Status information producing device for e.g. three-phase electrical machine, has voltage measuring device and difference providing device for evaluating measuring signal controlled by changing inductance of pole coil of phase cables
EP1856792B1 (en) 2005-02-22 2012-05-02 Robert Bosch Gmbh Method for detecting the position of a rotor
US20140077738A1 (en) 2011-05-13 2014-03-20 Hitachi, Ltd. Driving System For Synchronous Motor
DE102013109379A1 (en) 2013-08-29 2015-03-05 Rolf Strothmann Method for determining the rotational position of the rotor of an electrical machine

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1005716A1 (en) 1997-08-18 2000-06-07 Rolf Strothmann Separately excited electric machine
EP1856792B1 (en) 2005-02-22 2012-05-02 Robert Bosch Gmbh Method for detecting the position of a rotor
DE102006046638A1 (en) 2005-12-15 2007-06-21 Strothmann, Rolf, Dr.rer.nat. Rotor`s rotating condition determining device for e.g. three-phase electrical machine, has comparison and classification device determining rotation angle interval, which is defined for rotating condition, from voltage difference values
DE102006046637A1 (en) 2005-12-15 2007-06-21 Strothmann, Rolf, Dr.rer.nat. Status information producing device for e.g. three-phase electrical machine, has voltage measuring device and difference providing device for evaluating measuring signal controlled by changing inductance of pole coil of phase cables
US20140077738A1 (en) 2011-05-13 2014-03-20 Hitachi, Ltd. Driving System For Synchronous Motor
DE102013109379A1 (en) 2013-08-29 2015-03-05 Rolf Strothmann Method for determining the rotational position of the rotor of an electrical machine

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019020295A1 (en) * 2017-07-28 2019-01-31 Robert Bosch Gmbh Method for determining the rotor position of an electric rotating machine, and an electric rotating machine for carrying out a method of this kind
KR20200031626A (en) * 2017-07-28 2020-03-24 로베르트 보쉬 게엠베하 Rotor positioning method of electric rotating machine, and electric rotating machine for carrying out the method
US11223306B2 (en) 2017-07-28 2022-01-11 Robert Bosch Gmbh Method for determining the rotor position of an electric rotating machine, and an electric rotating machine for carrying out a method of this kind
KR102553388B1 (en) 2017-07-28 2023-07-11 로베르트 보쉬 게엠베하 A method for determining the position of a rotor of an electric rotary machine, and an electric rotary machine for carrying out the method

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3172829B1 (en) Method for determining a rotor frequency and/or a rotor angle of a rotor of a reluctance machine, control device and drive assembly
EP3288179B1 (en) Method for sensorless determination of the orientation of the rotor of an ironless pmsm motor
DE102015117763A1 (en) Device and method for determining a rotational angle of a rotor
DE102015105007A1 (en) Method for sensorless position determination of the rotor of electronically commutated synchronous machines
EP0418712B1 (en) Position sensor
EP2215713A2 (en) Stationary rotor position identification method
EP2194641A1 (en) System for recording the initial pollage of an electromotor runner
DE202016106678U1 (en) Device for determining the rotor position
EP2474090B1 (en) Method and device for determining a rotor position of a synchronous machine
DE102014102376B4 (en) Rotary field machine and method for determining the angular position of its rotor
DE102009029896A1 (en) Method at least for determining the rotor position of rotating or linear synchronous machines
EP3549254B1 (en) Device and method for determining the rotor position
DE102013109379A1 (en) Method for determining the rotational position of the rotor of an electrical machine
EP3319222B1 (en) Control method for an electric motor, control device and electric motor
EP3016267B1 (en) Method for connecting an inverter to a rotating reluctance machine, control device and drive assembly
EP3297153B1 (en) Method and device for determining a position of a rotor of an electronically commutated electrical machine
DE102017222847A1 (en) Device for evaluating a phase signal of an electrical machine
DE102009029396A1 (en) Method for operating electric machine involves determining angular position of rotor or stator of electric machine by resolver formed at rotor winding and stator windings
EP2266200B1 (en) Electric motor, motor system and method for determining an absolute angular position of a rotor of an electric motor
DE102016223938B4 (en) Method for demodulating signals of a sine-cosine rotation sensor
DE102021109779A1 (en) Procedure for determining the rotor position for electric motors
DE102022002655A1 (en) Method for detecting an angle of rotation of a rotor of an electrical machine and electrical machine
DE102015211214A1 (en) Method and circuit for detecting a short circuit of a resolver excitation line to ground or to the operating voltage
WO2022233384A1 (en) Method and device for identifying the anisotropy of an electric three-phase machine
EP4187208A1 (en) Assembly and method for position detection with error detection with a position sensor

Legal Events

Date Code Title Description
R207 Utility model specification
R150 Utility model maintained after payment of first maintenance fee after three years
R151 Utility model maintained after payment of second maintenance fee after six years