DE202019100426U1 - Vorrichtung zur Wirkungsgradoptimierung einer elektrisch kommutierten Maschine - Google Patents

Abstract

Vorrichtung zur Durchführung eines Verfahrens zur Optimierung des Wirkungsgrades η einer unter Last betriebenen elektrisch kommutierten Maschine, insbesondere eines EC-Motors, wobei der Motor mit einer Motorsteuerung verbunden ist, mit deren Hilfe mindestens ein freier Motorparameter zur Beeinflussung des Wirkungsgrads η veränderbar ist, wobei Mittel vorgesehen sind, den Wicklungsstrom I und die Drehzahl N zu erfassen, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel ausgebildet sind den Wicklungsstrom über die iterative Veränderung des Vorkommutierungswinkels als Motorparameter bei einer bestimmten Drehzahl N solange zu verändern, bis der Wicklungsstrom bei dieser Drehzahl minimal ist.

Description

• Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Wirkungsgradoptimierung eines EC-Motors bzw. einer elektrisch kommutierten Maschine.
• Elektrische Maschinen mit permanent- oder fremderregtem Rotor und einer oder mehreren Wicklungen für den Stator, insbesondere Synchronmaschinen, z.B. sog. bürstenlose Gleichstrommotoren, können bspw. über einen Mikrocontroller angesteuert werden, wobei in der Regel Statorströme mittels eines Pulswechselrichters eingestellt werden. Die Rotorposition, welche zur Ansteuerung, insbesondere auch der Kommutierung, der elektrischen Maschine in der Regel erforderlich ist, kann dabei bspw. über die Nulldurchgänge einer sog. Polradspannung ermittelt werden.
• Für einen optimalen Betrieb der elektrischen Maschine ist dabei in der Regel erforderlich, dass sich für den gewünschten Betriebspunkt ein minimal möglicher Strom in der elektrischen Maschine einstellt. Hierzu sollten die innere Spannung der elektrischen Maschine und der zugehörige Motorgrundwellenstrom in Phase liegen. Hierzu ist in der Regel aufgrund der Induktivität der elektrischen Maschine eine zeitlich vorversetzte Ansteuerung der Phasen nötig. Diese Korrektur, welche das nacheilende Verhalten des Motorgrundwellenstroms kompensiert, wird durch den sog. Vorkommutierungswinkel beschrieben. Aus der EP 1 734 648 A1 ist bspw. ein Verfahren zum Kommutieren der Motorphasen eines bürstenlosen und sensorlosen Gleichstrommotors bekannt, bei dem die Ansteuerung der Motorphasen asynchron erfolgt.
• Eine elektrisch kommutierte Maschine umfasst herkömmlicherweise einen aus einem Gleichstromzwischenkreis versorgten Wechselrichter zum Speisen von Statorwicklungen des Gleichstrommotors und einen Mustergenerator zum Ansteuern von Schaltern des Wechselrichters mit einem periodischen Schaltsignalmuster derart, dass die Statorwicklungen in dem Motor ein rotierendes magnetisches Feld erzeugen, in welchem die Permanentmagnete des Rotors sich auszurichten versuchen. Das Drehmoment, das ein solcher Motor zu liefern im Stande ist, hängt ab vom Winkel zwischen dem permanenten Magnetfeld des Rotors und dem diesem voran eilenden Magnetfeld der Statorwicklungen. Für einen optimalen Wirkungsgrad des Motors sollten die vom Wechselrichter in die Statorwicklungen eingespeisten Ströme und die durch die Rotordrehung in diesen induzierte elektromotorische Kraft demzufolge (EMK) in Phase sein. Das bedeutet, dass die ansteuernde Spannung der EMK des Motors mehr oder weniger voraus eilt. Der Voreilwinkel, bei dem der Motor den optimalen Wirkungsgrad erreicht, ist abhängig von der Last des Motors, d. h. dem von ihm ausgeübten Drehmoment, und der Drehzahl. Um den Motor mit einem möglichst hohen Wirkungsgrad zu betreiben, wird daher herkömmlicherweise Last und Drehzahl gemessen, und ein für eine gegebene Kombination von Werten der Last und der Drehzahl (im Folgenden auch als Arbeitspunkt des Motors bezeichnet) als optimal bekannter Voreilwinkel wird eingestellt. Die Last ist bekanntlich proportional zum Spitzenstrom der einzelnen Statorwicklungen. Die Erfassung des Spitzenstroms ist aber insbesondere bei pulsbreitenmodulierter Ansteuerung des Wechselrichters und niedrigen Motorlasten problematisch, da infolge der kleinen Pulsbreiten schnelle und entsprechend kostspielige Komparatoren in einem Spitzenwertgleichrichter verwendet werden müssen, damit dieser auch bei niedrigen Tastverhältnissen den Spitzenstrom exakt wiedergeben kann.
• Ziel ist es, dass die Kommutierung (z. B. bei Verwendung eines HallSensors) so erfolgt, dass der Nulldurchgang des Wickelstroms in der neutralen Zone des permanenterregten Läufers erfolgt. Da die Kommutierung, also das Wenden des Wickelstroms, aufgrund der Induktivität der Wicklung nicht schlagartig erfolgen kann, benötigt die Kommutierung eine gewisse Zeit.
• Es gilt für den zeitlichen Verlauf beim Einschalten: $$i_L\left(t\right)=I_0\ast \left(1-e^{-\frac{t}{\tau }}\right)$$

  

  mit der Zeitkonstante τ. Deshalb ist es erforderlich die Kommutierung, rechtzeitig vor dem Hall-Wechsel zu beginnen. Zusätzlich besitzt der Hall-Schalter ein Hystereseverhalten und eine Verzögerungszeit, weshalb die neutrale Zone zu spät detektiert wird. Die Abweichung zwischen dem Starten der Kommutierung und dem Auftritt des Hall-Wechsels wird als Vorkommutierungswinkel bezeichnet.
• Bei Antrieben mit konstanter Drehzahl kann der Zeitpunkt des nächsten Hall-Wechsels und damit der Vorkommutierungszeitpunkt berechnet werden. Deshalb wird bei einsträngigen EC-Lüftermotoren ein fester Vorkommutierungswinkel vorgegeben, welcher sich dem optimalen Wirkungsgrad annähert. Allerdings erfolgt so die Optimierung auf nur einen bestimmten Arbeitspunkt. Ermittelt wird dieser feste Vorkommutierungswinkel auf dem Prüfstand und nicht während des Betriebs in der Applikation. Aufgrund von Umwelteinflüssen liegt meist in der Applikation nicht derselbe Arbeitspunkt wie auf dem Prüfstand vor. Der optimale Vorkommutierungswinkel ist jedoch nicht gegeben.
• Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, eine Lösung und insbesondere eine Vorrichtung zum Ansteuern eines bürstenlosen Gleichstrommotors anzugeben, die mit einfachen und preiswerten Mitteln einen Betrieb des Gleichstrommotors bei aktiver Drehzahlregelung mit hohem Wirkungsgrad ermöglichen, wobei die Änderungen der Applikationsbedingungen, wie zum Beispiel die Umgebungstemperatur, langsame Schwankungen der Versorgungsspannung etc. ausgeglichen werden sollen.
• In vielen Motorsteuerungen gibt es freie Parameter, die zur Optimierung der Motoreigenschaften, wie zum Beispiel des Wirkungsgrades, genutzt werden können. Will man den Wirkungsgrad optimieren, muss er zunächst erfasst bzw. berechnet werden. Der Wirkungsgrad eines Motors ist das Verhältnis zwischen der mechanischen Abgabeleistung und der elektrischen Eingangsleistung. Insbesondere die Erfassung der mechanischen Abgabeleistung ist sehr aufwändig. Die Abgabeleistung ist das Produkt von Winkelgeschwindigkeit und Drehmoment. Mit einer automatischen Wirkungsgradoptimierung könnte nicht nur der Energieverbrauch der Motoren gesenkt, sondern aufgrund der niedrigeren Eigenerwärmung des Motors und der Leistungselektronik auch die Lebenserwartung der Anlage erhöht werden. Der Grundgedanke der vorliegenden Erfindung basiert darauf, dass bei konstanter Drehzahl d. h. bei aktiver Drehzahlregelung ohne entsprechende Beeinträchtigung des Motorbetriebs eine Optimierung des Wirkungsgrades dadurch erfolgt, dass die Anpassung der Vorkommutierungswinkel iterativ über die Minimierung der Stromaufnahme erfolgt.
• Hierzu macht man sich die Eigenschaft bei kommutierten EC-Motoren zu Nutze, die mit konstanter Drehzahl betrieben werden, dass sich das Maximum des Wirkungsgrades dort befindet, wo bei einer bestimmten Drehzahl der entsprechende Strom minimal ist.
• Hier werden zunächst die folgenden Zusammenhänge erläutert. Grundlage für die Anwendbarkeit des erfindungsgemäßen Verfahrens ist die Tatsache, dass bei Lüfterantrieben die Lastkennlinie durch folgende Beziehungen gegeben ist: $$\text{Drehmoment M}\sim {\text{Drehzahl N}}^2$$

  

  $$\text{Leistung P}\sim {\text{Drehzahl N}}^3$$

  
• Der Wirkungsgrad η ergibt sich wie folgt: $$\eta =\frac{P_{ab}}{P_{zu}}=\frac{M\ast \omega }{U\ast I}=\frac{M\ast 2\pi \ast \frac{N}{60}}{U\ast I}$$

  
• Es erfolgt dabei die Annahme, dass die Versorgungspannung zwar örtlich schwankt aber zeitlich etwa konstant ist. Die Versorgungsspannung U kann deshalb als konstant angenommen werden, womit folgendes gilt: $$\eta =\frac{2\pi }{60\ast U}\ast \frac{M\ast N}{I}\to \eta \sim \frac{M\ast N}{I}$$

  
• Wird nun die obige Formel für die quadratische Drehmoment-Drehzahl-Lastkennlinie M ~ N² einsetzt folgt im Ergebnis eine unmittelbare Proportionalität des Wirkungsgrades wie folgt: $$\eta \sim \frac{N^3}{I}$$

  
• Daraus ergibt sich, dass der Wirkungsgrad bei konstanter Drehzahl sein Maximum bei minimaler Stromaufnahme erreicht.
• Erfindungsgemäß wird hierzu eine Vorrichtung zur Optimierung des Wirkungsgrades η einer unter Last betriebenen elektrisch kommutierten Maschine, insbesondere eines EC-Motors vorgeschlagen, wobei der Motor mit einer Motorsteuerung verbunden ist, mit deren Hilfe mindestens ein freier Motorparameter zur Beeinflussung des Wirkungsgrads η veränderbar ist, wobei der Wicklungsstrom I und die Drehzahl N erfasst werden und der Wicklungsstrom über die iterative Veränderung des Vorkommutierungswinkel als Motorparameter bei einer bestimmten Drehzahl N solange verändert wird, bis der Wicklungsstrom bei dieser Drehzahl minimal ist und demzufolge der Wirkungsgrad maximiert wurde.
• Besonders vorteilhaft ist dabei, dass die Drehzahl N während der iterativen Veränderung des Vorkommutierungswinkels über eine Drehzahlsteuerung konstant gehalten wird. So kann beim Betrieb eine ungestörte Wirkungsgradmaximierung erfolgen.
• In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die elektrisch kommutierte Maschine bzw. der EC-Motor zunächst mit einem vordefinierten Sollwert Φ_SOLL für den Vorkommutierungswinkel mit einer aktiver Drehzahlregelung gestartet wird und die Optimierungsschritte über die Anpassung des Vorkommutierungswinkel erst starten, wenn sich die Werte für den Strom und die Drehzahl stabil eingestellt haben.
• Weiter Vorteilhaft ist es, wenn der Istwert Φ_IST des Vorkommutierungswinkels in einem ersten Iterationsschritt (Anpassungsschritt) erhöht wird und die diesbezügliche Änderung des Wicklungsstromes erfasst wird und abhängig davon, ob dadurch der Strom erhöht oder reduziert wurde, die weitere (nachfolgende) Anpassung des Istwert Φ_IST des Vorkommutierungswinkels erfolgt. Alternativ könnte beim ersten Iterationsschritt der Vorkommutierungswinkel auch zunächst erniedrigt werden. Entsprechend müsste dann im Speicher statt der Aktion „Erhöhung“ die Aktion „Erniedrigung“ hinterlegt werden und die nachfolgenden Schritte würde dann jeweils ebenfalls umgekehrt erfolgen.
• Dabei ist vorgesehen, dass bei einer Erniedrigung des Wicklungsstroms der Vorkommutierungswinkel weiter erhöht wird und die Änderung des Wicklungsstromes I erfasst wird und abhängig davon, ob dadurch der Strom erhöht oder reduziert wurde, die weitere Anpassung des Istwert Φ_IST des Vorkommutierungswinkels in dem nächsten Anpassungsschritt erfolgt. Zur Erfassung des Stroms können dabei die gemessenen Strom-Messwerte aufsummiert werden und mit dem anfänglich bzw. jeweils zuvor gemessenen aufsummierten Strommesswerten verglichen werden.
• Weiterhin ist vorgesehen, dass bei einer Erhöhung des Wicklungsstroms der Vorkommutierungswinkel weiter verringert wird und die Änderung des Wicklungsstromes I erfasst wird und abhängig davon, ob dadurch der Strom erhöht oder reduziert wurde, die weitere Anpassung des Istwert Φ_IST des Vorkommutierungswinkels erfolgt.
• In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung werden die genannten Schritte jeweils sukzessive und dauerhaft beim Betrieb des EC-Motors zur Berücksichtigung von veränderten Umweltbedingungen (oder alternativ bis zu einer vordefinieren Abbruchbedingung) wiederholt und dabei die jeweils letzte Abweichung des Wicklungsstromes als Erhöhung bzw. Erniedrigung erfasst und gespeichert und es wird aus der Abweichung des Stroms ermittelt, ob durch die jeweils letzte Anpassung des Istwertes Φ_IST des Vorkommutierungswinkels eine Anpassung in Richtung des Wicklungsstromminimums I_min oder davon weg erfolgte.
• In einer ebenfalls vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Istwert Φ_IST des Vorkommutierungswinkels in einem jeden weiteren d. h. nachfolgenden Iterationsschritt entweder weiter erhöht bzw. verringert oder mit einer gegenüber dem vorherigen Schritt geringeren Anpassung wieder verringert bzw. vergrößert wird, je nachdem ob der Wicklungsstrom aufgrund der letzten Anpassung des Vorkommutierungswinkels erhöht oder in Richtung des Minimums gesenkt wurde und demzufolge, ob der Wirkungsgrad reduziert oder erhöht wurde.
• In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Höhe der Anpassung X in einem nachfolgenden Schritt von der Auswirkung des vorhergehenden Schritts abhängt und nach Vergleich der Stromwerte „Strom neu“ größer oder kleiner als „Strom alt“ erfolgte entweder eine Verbesserung oder Verschlechterung des Wirkungsgrades und die vorherige Anpassungsmaßnahme wird wiederholt oder rückgängig gemacht.
• In einer alternativen Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Höhe der Anpassung X in einem nachfolgenden Schritt um den Faktor Y gegenüber dem vorherigen Schritt im Vorzeichen umgekehrt und in der Höhe im Absolutwert reduziert wird, sobald die Anpassung in der Wirkung vom Stromminimum wegläuft und nur reduziert, wenn die Anpassung in der Wirkung zum Stromminimum hin läuft und sich demnach die Stromaufnahme in der Wicklung gegenüber dem vorhergehenden Schritt erhöht bzw. erniedrigt hat. Dabei kann der Faktor Y zwischen 0,01% und 99,99% von X liegen, vorzugsweise bei etwa 40 % bis 60%, weiter vorzugsweise bei 50% gegenüber der vorherigen Anpassung.
• An einem rein theoretischen Beispiel erläutert, bedeutet dies z. B. folgendes Prozedere: Bei einem theoretischen Optimum des Wirkungsgradoptimums bei einem Vorkommutierungswinkels von 16,4° und einem anfänglichen Soll-Wert Φ_SOLL = 15° des Vorkommutierungswinkels wird der Wert zunächst um 1° auf 16° erhöht, wodurch die Stromaufnahme reduziert wird. In einem nachfolgenden Schritt, wird der Vorkommutierungswinkel wieder um 1° auf 17° erhöht. Dadurch würde die Stromaufnahme aber wieder erhöht und es muss anschließend der Wert um Y= 50% von 1°, somit 0,5° mit umgekehrtem Vorzeichen auf 16,5° reduziert werden. Wenn sich durch diese Maßnahme der Stromwert nun wieder erniedrigt, so erfolgt eine weitere Anpassung um Y= 50% von 0,5° = 0,25°, jedoch mit dem gleichen Vorzeichen, da die Anpassung in Richtung des Minimum läuft. Der nun eingestellte Vorkommutierungswinkel beträgt nun 16,25° und hat sich damit weiter vom Minimum entfernt, wie bei dem Wert 16,5°. In der Folge steigt die Stromaufnahme an und der Vorkommutierungswinkel muss wieder mit entgegengesetztem Vorzeichen nachjustiert werden. In der Folge müsste bei einer Anpassung von 50% zum vorherigen Wert eine Nachjustage in der Höhe 0,175° auf den Wert 16,375 ° erfolgen, somit wieder eine Wirkungsgradsteigerung. usw.
• Denkbar wäre jedoch auch eine anders geartete Anpassung in jeweils anderen Schritten, wobei z. B. jeweils die Höhe der Abweichung der Stromaufnahme des vorhergehenden Schrittes als Maß für die Höhe der Anpassung im nachfolgenden Schritt verwendet werden kann und bei jeweils höherer Abweichung auch eine jeweils stärkere Anpassung im nächsten Schritt erfolgt, so dass man sich iterativ dem Optimum des Wirkungsgrades nähert.
• Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft einen EC-Motor mit einer Motorsteuerung umfassend eine Drehzahlsteuerung, wobei die Motorsteuerung Erfassungsmittel aufweist, um die Drehzahl und den Motorstrom zu erfassen, Anpassungsmittel, um den Istwert Φ_IST des Vorkommutierungswinkels anzupassen und eine Auswerteeinrichtung, um abhängig von der Änderung des Vorkommutierungswinkels die Änderung des Motorstroms zu erfassen und eine Messgröße entsprechend der Abweichung in einem Systemspeicher zu speichern. Wobei die Auswerteeinrichtung ausgebildet ist gemäß einem voreingestellten Algorithmus die Anpassung des Vorkommutierungswinkels vorzunehmen, insbesondere eine Anpassung iterativ gemäß einem bestimmten Anpassungsalgorithmus vorzugsweise während dem gesamten Betrieb oder alternativ bis zu einer vorbestimmten Abbruchbedingung durchgeführt werden kann.
• Die Erfindung kann insbesondere bei einem EC-Motor Anwendung finden, der eine linear oder quadratisch ansteigende Drehmoment-Drehzahl-Lastkennlinie besitzt.
• Bei dem Strom- und Drehzahl-Reglern werden mit Vorteil kaskadierte Regler eingesetzt. Ein übergelagerter Drehzahlregler verwendet den Strom-Sollwert als Stellgröße und sorgt für eine konstante Motordrehzahl. Der unterlagerte Stromregler sorgt dabei für einen konstanten Wickelstrom.
• Andere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet bzw. werden nachstehend zusammen mit der Beschreibung der bevorzugten Ausführung der Erfindung anhand der Figur näher dargestellt.
• Es zeigt:
• 1 ein schematisches Flussdiagramm des erfindungsgemäßen Verfahrens.
• Im Folgenden wir die Erfindung anhand des exemplarischen Flussdiagramms gemäß der 1 näher beschrieben, wobei die herkömmlichen Komponenten eines elektronisch kommutierten EC-Motors nicht näher erläutert werden.
• In einem ersten Schritt erfolgt der Motorstart. Der Wert für den Vorkommutierungswinkel wird dabei auf einen vordefinierten Soll-Wert gestellt. Die Drehzahlregelung wird aktiviert. Dann wird gewartet bis sich der Motor im eingeschwungenen Zustand befindet, d.h. Drehzahl und Strom-Sollwerte sind konstant.
• In einem weiteren Verfahrensschritt werden die Strom-Sollwerte über eine definierte Zeit aufsummiert und als „Strom alt“ bezeichnet. Dies kann durch Aufsummierung eines 8-bit Stromwerts mit z. B. 255 Messwerten in 16bit Variablen erfolgen. Eine Mittelung der Werte ist nicht sinnvoll, da bei reiner Aufsummierung keine rechnerischen Rundungsfehler auftreten.
• Nun erfolgt das Anpassungsverfahren zur Optimierung des Wirkungsgrads. Dies kann wie in dem Ausführungsbeispiel gezeigt durch die Anpassung des Vorkommutierungswinkels erfolgen, indem dieser gegenüber dem voreingestellten Soll-Wert erhöht wird. In diesem Schritt wird abgespeichert, ob der Vorkommutierungswinkel konkret erhöht oder erniedrigt wurde.
• Nun werden die Stromwerte über die definierte Zeit aufsummiert und als „Strom neu“ hinterlegt und mit den vorherigen Werten „Strom alt“ verglichen.
• Ein Wirkungsgradverbesserung erfolgt, wenn wie in dem Flussdiagramm der linke Flusspfad vorliegt, d.h. der Wert für „Strom neu“ geringer ist als „Strom alt“.
• Iterativ erfolgen dann immer die folgenden Schritte abhängig vom vorgenommenen Stromwertvergleich:
1. a) falls der Betrag „Strom neu“ „kleiner als“ „Strom alt“ erfolgte eine Verbesserung des Wirkungsgrades und die vorherige Anpassungsmaßnahme wird erneut ausgeführt und das Ergebnis in einem Speicher hinterlegt (Schritt Aktion merken) und
2. b) falls der Betrag „Strom neu“ größer als „Strom alt“ erfolgte eine Verschlechterung des Wirkungsgrades und die vorherige Anpassungsmaßnahme wird rückgängig gemacht und das Ergebnis in einem Speicher hinterlegt (Schritt Aktion merken) und
• Anschließend wird der letzte Wert „Strom neu“ zu „Strom alt“ und der Wert für „Strom neu“ anschließend gelöscht bzw. auf den Wert „0“ zurückgesetzt.
• Diese Schritte erfolgen, wie in dem Flussdiagramm dargestellt iterativ als Schleife ohne dass es eine Abbruchbedingung gibt, wodurch der EC-Motor dauerhaft im Wirkungsgrad optimiert wird.
• Die Erfindung beschränkt sich in ihrer Ausführung nicht auf die vorstehend angegebenen bevorzugten Ausführungsbeispiele. Vielmehr ist eine Anzahl von Varianten denkbar, welche von der dargestellten Lösung auch bei grundsätzlich anders gearteten Ausführungen Gebrauch macht.
• ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
• 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.
• Zitierte Patentliteratur
• EP 1734648 A1 [0003]

Claims (11)

1. Vorrichtung zur Durchführung eines Verfahrens zur Optimierung des Wirkungsgrades η einer unter Last betriebenen elektrisch kommutierten Maschine, insbesondere eines EC-Motors, wobei der Motor mit einer Motorsteuerung verbunden ist, mit deren Hilfe mindestens ein freier Motorparameter zur Beeinflussung des Wirkungsgrads η veränderbar ist, wobei Mittel vorgesehen sind, den Wicklungsstrom I und die Drehzahl N zu erfassen, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel ausgebildet sind den Wicklungsstrom über die iterative Veränderung des Vorkommutierungswinkels als Motorparameter bei einer bestimmten Drehzahl N solange zu verändern, bis der Wicklungsstrom bei dieser Drehzahl minimal ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehzahl N während der iterativen Veränderung des Vorkommutierungswinkels über eine Drehzahlsteuerung konstant gehalten wird.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrisch kommutierten Maschine zunächst mit einem vordefinierten Sollwert Φ_SOLL für den Vorkommutierungswinkel mit einer aktiver Drehzahlregelung gestartet wird und die Optimierungsschritte erst starten, wenn sich die Werte für den Strom und die Drehzahl stabil eingestellt haben.
4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Istwert Φ_IST des Vorkommutierungswinkels in einem ersten Iterationsschritt erhöht wird und die Änderung des Wicklungsstromes erfasst wird und abhängig davon, ob dadurch der Strom erhöht oder reduziert wurde, die Anpassung des Istwert Φ_IST des Vorkommutierungswinkels erfolgt.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Erniedrigung des Wicklungsstroms der Vorkommutierungswinkel weiter erhöht wird und die Änderung des Wicklungsstromes I erfasst wird und abhängig davon, ob dadurch der Strom erhöht oder reduziert wurde, die weitere Anpassung des Istwert Φ_IST des Vorkommutierungswinkels erfolgt.
6. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Erhöhung des Wicklungsstroms der Vorkommutierungswinkel dieser verringert wird und die Änderung des Wicklungsstromes I erfasst wird und abhängig davon, ob dadurch der Strom erhöht oder reduziert wurde, die weitere Anpassung des Istwert Φ_IST des Vorkommutierungswinkels erfolgt.
7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, wobei die genannten Schritte jeweils sukzessive bis zu einer vordefinieren Abbruchbedingung wiederholt werden und die jeweils letzte Abweichung des Wicklungsstromes als Erhöhung bzw. Erniedrigung erfasst und gespeichert wird und aus der Abweichung des Stroms ermittelt wird, ob man sich durch die jeweils letzte Anpassung des Istwertes Φ_IST des Vorkommutierungswinkels in Richtung des Wicklungsstromminimums I_min oder davon weg bewegt.
8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Istwert Φ_IST des Vorkommutierungswinkels in einem jeden weiteren Iterationsschritt entweder weiter erhöht bzw. verringert oder mit einer gegenüber dem vorherigen Schritt geringeren Anpassung wieder verringert bzw. vergrößert wird, je nachdem ob der Wicklungsstrom aufgrund der letzten Anpassung des Vorkommutierungswinkels erhöht oder in Richtung des Minimums gesenkt wurde und demzufolge, ob der Wirkungsgrad reduziert oder erhöht wurde.
9. EC-Motor mit einer Motorsteuerung umfassend eine Drehzahlsteuerung, wobei die Motorsteuerung Erfassungsmittel aufweist, um die Drehzahl und den Motorstrom zu erfassen, Anpassungsmittel, um den Istwert Φ_IST des Vorkommutierungswinkels anzupassen und eine Auswerteeinrichtung, um Abhängig von der Änderung des Vorkommutierungswinkels die Änderung des Motorstroms zu erfassen und eine Messgröße entsprechend der Abweichung in einem Systemspeicher zu speichern.
10. EC-Motor nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Anpassungsmittel ausgebildet sind, eine Anpassung iterativ gemäß einem bestimmten Anpassungsalgorithmus solange durchzuführen, bis eine bestimmte Abbruchbedingung erreicht und das Stromminimum detektiert wurde.
11. EC-Motor nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass der EC-Motor eine linear oder quadratisch ansteigende Drehmoment-Drehzahl-Lastkennlinie besitzt.

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