DE3411572A1

DE3411572A1 - Verfahren zur regelung einer durch einen stromeinpraegenden zwischenkreisumrichter gespeisten asynchronmaschine im feldschwaechbereich

Info

Publication number: DE3411572A1
Application number: DE19843411572
Authority: DE
Inventors: Robert Prof Dr Ing Joetten; Gerhard Dr Ing Maeder; Reinhard Dipl Ing Orthmann
Original assignee: Individual
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1984-03-29
Filing date: 1984-03-29
Publication date: 1985-10-10
Also published as: DE3411572C2

Description

Zusatzanmeldung zu P 3332567.7
VERFAHREN ZUR REGELUNG EINER DURCH EINEN STROMEINPRÄGENDEN ZWISCHENKREISUMRICHTER GESPEISTEN ASYNCHRONMASCHINE IM FELDSCHWÄCHBEREICH.
Die Erfindung betrifft die Weiterbildung der in der Voranmeldung beschriebenen Verfahren für den Betrieb der Maschine im Feldschwächbereich für den Sonderfall der Verwendung eines stromeinprägenden Zwischenkreisumrichters als Stellglied, im Gegensatz zur Verwendung eines spannungseinprägenden Pulswechselrichters in der Voranmeldung. Wie in der Voranmeldung wird neben dem ständerfesten rechtwinkligen Koordinatensystem mit den Achsen a und ß ein am Verkettungsfluß der Rotorwicklung orientiertes rechtwinkliges Koordinatensystem benutzt mit den Achsen x und y, so daß die y-Achse stets in die Richtung des Läuferfluß-Vektors zeigt. In der Voranmeldung war dazu ein an sich bekannter Vektor-Phasenregelkreis vorgesehen, welcher von der Rotor-EMK in a-ß-Koordinaten gesteuert wird, deren Ermittlung gemäß P 32 12 439.2 vor sich geht.
Sie werden hier wie dort mit e2a und e2ß bezeichnet. Sollwerte oder Vorgabewerte werden hier wie dort durch einen Stern gekennzeichnet. Ebenso werden die Komponenten des Ständer :omes im (x, y)-Koordinatensystem als magnetisierende ~Komponente i1y und als drehmomentbildende Komponente i1X bezeichnet. Im Bild 1 sind die Komplexe 30, Drehzahlregelung, und 31, Flußregelung identisch mit denen in der Voranmeldung (dort Bild 3). Etwas modifiziert gegenüber der Voranmeldung werden Block36, Rot8r-EMK-Ermittlung, und 32, Vektor-Phasenregelkreis. Die Modifikation beim Vektor-Phasenregelkreis besteht darin, daß er nicht den Richtungswinkel der x-Achse, z1 , ausgibt, sondern den Richtungswinkel der y-Achse, z1 + x/2. Die in der Voranmeldung beschriebenen Zusatzmaßnahmen, um den geregelten Betrieb bei Schleichdrehzahlen zu ermöglichen, dort im Anspruch 6 zusammengefaßt, werden auch hier angewandt, ohne nochmals beschrieben zu werden.
Der stromeinprägende Zwischenkreisumrichter hat die folgenden Besonderheiten: Der Zwischenkreis-Gleichstrom zk ist geglättet. Seine Größe izk die über die Stromregelung 198 und den netzseitigen Stromrichter 201 eingestellt wird, bestimmt näherungsweise den Betrag des Ständerstromvektors.
Es ist bekannt und z.B. in P 32 12 439.2 beschrieben, daß der Sollwert i zk * gemäß dem phytagoräischen Lehrsatz aus i1X* und i1y* den Ausgangsgrößen von Drehzahlregelung und Fluß-Regelung, gebildet wird.
Der Richtungswinkel des Ständerstrom-Vektors im ständerfesten (a, ß)-Koordinatensystem ist bekanntlich bei diesem Wechselrichtertyp auf 6 diskrete Werte im Abstand von 600 (elektrisch) beschränkt. Es besteht also die Aufgabe, den Ständerstrom-Vektor in seinem in recht grober Auflösung verfügbaren Richtungswinkel einer stetigen oder quasistetigen Vorgabe möglichst gut nachzuführen. Es ist bekannt und z.B. schon in P 32 12 439.2, Fig. 6, beschrieben, daß man den Sollwinkel zusammensetzt aus einem Leerlaufwert, nämlich dem jeweiligen Richtungswinkel der y-Achse, im vorliegenden Falle der Rotorfluß-Richtung, und einem vom Verhältnis i lx */j * abhängigen 1y Zusatzwinkel, yz = - arc tg (i1X*/i1y*), *), der je nach Vorzeichen des Drehmoments positiv oder negativ sein kann. Eine dritte Besonderheit bei der Verwendung dieses Umrichters ist die Tatsache, daß es nach der Abgabe des Zündimpulses an den Wechselrichter zunächst einen Zeitverzug gibt, ehe die Kommutierung eines Strangstromes überhaupt beginnen kann, und sich dann eine endliche Kommutierungszeit anschließt. Bei hohen Frequenzen, insbesondere also in der Feldschwächung, entspricht dieser Kommutierungsverzug Winkelfehlern in der Größenordnung 450 und mehr. Das ist für ein gutes dynamisches Verhalten schädlich, stößt heftige Ausgleichsvorgänge an und kann, z.B. bei der Einleitung des Bremsvorgangs in der Feldschwächung, den Wechselrichter gefährdende Überspannungen hervorrufen. Während bei hohen Frequenzen und Drehzahlen die durch die grobe Auflösung des Ist-Winkels bedingte Drehmomentenwelligkeit wegen der hohen Frequenz vom 6-fachen der Grundfrequenz meist tragbar ist, ist dies bei kleinen Drehzahlen äußerst störend und unerwünscht. Es ist bekannt und z.B. in dem Aufsatz von H. Klautschek in der Siemens-Zeitschrift 1976, Asynchronmaschinenantriebe mit Strom-Zwischenkreisumrichtern,und und der Arbeit von W.Lienau und A. Müller-Hellmann, Möglichkeiten zum Betrieb von stromeinprägenden Wechselrichtern ohne niederfrequente Oberschwingungen, ETZ-A, Bd. 97/(1976) H. 11, beschrieben, daß man bei niedriger Grundfrequenz eine Sollrichtung zwischen zwei verfügbaren diskreten Richtungen durch Hin- und Her-Kommutieren zwischen diesen besser annähern kann, was im folgenden Text als Zwischen-Phasen-Takten bezeichnet wird.
Alle diese Funktionen soll die Baugruppe 33 in Bild 1, die Wechselrichtersteuerung, ausführen.
Zur Abgrenzung gegenüber dem Stand der Technik ist dazu folgendes zu bemerken: Bei bisher bekannten Verfahren ist das Eingangssignal der Wechselrichtersteuerung beim stromeinprägenden Umrichter meist eine Frequenz, so z.B. in der Offenlegungsschrift 29 19 852 (1979), Lastzustandsregelung einer umrichtergespeisten Asynchronmaschine.
In der Offenlegungsschrift 30 26 203.3 (1980), Drehfeldmaschinenantrieb ..., wird zwar eine Steuerung des Ständerstrom-Richtungswinkels postuliert, jedoch nicht als Gegenstand der Erfindung beschrieben. Ferner fehlt die schnelle Korrektur des Kommutierungs-Fehlerwlnkels.
Bei diesen und anderen in der Literatur beschriebenen Verfahren stellt sich der Richtungswinkel des Ständerstrom-Vektors mittelbar mit einer Verzögerung ein. Bei der im folgenden beschriebenen Erfindung wird der benötigte Richtungswinkel des Ständerstrom-Vektors auf der Grundlage der Richtungsinformation aus dem in der Voranmeldung verwendeten, von der gemäß P 32 12 439.2 ermittelten Rotor-EMK gesteuerten Vektor-Phasenregelkreis, ferner aufgrund der Sollwerte für die beiden Stromkompenten, bestimmt, der Wechselrichtersteuerung als Winkel vorgegeben und über die Wechselrichtersteuerung 33 unmittelbar ein Schaltzustand vorgegeben, welcher diesem Sollwinkel am nächsten kommt.
Wie dies im Einzelnen geschieht und wie die Kommutierungskorrektur und das Zwischen-Phasen-Takten einbezogen werden, wird später beschrieben.
Die Modifikation des in der Voranmeldung ausführlicher beschriebenen Vektor-Phasenregelkreises ist in Bild 2 verdeutlicht. Da der Richtungsvektor y aus dem Richtungsvektor x durch Drehung um + x /2 hervorgeht, gilt woraus sofort die Anordnung gemäß Bild 2 folgt. Eine weitere Modifikation besteht darin, daß dem Vektor-Phasenregelkreis eine Division von e2 af und e2 ß durch den Betrag von e2 v orgeschaltet ist. Hierdurch wird die Verstärkung des Phasenregelkreises frequenzunabhängig. Die Eingangsgrößen sind damit der Cosinus und der Sinus des Richtungswinkels des Vektors e2.
Im folgenden wird die Winkelsteuerung, 331 im Komplex 33, Wechselrichtersteuerung in Bild 1, zunächst im Prinzip an Hand von Bild 3 beschrieben.
Bild 4 zeigt die Winkelsteuerung, -331, mit den notwendigen Verriegelungen, in einem Ausführungsbeispiel ausführlich.
Bild 5 zeigt eine Baugruppe 332, welche der Gewinnung eines Signals dient, das die Beendigung einer Kommutierung auf der Anodenseite (CA) und der Kathodenseite (CK) anzeigt. Dieses Signal wird für die Bestimmung des Kommutierungs-Korrekturwinkels nach jeder abgelaufenen Kommutierung benötigt. - Die Bestimmung des Kommutierungs-Fehler-Winkels erfolgt in der Baugruppe 333, welche Bild 6 zeigt.
Der Kommutierungs-Korrekturwinkel ist in Bild 6 mit ij bezeichnet. Er wird digital mit einer Wortlänge von b Bit ausgegeben, z.B. b = 10 Bit.
Bild 7 zeigt die das Zwischen-Phasen-Takten bei niedrigen Grundfrequenzen und Drehzahlen bewirkende Baugruppe 334.
Bild 8 zeigt eine zusätzliche Baugruppe 335, welche mit der Verwendung von 332 und 333 notwendig wird und der Übersichtlichkeit halber als getrennter Funktionsblock dargestellt ist.
Bild 9 zeigt die gegenüber der Voranmeldung geänderte und erweiterte Baugruppe zur EMK-Erfassung, 36 in Bild 1.
Alle diese Baugruppen werden im folgenden noch im Einzelnen beschrieben.
Die Winkelsteuerung 331 muß stets vorhanden sein. Bei geringeren Anforderungen an das dynamische Verhalten kann gegebenenfalls die Baugruppe 334, die Baugruppen 332/335/333, oder beides, fortgelassen werden. Mit gewissen Einschränkungen ist nämlich die Baugruppe Wechselrichtersteuerung, 33, in Bild 1 mit der Winkelsteuerung 331 allein betriebsfähig.
Gemäß P 32 12 439.2-32 erfolgt die Ermittlung der Rotor-EMK-Komponenten nach den Gleichungen wobei R1 2/3 des Ständerwicklungswiderstands je Strang (Phase) bedeutet.
Dazu werden in bekannter Weise die Komponenten der Ströme aus zwei Strangströmen und die Komponenten der Ständerspannungen aus zwei Phasenspannungen oder zwei verketteten Spannungen gebildet. Dies geschieht in Block 36 in Bild 1. Aus der Baugruppe 36 werden neben den EMK-Komponenten an den Vektor-Phasenregelkreis 32 auch die Stromkomponenten an die Baugruppe 334 für das Zwischen-Phasen-Takten weitergegeben. In Block 36 wird ein Parameter 1/K11 gemäß den o.a. Gleichungen benötigt, der gemäß Definition 2/3 der Quelleninduktivität je Strang entspricht und aus Messungen an der Maschine leicht mit genügender Genauigkeit zu ermitteln ist. Aus der Arbeit von K.
Bieniek, Untersuchung der Asynchronmaschine mit drei und sechs Wicklungssträngen am stromeinprägenden Wechselrichter, Dissertation, Darmstadt, 1983, ist jedoch bekannt, daß bei der schnellen Kommutierung, welche dem Stromquellen-Zwischenkreisumrichter eigentümlich ist, Wirbelstrom-Effekte auftreten, welche sich durch einen Parallelwiderstand zu der genannten Quelleninduktivität näherungsweise berücksichtigen lassen.
Auch ist die Induktivität von der in der Alleinzeit wirksamen verschieden.
Weil der di/dt proportionale Anteil während der Kommutierungen am größten ist, und eine grob falsche Bewertung auch die Fluß-Regelung mit Hilfe des EMK-Betrages, Block 31 in Bild 1, stören und verfälschen würde, wird erfindungsgemäß während der Kommutierung auf ein anderes K11 umgeschaltet, um den beschriebenen Effekten näherungsweise Rechnung zu tragen.
Erfindungsgemäß wird daher die Baugruppe 36, Rotor-EMK-Ermittlung, um zwei Multiplikatoren und zwei Analogschalter ergänzt, welche während einer Kommutierung auf einen anderen K11 -Wert umschalten. Eine Kommutierung zeigt sich in der Klemmenspannung der Maschine durch aufgesetzte hohe Spannungsspitzen, die am Ende der Kommutierung steil abfallen. Das Ende einer Kommutierung auf der Kathodenseite und der Anodenseite des Wechselrichters wird daher erfindungsgemäß im Block 332 erfaßt und der Baugruppe 333 zugeführt, um dort für die Ermittlung des Kommutierungs-Korrekturwinkels verwendet zu werden. Der gegenüber P 32 12 439.2 abgewandelte und erweiterte Block 36 ist im Bild 9 genauer dargestellt.
Im einfachsten Falle kann die Wechselrichtersteuerung, Komplex 33 in Bild 1, allein aus der Baugruppe Winkelsteuerung, Block 331 bestehen, deren erfindungsgemäße Ausbildung in Bild 3 im Prinzip und in Bild 4 an einem Ausführungsbeispiel gezeigt ist.
Wie schon aus Bild 1 hervorgeht, wird der Baugruppe 331 der Sollwinkel für die räumliche Richtung des Ständerstrom-Vektors, zugeführt. Das geschieht gemäß Bild 3 und 4 digital mit einer Wortlänge von z.B. b = 10 Bit über einen programmierbaren Festwertspeicher (PROM) 3311 (Winkelvorgabe).
Ausgangsseitig sind den b-Bit langen Eingangsadressen Variable A, B, C mit einer Wortlänge von je 3 Bit zugeordnet. Von den darstellbaren Zahlen werden nur 6 verwendet, welche den 6 möglichen Soll-Richtungen des Ständerstromvektors entsprechen.
Der Multiplexer (MUX) 3318 hat den Zweck, später die oben beschriebene Betriebsart des Zwischen-Phasen-Taktens einführen zu können, wozu die Werte A und B benötigt werden. Solange das nicht der Fall ist, schaltet er nur die Ausgangs-Variable C als Soll-Zustand Z* als 3-Bit-Zahl durch.
Der Istwert des Ständerstrom-Richtungswinkels ist dargestellt durch den 3 Bit-Ausgang Z eines 6er-Auf-Ab-Ringzählers 3317.
Dieser bestimmt über den digitalen Festwertspeicher (PROM) 3312, die Ventil-(Leitzustands)-Tabelle 3312, welche Ventile jeweils leitend sein sollen. In der Tabelle bezeichnen die Buchstaben U, V, W die Zuordnung zu den 3 Strängen (Phasen), die Buchstaben A und K die Zugehörigkeit zu der anodenseitigen oder kathodenseitigen Ventilgruppe, womit alle Ventile eindeutig gekennzeichnet sind.
Tabelle 3312 Z = 1 2 3 4 5 6 gezündet: UA VA VA WA WA UA WK WK UK UK VK VK Die digitale Vergleichseinrichtung 3319 erzeugt Vorgaben für Auf- und Ab-Zählimpulse, AUF* und AB*. Diese werden als Zählimpulse von der Verriegelung 3300 erst weitergegeben, wenn auf der betreffenden Wechselrichterseite keine Kommutierung im Gange ist, was durch die Signale CA und CK und die Einer-Stelle von Z, das niedrigstwertige Bit, Z1 genannt, bestimmt ist. In dem Ausführungsbeispiel nach Bild 4 besteht die digitale Vergleichseinrichtung erfindungsgemäß aus den 4 digitalen Komparatoren 3319 und 3 vorgeschalteten Volladdierern, mit welchen die Werte Z*+1, Z*+2, Z*+3, gebildet werden, wobei die Addierer in an sich bekannter Weise so beschaltet sind, daß bei Überschreitung des Zahlenwertes 6 die Zählung über den Wert 1 zyklisch weitergeht.
Erfindungsgemäß zeigt die Vergleichseinrichtung an, welche der folgenden Gleichungen erfüllt sind: Z = Z*, Z = Z* +1, Z = Z* +2, Z = Z* +3.
Daraus werden Vorgaben AB* für Abwärtszählen und AUF* für Aufwärtszählen des Ringzählers 3317 abgeleitet, wenn folgende arithmetisch-logischen Beziehungen erfüllt sind: AB* = 1 wenn (Z* +1 = Z) oder (Z* +2 = Z) oder (Z* +3 = Z) x signum (U1) AUF* = 1 wenn nicht (AB* = 1 oder Z* =Z).
Erfindungsgemäß ist weiter zwischen die Soll-Zählimpulse AB* und AUF* und die wirksam werdenden Weiterzählimpulse AB und AUF eine Verriegelungslogik geschaltet, welche verhindern soll, daß weitergeschaltet wird, während eine Kommutierung noch nicht abgeschlossen ist. Das geschieht für die A-Ventilgruppe und die K-Ventilgruppe getrennt, welche sich in dem Bit der Einerstelle des Istzustandes Z, Z1 genannt, unterscheiden. Das wird bewirkt durch Abwarten einer in den monostabilen Kippstufen (Monoflops) 3314 und 3315 eingestellten festen Wartezeit, welche der erwarteten Dauer einer Diodenkommutierung entspricht, und durch das Abwarten der in den Monoflops 3313 und 3316 eingestellten Zeit, welche der größten Gesamtkommutierungszeit entspricht. Das dynamische Verhalten kann erfindungsgemäß verbessert werden, wenn die Kippstufen 3313 und 3316 durch aus der Baugruppe 332 kommende Impulse CA und CK rückgesetzt werden, welche die Beendigung einer Kommutierung anzeigen.
Die Realisierung der Verriegelungslogik, welche in Bild 4 mit UND-Gliedern und ODER-Gliedern in der Darstellung nach DIN 40700 gezeigt ist, läßt sich durch die untenstehenden logischen Gleichungen kennzeichnen, wenn folgende logischen Symbole zusätzlich eingeführt werden: Einer-Stelle von Z: Z1 Ausgang von Monoflop 3313 : TA Ausgang von Monoflop 3314 : DK Ausgang von Monoflop 3316 : TK Ausgang von Monoflop 3315 : DA Die logischen Gleichungen lauten dann erfindungsgemäß: AUF = AUF* und ((Z1 und nicht (TA oder DK) oder nicht Z1 und nicht (TK oder DA)) AB = AB* und ((nicht Z1 und nicht (TA oder DK) oder Z1 und nicht (TK oder DA)) Mit Ausnahme der Zeitglieder können die logischen Verknüpfungen auch z.B. mittels kaskadierter EPROMs realisiert werden, wie z.B. in dem Buch von D. Lewin, Logical design of switching circuits, 2. Auflage 1974, Kapitel 10, Logic design with complex integrated ci-rcuits (Verlag Nelson and sons) beschrieben.
Ferner ist die Realisierung der Verriegelungs- und Ablauf-Logik mit Mikroprozessoren bei Kenntnis der logischen Beziehungen dem Fachmann möglich und geläufig.
Für die spätere Einbeziehung des Zwischen-Phasen-Taktens werden für die Programmierung der Sollwinkel-(Leitzustands)-Tabelle 3311 neben der bisher allein benutzten Ausgangsvariablen C auch die beiden Variablen A und B eingeführt.
Tabelle 3311 A A B C in Grad O bis 30 3 2 2 30 bis 90 3 2 3 60 bis 120 4 3 3 90 bis 120 4 3 4 120 bis 150 5 4 4 150 bis 180 5 4 5 180 bis 210 6 5 5 210 bis 240 6 5 6 240 bis 270 1 6 6 270 bis 300 1 6 1 300 bis 330 2 1 1 330 bis 0 2 1 2 Der Multiplexer 3318 hat neben den drei Daten-Eingängen A, B, und C zwei Steuereingänge, welche von der Baugruppe 334, Zwischen-Phasen-Takten, kommen. Der erste, mit PULS bezeichnet, bewirkt den Übergang von der Durchschaltung des Eingangs C auf die Durchschaltung der Eingänge A bzw. B. Der zweite Steuereingang, mit TAKT bezeichnet, bewirkt in diesem Betriebszustand das Zwischenphasentakten durch Hin- und Herschalten zwischen den Eingängen A und 8, gesteuert von dem Ausgangssignal TAKT der Baugruppe 334, Zwischen-Phasen-Takten.
Beim stromeinprägenden Zwischenkreisumrichter ist es zweckmäßig, mit Strang- oder. Phasengrößen zu arbeiten, weil immer ein Strang stromlos ist und die Alleinzeit oder eine Kommutierung stets zwei Stränge betrifft.
Die Buchstaben U und V bezeichnen deshalb im folgenden stets Stränge oder Phasen, W wird nicht benötigt. Bestehen hohe Anforderungen an das dynamische Verhalten, jedoch nicht bei sehr niedrigen Drehzahlen, so sind nach dem weiter oben gesagten zunächst die Baugruppen 332, 333, 335 innerhalb von 33 in Bild 1 notwendig. Die Baugruppe 331 benötigt dann Signale CA und CK, die anzeigen, daß auf der A-Seite bzw. K-Seite eine Kommutierung beendet ist, und die Baugruppe 36, Rotor-EMK-Erfassung, die als Bild 9 beschrieben wird, benötigt Signale, die anzeigen, daß Strang U oder V von einer Kommutierung betroffen ist, bezeichnet mit UKOM und VKOM. Sie werden in der Baugruppe 332 erzeugt, welche an Hand von Bild 5 beschrieben wird. Eingangsgrößen sind die Kommutierungsspannungen UKU =i 1uiK11 und UKV = t1V{K11 , welche aus der Baugruppe 36 kommen. Bei völlig glattem wischenkreis-Gleichstrom würden diese Spannungen ausreichen, um die Kommutierungszeiten zu markieren. Der u.U. störende Einfluß der Welligkeit des Zwischenkreisstromes kann elimiert werden, indem in der Alleinzeit entsprechende Korrekturspannungen, in Bild 5 mit uDU und u DV bezeichnet, hinzugefügt werden. Die Darstellung folgt DIN 40700. Die Analog-Komparatoren 33231 bis 33234 mit den nachgeschalteten verzögerten monostabilen Kippstufen 33241 bis 33244 haben den Zweck, eine erhöhte Störsicherheit zu erreichen. Die eingeführten Zwischensignale bedeuten dann folgendes: UP : Positive Kommutierungsspannung in Strang U fällt ab.
UN : Negative Kommutierungsspannung in Strang U fällt ab.
VP : Positive Kommutierungsspannung in Strang V fällt ab.
UN : Negative Kommutierungsspannung in Strang U fällt ab.
Erfindungsgemäß werden nun die Signale CK : Kommutierung auf der K-Seite beendet CA : Kommutierung auf der A-Seite beendet mit den folgenden logischen Gleichungen gebildet: CK = ((nicht UN) und VP) oder (UN und (nicht VP)) oder (UP und VN) CA = (( nicht UP) und VN) oder (UP und (nicht VN)) oder (UN und VP) Ferner wird das Vorhandensein einer Kommutierung durch die Ausgänge der flankengesteuerten S-R-Flipflops (Setz-Rücksetz-Kippstufen) 33270 und 33271, bezeichnet mit UKOM und VKOM für die Stränge U und V, angezeigt.
Die Bestimmung des Kommutierungsfehlerwinkels u> Block 333 in Bild 1, geschieht digital wie im folgenden an Hand von Bild 6 beschrieben, wobei wiederum die Symbole nach DIN 40700 benutzt sind. Der Vektor-Phasenregelkreis 32 gibt den Winkel z1 + x/2 digital mit einer Wortlänge von z.B. b = 10 Bit aus. Dies ist Eingangsgröße zu Block 333, von dem ein Ausführungsbeispiel in Bild 6 gezeigt ist. Die Abgabe eines Zündimpulses an den Wechselrichter wird durch eine Änderung in den Eingangssignalen UA, VA, WA, UK, VK, WK, siehe Tabelle 3312, angezeigt.
Die Beendigung einer Kommutierung wird durch die in der Baugruppe 332, siehe Bild 5, erzeugten Signale CA und CK angezeigt.
Erfindungsgemäß wird der Digitalwert des Winkels z1 + K/2 in gesteuerte Speicherglieder 3333, 3334, übernommen, sobald durch die flankengesteuerten Oder-Gatter 33391 und 33392 ein Zündimpuls erfaßt wird. Die Differenz aus dem laufenden Eingangswinkel und dem mit dem Zündimpuls gespeicherten Wert wird für die K-Seite und die A-Seite des Wechselrichters durch Zweierkomplementbildung NEG und je einen Volladdierer VA laufend gebildet und bei Eintreffen der das Ende einer Kommutierung anzeigenden Signale CA bzw. CK in flankengesteuerte Speicherglieder 3335, 3336 übernommen. Schließlich wird über einen durch die Kommutierungs-End-Signale CA und CK flankengesteuerten S-R-Flipflop ein Multiplexer 3337 gesteuert welcher jeweils einen der beiden Inhalte der flankengesteuerten Speicherglieder 3335, 3336, als digitalen Wert des Kommutierungs-Fehler-Winkels p zum Ausgang durchschaltet.
Ist Betrieb bei kleinen Drehzahlen mit guter Gleichförmigkeit des Drehmoments verlangt, so ist, wie oben schon erläutert, Zwischen-Phasen-Takten erforderlich, und es wurden oben schon erläutert, wie das in der Baugruppe 331, Winkelsteuerung, mit Hilfe der beiden Eingangssignale PULS (Betriebsart Zwischen-Phasen-Takten) und TAKT (Ausführung des Taktens) durchgeführt wird. Diese beiden Signale werden in der Baugruppe 334 erzeugt, die in Bild 7 genauer beschrieben ist. Eingangsgröße ist der der Winkelsteuerung 331 zugeführte Sollwinkel.
also die Summe aus Richtungswinkel der y-Achse plus Lastwinkel.
Es wird nun laufend die Komponente des Ist-Stromvektors, der aus Block 36 in a-ß-Koordinaten vorliegt, gebildet, welche senkrecht zur Soll-Richtung des Stromvektors liegt. Die Vektor-Rechnung lehrt, daß diese den Wert hat. Dieser Wert wird gemäß Bild 7 mit einem Festwertspeicher (PROM) aus dem digitalen Wert *, den Eingangsgrößen i und und zwei Multiplikatoren gebildet und dem Integrator mit Rückstell-Eingang 3341 zugeführt. Bei Analog-Signalverarbeitung muß dem PROM 3342 selbstverständlich ein Digital-Analog-Wandler nachgeschaltet sein. Zweckmäßiger ist die Verwendung eines multiplizierenden D-A-Wandlers, der beide Funktionen erfüllt. Ein Analog-Komparator 3344 liefert als Ausgangssignal TAKT, welches das Hin- und Herschalten zwischen den Signalen A und B in der Baugruppe 331, und damit das Zwischen-Phasen-Takten bewirkt. Die Frequenz ist damit durch die maximale Kommutierungsfrequenz des Wechselrichters bestimmt, wenn sie nicht durch Zusatzmaßnahmen vermindert wird. Die eingestellte Integrierzeit des Integrators ist unkritisch, solange er im Schaltintervall nicht an seine Begrenzung läuft.
Ein Wert von etwa 5 ms stellt eine untere Grenze dar. Nach oben kann diese um eine bis zwei Größenordnungen überschritten werden. Bei höheren Drehzahlen und Frequenzen ist das Zwischen-Phasen-Takten nicht erforderlich und wird durch das in Bild 7 negiert herausgehende Signal PULS als Eingangssignal zu dem schon beschriebenen Block 331 unterbunden. Hier geschieht es in Abhängigkeit von dem aus Block 36 kommenden Signal 111 über den Komparator mit Hysterese3343, und zwar stets in dem Augenblick, wenn sich die Einerstelle des Signals C aus der Tabelle 3311 zu 331, hier mit C1 bezeichnet, ändert. Dies wird durch das flankengesteuerte Oder-Glied 3346 und das gesteuerte Speicherglied 3345 bewirkt, wobei gleichzeitig der Integrator auf Null gesetzt wird. Der Sinn der letztgenannten Maßnahme ist, nur dann den Übergang aus dem und in den Pulsbetrieb zuzulassen, wenn ohnehin eine Leitzustandsänderung fällig ist.
Selbstverständlich ist auch bei dieser Baugruppe eine vollständig digitale Signalverarbeitung, z.B. mit einem Mikroprozessor, möglich.
Die Baugruppe 335 aus Bild 1 wird an Hand von Bild 8 beschrieben. Sie liefert die in Block 332, dargestellt in Bild 5, benötigten Korrekturspannungen uDU und uDV,.welche den induktiven Spannungsabfällen infolge der Welligkeit des Zwischenkreisstromes entsprechen. Sie enthält ferner eine Möglichkeit, Nachbildungen der Strangströme i1U und i1V, aus dem gemessenen Zwischenkreis-Gleichstrom zu gewinnen.
Eingangssignale sind der Analogwert des gemessenen Zwischenkreisstromes izk' die Kommutierungs-End-Signale CA und CK aus der Baugruppe 332 und die Signale aus der Leitzustandstabelle 3312 aus Block 331, UA, UK, VA, VK. Die verwendeten Symbole entsprechen DIN 40700. Die Elemente 3353 und -3354 sind flankengesteuerte Speicherglieder. Die Analogschalter 3351 und 3352 schalten nach dem durch Bild 8 dargestellten logischen Schema aus den Eingangssignalen die Korrekturspannungen heraus, die in Block 332, Bild 5, benötigt werden, um die Erfassung der die Kommutierung bewirkenden Spannungen auch bei welligem Zwischenkreisstrom zu verbessern. Analogschalter 3355 und 3356 können benutzt werden, um während der Alleinzeit die Strangströme aus der Kenntnis des Zwischenkreisstromes nachzubilden.
Die gegenüber der Voranmeldung abgewandelte Rotor-EMK-Ermittlung, Block 36 in Bild 1, wird an Hand von Bild 9 erläutert.
Wie oben schon dargelegt, ist es hier zweckmäßig, mit Phasengrößen zu arbeiten, die Gleichunge-n für die Rotor-EMK also zunächst in schiefwinkligen Koordinaten anzuschreiben, für die Stränge U und V.
Hier bedeutet r1 den Ständerwiderstand für einen Strang (Phase), die Gesamtstreuziffer, 11 die gesamte Primärinduktivität je Phase. Es ist hier Bild = (3/2)(1/K11), wenn das K11 gemäß der Voranmeldung verwendet wird.
Daraus werden die Größen, welche den Vektor-Phasen-Regelkreis 32 steuern, gebildet gemäß den Gleichungen Bei vollkommener Glättung des Zwischenkreis-Gleichstromes würden die di/dt - proportionalen Glieder in den o.a. Gleichungen unmittelbar die Spannungen darstellen, welche die Kommutierung bewirken. Sie sind im Bild 9a mit uKU und uKV bezeichnet. Wie oben schon erläutert, sind für Alleinzeit und Kommutierung verschiedene Werte für den Parameter K11, hier als K11 und K11C bezeichnet, zu verwenden. Die Umschaltung geschieht durch die beiden Analogschalter 361 und 362, welche durch die aus der Baugruppe 332 kommenden Signale UKOM und VKOM gesteuert werden. Diese wurden oben schon erläutert. Im Bild 9b ist nun statt der ebenfalls möglichen festen Einstellung der beiden Werte eine Einrichtung zu ihrer laufenden Ermittlung im Betrieb dargestellt. Diese geht davon aus, daß die Rotor-EMK erheblich weniger Oberschwingungen enthält als die Klemmenspannung. Würde man den Läuferstrom und den Läuferwiderstand kennen, so könnte man eine noch glattere Spannung bilden, mit den Komponenten e2,a und e2ß gemäß den Gleichungen die aus der Zweiachsentheorie der Maschine folgen. Xm bezeichnet dabei die mechanische Winkelgeschwindigkeit, proportional der Drehzahl. Man kann aus dem Zweiachsen-Ersatzschaltbild ablesen, daß von schnellen Ständerstromänderungen, wie sie durch die Kommutierung und die unvollkommene Glättung des Zwischenkreisstromes auftreten, der Magnetisierungsstrom-Anteil, bei den verwendeten Zählpfeilen der Differenz von Ständer- und Läuferstrom entsprechend, fast unbeteiligt bleibt.
Daraus folgt, daß man im vorliegenden Fall näherungsweise auch setzen darf: Auch die Messung zeigt, daß man auf diese Weise die glatteste Bezugsspannung erhält. Man kann dabei etwa Läuferwiderstand Ständerwiderstand setzen und auch die temperaturabhängige Änderung vernachlässigen.
Erfindungsgemäß wird nun aus den nach den o.a. Näherungsglei chungen ermittelten Komponenten des Vektors e2 der Betrag gebildet, durch einen Hochpaß 367 die überlagerte Welligkeit ausgefiltert und durch integrierende Regler 364, 365 der phasenempfindlich gleichgerichtete Wert der Welligkeitsspannung auf Null geregelt. Dabei wird mit Hilfe der Eingangssignale UKOM und VKOM, welche eine Kommutierung anzeigen, über ein negierendes Oder-Glied und einen Analogschalter 363 zwischen Alleinzeit und Kommutierungszeit umgeschaltet, was gleichzeitig die phasenempfindliche Gleichrichtung der Wechsel spannung hinter dem Hochpaß 367 bewirkt.
Die Hauptvorteile der Erfindung sind folgende: Bei geringen Ansprüchen an die Mess-Basis wird das mit dem stromeinprägenden Umrichter bestmögliche dynamische Verhalten erreicht. Das gilt je nach Ausführung, d.h. insbesondere mit Zwischenphasen-Takten und mit Kommutierungs-Fehlerwinkel-Korrektur, von niedrigsten Drehzahlen (Schleichdrehzahl) an bis zur höchsten Feldschwächdrehzahl.
In Betracht gezogene Druckschriften: P 3332567.7 (Voranmeldung) Verfahren zur Regelung einer durch schnelle elektrische Stellglieder gespeisten Asynchronmaschine in der Feldschwächung.
Angem. 9.9.1983 Offenlegungsschrift DE 3212439 Al, angem. 2.4.1982 Verfahren und Einrichtung zur Regelung einer durch schnelle elektrische Stellglieder gespeisten Asynchronmaschine.
Offenlegungsschrift DE 3026202 Al Drehfeldmaschinenantrieb mit einer umrichtergespeisten Drehfeldmaschine und einer mit zwei Wechselspannungsintegratoren und einer Rechenmodellschaltung verbundenen Umrichtersteuerung. 10.7.1980 Offenlegungsschrift 2919852 Lastzustandregelung einer umrichtergespeistern Asynchronmaschine. Angemeldet 16.5.1979.
Klautschek, H. : Asynchronmaschinenantrieb mit Stromzwischenkreisumrichter, Siemens Zeitschrift 50 (1976) S. 23-28 Lienau, A.; Müller-Hellmann, A.: Möglichkeiten zum Betrieb von stromeinprägenden Wechselrichtern ohne niederfrequente Oberschwingungen. ETZ-A Bd. 97 (1976) Heft 11 Bieniek, K. : Untersuchung der Asynchronmaschine mit drei und sechs Wicklungssträngen am stromeinprägenden Wechselrichter, Dissertation, TH Darmstadt 1983

Claims

PATENTANSPRUCS 1. Verfahren zur Regelung einer durch schnelle elektrische Stellglieder gespeisten Asynchronmaschine gemäß der Voranmeldung P 3332567.7 in einer Weiterbildung für die Anwendung beim stromeinprägendem Zwischenkreisumrichter, wobei von einer übergeordneten Regelung der Ständerstromvektor nach Betrag und räumlicher Richtung vorgegeben und der so vorgegebene Richtungswinkel zur Steuerung des Wechselrichters verwendet wird, dadurch gekennzeichnet, daß bei digitaler Signalverarbeitung der Vorgabewinkel yX mit hoher Aufldsung, z.B.

einer Wortlänge von 10 bit entsprechend, über einen digitalen Festwertspeicher (Winkelvorgabe, 3311) drei Ausgangssignale (A,B,C) von je 3 bit Wortlänge bestimmt, welche auf einen Zahlenbereich von 1 bis 6 begrenzt sind, daß das Ausgangssignal C unmittelbar den Vorgabewinkel in einem 60-Grad-Raster bestimmt, daß die Ausgangssignale A und B so zugeordnet sind, daß sie in einem unteren Drehzahlbereich zum an sich bekannten Zwischen-Phasen-Takten verwendet werden können, daß ein Multiplexer 3318 wahlweise das Signal C weitergibt oder in der Betriebsart Zwischen-Phasen-Takten wechselweise die Signale A und B, daß das weitergeschaltete Ausgangssignal des Multiplexers, ?, den Soll-Richtungswinkel in einem 60-Grad-Raster darstellt, daß ein Aufwärts-Abwärts -Ringzahler mit einem Zählbereich von 1 bis 6 durch seinen Zählerstand Z den augenblicklichen Leitzustand des Wechselrichters über einen weiteren programmierten Festwertspeicher (Leitzustand W.R.,3312) bestimmt, daß im 60-Grad-Raster Sollwinkel ZK und Ttwinkel Z in einem digitalen Komparator (Dig.Eomp., 331n5« mit einem Eingangssignal signum 1 und einer Logik, verglichen werden und Vorgabe-Impulse AUF* und ABt für das Auf- und Abwärts zählen des Ringzählers gemäß den arithmetischlogischen Bedingungen a) weitergegeben werden, daß schließlich eine Verriegelungsschaltung (3300) vorgesehen ist, welche die Vorgabeimpulse AUF und AB* nur dann als wirksame Zählimpulse AUF und AB weiterschaltet, wenn in der betreffenden Ventilgruppe auf der Anoden- oder Kathodenseite etwa begonnene Kommutierungen abgeschlossen sind.

Die angegebenen digitalen Festwertspeicher sind dabei nach folgenden Tabellen programmiert: Tabelle 3311 (Winkelvorgabe) γ* in Grad A B C o bis 30 3 2 2 30 bis 60 3 2 9 60 bis 90 4 3 3 90 bis 120 4 3 4 120 bis 150 5 4 4 150 bis 180 5 4 5 180 bis 210 6 5 5 210 bis 240 6 5 6 240 bis 270 1 6 6 270 bis 300 1 6 1 300 bis 330 2 1 1 330 bis 0 2 1 2 Tabelle 3312 (Leitzustand Wechselrichter) Z = 1 23 456 gezündet: UA VA VA WA WA UA WK WK UK UK VK VK In den Zeilen"gezündet" sind die stromführenden Wechselrichterzweige, d.h. die gezündeten Ventile, nach folgendem Schema bezeichnet: Der erste Buchstabe bezeichnet einen der drei Stränge U, V, W. Der zweite Buchstabe gibt an, ob es sich um einen Ventilzweig auf der Anodenseite A oder der Kathodenseite K handelt.

Die arithmetisch-logischen Beziehungen a) lauten: AB* = 1 wenn (Z +1 = Z) oder (Z* +2 = Z) oder (ZS +3 = Z)xsignum(U1) AUF* = 1 wenn nicht (AB4 = 1 oder Z* = Z) Signum(U1) bezeichnet dabei das Vorzeichen von W1, der Winkelgeschwindigkeit des Läuferflussvektors, bezogen auf den Ständer, wie in der Voranmeldung.

Das Vorgehen ist verdeutlicht in Bild 3.

CA und CK bezeichnen Eingangssignale, die angeben, wann eine Kommutierung auf der Anodenseite, bzw. der Kathodenseite, abgeschlossen ist.

Z1 bezeichnet die Einerstelle von Z, die 1 oder 0 sein kann.

Bild 1 verdeutlicht die Einbeziehung in ein Gesamt-Regelschema nach dem Oberbegriff, und zwar als Baugruppe 331, welche ohne weitere Baugruppen die Wechselrichtersteuerung 33 allein darstellen kann.
2. Verfahren nach Anspruch 1 mit einem digitalen Vergleicher (Dig.Komp., 3319) und einer Verriegelung (VERR., 3300), dadurch gekennzeichnet, daß der Vergleicher aus 3 digitalen Volladdierern besteht, welche die arithmetischen Operationen zu den Bedingungen a) aus Anspruch 1 ausführen und einer Verriegelung, welche als Zeitglieder zwei auf feste Zeiten voreingestellte, flankengesteuerte Monoflops (3314 und 3315) enthält, ferner rücksetzbare, flankengesteuerte Monoflops 3313 und 3316, welche durch die Beendigung einer Kommutierung auf der A-Seite bzw. K-Seite anzeigende Signale CA und CK zurückgesetzt werden, daß die Einstellzeit der einfachen Monoflops (3314 und 3315) der erwarteten Dauer einer Diodenkommutierung, die Einstellzeit der rücksetzbaren Monoflops (3313, 3316) der erwarteten größten Gesamtzeit zwischen Zündimpulsabgabe und Kommutierungsbeèndigung entspricht, daß schließlich die Weitergabe der Vorgabe-Impulse AUF und AB als wirksame Zählimpulse AUF und AB gemäß folgender logischer Verknüpfung wirksam wird: AUF = AUF* und ((Zl und nicht (TA oder DK) oder nicht Zl und nicht (TK oder DA) ) AB = ABS und (( nicht Z1 und nicht (TA oder DK) oder Z1 und nicht (TK oder DA) ) Dabei bedeuten: Einerstelle von Z : Z1 Ausgang von Monoflop 3313 : TA Ausgang von Monoflop 3314 : DK Ausgang von Monoflop 3316 : TK Ausgang von Monoflop 3315 : DA Dieses Verfahren ist verdeutlicht im Bild 4, welches die im Bild 3 prinzipiell verdeutlichte Vorgehensweise weiter konkretisiert.
3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß aus den die Kommutierung bewirkenden Spannungen in den Strängen U und V, Ukw 3. 2 und und Korrekturspannungen uDU und UDV für die Welligkeit des Zwischenkreisstromes zunächst Zwischensignale gebildet werden, die folgendes anzeigen: UP: Positive Kommutierungsspannung in Strang U fällt ab, UN: Negative Kommutierungsspannung in Strang U fällt ab, VP: Positive Kommutierungsspannung in Strang V fällt ab, VN: Negative Kommutierungsspannung in Strang V fällt ab, daß Ausgangssignale CA: Kommutierung auf der A-Seite beendet CK: Kommutierung auf der K-Seite beendet gebildet werden gemäß den logischen Beziehungen CA = ((nicht UP) und VN) oder (UP und (nicht VN)) oder (UN und VP) CK = ((nicht UN) und VP) oder (UN und (nicht VP)) oder (UP und VN), daß ferner mit Hilfe von flankengesteuerten Setz-Rücksetz- (R,S) -Flipflops (33270, 33271), die von den Flanken der korrigierten Kommutierungsspannungen (uKu-uDU) und (UKV uDV) gesteuert werden, die Ausgangssignale UKOM und VKOM erzeugt werden, mit den Bedeutungen: UKOM: Der Strang U ist an einer Kommutierung beteiligt, VKOM: Der Strang V ist an einer Kommutierung beteiligt, die für die Verwendung in anderen Baugruppen, insbesondere zur Berücksichtigung des Kommutierungs-Fehlerwinkels, vorgesehen sind.

Das Vorgehen ist verdeutlicht in Bild 5, die Einbettung in das Gesamt-Regelschema in Bild 1 als Baugruppe 332 innerhalb der Wechselrichtersteuerung 33.
4. Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, dadurch gekennzeichnet, daß der durch Kommutierungsverzug und Kommutierung verursachte Fehlerwinkel laufend erfaßt und bei der Raumwfinkelvorgabe nach Anspruch 1 und 2 in korrigierendem Sinne laufend hinzugefügt wird. Die Einbettung in ein Gesamt-Regelschema als Baugruppe 333 innerhalb der Wechselrichtersteuerung 33 ist in Bild 1 verdeutlicht.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Digitalwert des Vorgabewinkels vor Hinzufügung des Lastwinkels yz, d.h. der Digitalwert (Y1 + /2), in gesteuerte Speicherglieder (3333, 3334) in der vorgesehenen Wortlänge von z.B. 10 bit übernommen wird, sobald durch die flankengesteuerten Oder-Gatter (33391, 33392) ein Zündimpuls signalisiert wird, daß die Differenz zwischen dem laufenden Winkel (y1 "/2) und dem mit dem Zündimpuls abgespeicherten Winkel, für die Kathoden- und Anodenseite getrennt, mittels Voll-Addieren und Zweierkomplementbildung des Subtrahenden gebildet wird, daß der Differenzwert durch weitere flankengesteuerte Speicherglieder (3335, 3336) übernommen wird, wenn die die Beendigung einer Kommutierung anzeigenden Eingangssignale CA und CK eintreffen, daß diese Eingangssignale über ein flankengesteuertes R-S-Flipflop schließlich einen Nultiplexer (3337) steuern, welcher die dem Kommutierungsfehlerwinkel entsprechenden Digitalwerte, die wechselweise Kommutierungen auf der K-Seite und der A-Seite entsprechen, als Kommutierungs-Fehlerwinkel auf den Ausgang durchschaltet.

Das Vorgehen wird verdeutlicht in Bild 6, wobei die Eingangssignale UA, VA, WA, UK, VE, WK den Ausgangswerten der Tabelle 3312 aus Anspruch 1 und 2 entsprechen.
6. Verfahren nach Anspruch 1 unter Hinzunahme des an sich bekannten Zwischen-Phasen-Taktens bei kleinen Drehzahlen, dadurch gekennzeichnet, daß eine weitere Baugruppe (ZwischenlMasen-Takten, 334 in der Wechselrichtersteuerung 33 in Bild 1, Verdeutlichung in Bild 7, vorgesehen ist, welche folgendes enthält: Einen Festwertspeicher 3342 zur Gewinnung des Cosinus und Sinus des Vorgabewinkels Yi= Y1+ /2 + yz,zwei multiplizierende DA-Wandler zur Bildung eines Fehlersignals * = = ja . cosγ*i + iß . siny einen Integrator mit Rückstelleingang 3341 für das genannte Fehlersignal, einen dem Integrator nachgeschalteten Analog-Komparator 3344, dessen Ausgang TAKT das Hin- und Herschalten zwischen den Tabellenwerten A und B der Tabelle 3311 über den Multiplexer (MUX, 3318) aus Anspruch 1 bewirkt, eine Vorrichtung, um nur bei Unterschreiten einer einstellbaren Mindestfrequenz, Betrag von 1 mit 1 als Aenderungsgeschwindigkeit von y1 t das Zwischen-Phasen-Takten freizugeben nur in dem Augenblick, wo die Einerstelle des Digitalwertes von C aus Tabelle 3311, hier C7 genannt, sich ändert, durch Verwendung eines flankengesteuerten Oder-Gatters (3346), das einem gesteuerten Speicherglied (3345) nur dann die Aenderung des negierten Ausgangssignals PULS gestattet, welches über den Multiplexer (MUX, 3318 in Anspruch 1) das Zwischen-Phasen-Takten freigibt oder unterbindet. Der Betrag von 1 wird über einen Analogkomparator mit Hysterese (3343) dem gesteuerten Speicherglied am Signaleingang zugeführt.
7. Verfahren nach den Ansprüchen 1, 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine weitere Baugruppe (335) in der Wechselrichtersteuerung 33 in Bild 1, vorgesehen ist, mittels welcher die Verfälschung der Kommutierungsspannungen infolge der Welligkeit des Zwischenkreisstromes ausgeglichen wird.

Das Verfahren ist in Bild 8 verdeutlicht. Ein der zeitlichen Ableitung des Zwischenkreisstromes proportionales Signal wird von Analogschaltern (5551, 3352) als die gemäß Anspruch 3 zu verwendende Korrekturspannung uDU, bzw.

uDV, auf die Aus'enge durchgeschaltet, und zwar stets dann, wenn der Strang U, bzw. der Strang V, an einer Kommutierung beteiligt ist. Dies wird aus den aus Tabelle 3312, Anspruch 1 kommenden Leitzustands-Signalen UA, UK, VA, VK und den aus der Baugruppe 332 kommenden, das Ende einer Kommutierung anzeigenden Signalen CA und CK, Anspruch 3, und den flankengesteuerten Speichergliedern 3353 und 3354 ermittelt, deren Ausgangssignale die Analogschalter 3351 und 3352 steuern.
8. Verfahren nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Baugruppe 36, Rotor-EMK-Ermittlung, gegenüber der Voranmeldung wie folgt abgeändert wird, was in Bild 9 verdeutlicht wird: Die Rotor-EMK wird zunächst in schiefwinkligen (d.h. Phasen-) -Koordinaten U und V ermittelt und es werden in Alleinzeit und Kommutierungszeit unterschiedliche Parameter, k11 bzw. kiic genannt, verwendet. Die Bildung der für den Vektor-Phasenregelkreis benötigten a - ß - Komponenten erfolgt damit in zwei Schritten gemaß den Gleichungen und es wird mittels der aus Baugruppe 332 kommenden, die Dauer einer Kommutierung anzeigenden Signalen VKOM und UKOM mittels Analogschaltern 361 und 362 während der Beteiligung des Stranges an einer Kommutierung auf K11c umgeschaltet.
9. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß K11 und K11C im Betrieb laufend ermittelt und nachgestellt werden, und zwar mit Hilfe der Bildung des Betrages einer Bezugsspannung mit den Komponenten e2a und e\2ß, die aus den gemäß Anspruch 8 gewonnenen Spannungen e2U und e2V nach folgenden åherungsgleichungen gebildet werden: Der Betragsbildung ist ein die Wechselkomponente herausfilternder Hochpaß nachgeschaltet, diesem ein Analogschalter, 363, welcher die Wechselkomponente des Betrages, von den eine Kommutierung anzeigenden Signalen VKOM und UROM gesteuert, auf zwei Integratoren, 364, 365, schaltet und damit phasenempfindlich gleichrichtet. Die Integratorausgänge werden durch die Analogschalter 361 und 362 gemäß Anspruch 8 als 1je11, bzw. 1/K11C entsprechende Faktoren auf die Multiplizierer 366 und 367 geschaltet. Die Vorgehensweise ist in Bild 9b mit 9a verdeutlicht.