DE4311597A1 - Verfahren zur Messung an einem Elektromotor - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Messung an einem Elektromotor für Rotations- oder Linearbewegungen mit mechanisch und/oder magnetisch ausgeprägten Polen am Rotor bzw. am sich linear bewegenden Sekundärteil, beispielsweise nach dem Reluktanzprinzip, zur sensorlosen Ermittlung der Rotordrehzahl bzw. der Geschwindigkeit des Sekundärteils, der Lage des Rotors bzw. des Sekundärteils und des am Elek­ troantrieb wirkenden Lastmomentes bzw. der am Sekundärteil wirkenden Kräfte, wobei an den Anschlußklemmen des Elektro­ motors der zeitliche Verlauf der angelegten elektrischen Spannung u(t) und des dabei fließenden elektrischen Stromes i(t) während des Betriebes gemessen wird.

Ein solches Verfahren ist bereits vorgeschlagen worden: ETEP Vol. 1, No. 1/1991, "New Rotor Position Detector for Permanent Magnet Synchronous Machines Using the ′Inform′- Method". Dabei werden unter Vermeidung von teurer und störanfälliger Sensorik ausschließlich elektrische Größen gemessen, um auf diesem Wege die physikalischen Kennwerte des Elektromotors ermitteln zu können. Zu diesem Zweck wer­ den dem Elektromotor vom Umrichter erzeugte Spannungs­ sprünge eingeprägt, die entweder während des Betriebes des Elektromotors ohnehin auftreten oder, wenn das nicht der Fall ist, künstlich generiert werden. Mit jeder derartigen Veränderung der elektrischen Spannung ändert sich auch der an den Klemmen meßbare elektrische Strom. Die Meßwerte bei­ der physikalischen Größen werden von einem Rechner ins Kom­ plexe übertragen, und es kann eine komplexe Kenngröße er­ mittelt werden, welche dem Quotienten aus Stator-Spannungs-Raumzeiger und zeitlicher Änderung des Stator-Strom-Raum­ zeigers proportional oder umgekehrt proportional ist. Diese Kenngröße schwankt infolge der zeitabhängigen Längs- und Querinduktivitäten des Rotors mit dessen Lage; aus ihr wird durch Rechnung im Komplexen der gesuchte Polradwinkel er­ mittelt.

Da im allgemeinen die erforderlichen Spannungssprünge nicht zur Verfügung stehen, wenn eine Messung erfolgen soll, bleibt nichts weiter übrig, als derartige Spannungssprünge im Umrichter zu erzeugen und auf den Elektromotor auf zu­ schalten. Dabei besteht die Gefahr, daß der Elektromotor ungleichmäßig läuft und eine erhebliche zusätzliche Ge­ räuschentwicklung auftritt. Die Messung kann auch nicht fortlaufend durchgeführt werden, weil ein Spannungssprung zunächst abgeklungen sein muß, bevor ein neuer Spannungs­ sprung induziert wird. Es ist auch unvorteilhaft, wenn die gesamte Rechnung im Komplexen abgewickelt werden muß, um die Lage des Rotors zu ermitteln. Es führt dies zu einer sehr aufwendigen Rechnung. Außerdem müssen die bei der Bil­ dung der komplexen Kenngrößen auftretenden spannungs-, strom-, drehzahl- und flußbetragsabhängigen Offsets in Real- und im Imaginärteil durch Korrekturwerte berücksich­ tigt bzw. eliminiert werden. Diese Korrekturwerte müssen für den Motor bekannt sein.

Umrichtergesteuerte Elektromotoren gewinnen durch die fort­ schreitend verbesserte Leistungs- und Informationselektronik zunehmend an Bedeutung. Sie sind gegenüber elektrisch erregten Elektromotoren insbesondere von höherer Robust­ heit. Allerdings wird ein solcher Elektromotor wiederum empfindlicher, wenn Sensoren eingebaut werden müssen, um bestimmte physikalische Motorkenngrößen zu ermitteln. Auch die Kosten eines solchen Elektromotors steigen mit der An­ zahl der Sensoren und der damit verbundenen Auswerteelek­ tronik. Andererseits ist die Kenntnis insbesondere der Drehzahl und der Lage des Rotors wie auch des wirksamen Lastdrehmomentes erwünscht, um sicherzustellen, daß der Elektromotor synchron läuft und erforderliche Drehzahlände­ rungen unter Berücksichtigung der Motorleistung zeitoptimal verlaufen.

Die Erfindung hat sich demzufolge die Aufgabe gestellt, ein Verfahren der eingangs näher bezeichneten Art so auszufüh­ ren, daß die bei dem oben näher beschriebenen Meßverfahren auftretenden Nachteile vermieden werden. Dabei sollen ins­ besondere am speisenden Umrichter keinerlei Manipulationen vorgenommen werden wie das Aufschalten von Spannungssprün­ gen; die Messung der eingangs bezeichneten physikalischen Kenngrößen soll kontinuierlich erfolgen und die erforderli­ chen Kenngrößen des Elektromotors sollen gleichzeitig be­ stimmt werden. Außerdem ist es erwünscht, daß das Verfahren über die reine Messung hinaus auch zur Bereitstellung der Regelgrößen verwendet werden kann, wenn beispielsweise Rotordrehzahl und Rotorposition geregelt werden sollen.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch die im kennzeichnen­ den Teil des Hauptanspruches angegebenen Merkmale gelöst.

Die Erfindung beseitigt die Nachteile des Standes der Tech­ nik in einfacher Weise. Besonders bemerkenswert ist es, daß für das gesamte Meßverfahren lediglich die elektrischen Meßwerte von Strom und Spannung an den Klemmen des Elektro­ motors gemessen werden, aus denen sich durch ein geeignetes mathematisches Modell für die Übergangsfunktion des Elek­ tromotors alle relevanten physikalischen Kenngrößen konti­ nuierlich mit Hilfe des Mikroprozessors berechnen lassen. In wenig aufwendiger Weise läuft dabei die Auswertung ab, wenn die Übergangsfunktion, die auch als Differentialglei­ chungen vorliegen kann, durch z-Transformation in eine Differenzengleichung überführt wird. Die dabei zu erzie­ lende Genauigkeit bei der Berechnung der physikalischen Kenngröße reicht im allgemeinen aus. Außerdem werden dabei Offseteinflüsse selbständig kompensiert.

Weitere Merkmale der Erfindung enthalten die Unteransprü­ che.

Das Verfahren ist geeignet, die Lage des Rotors kontinuier­ lich zu messen. Es ist deshalb möglich, das Verfahren zur Regelung der Rotordrehzahl über die Frequenz und die Span­ nungsamplitude des Umrichters bei optimalem Betriebspunkt (minimale Blindleistung) unter Ausnutzung der Feld­ schwächung zu verwenden. Ist der Polradwinkel bekannt, dann kann im nichtstationären Betrieb unter Verwendung seiner Beschleunigung und mit Hilfe der an den Klemmen gemessenen elektrischen Größen das auf die Motorwelle reduzierte Mas­ senträgheitsmoment des Rotors berechnet werden. Ist dieses Massenträgheitsmoment bekannt, dann ist zu jedem Zeitpunkt bei Drehzahländerungen das Motormoment aufteilbar in das zur Beschleunigung des Rotors erforderliche und das an der Welle wirksame Drehmoment, d. h. das Lastdrehmoment kann über diese Beziehung bestimmt werden.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist vorteilhaft auch auf Li­ nearmotore zur Optimierung des Energiebedarfs anwendbar.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung an ei­ nem Ausführungsbeispiel näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1a bis 1c je eine schematische Skizze der geometrischen Verhältnisse zwischen Rotor und Stator eines Elektromotors mit zwei verschiedenen Polrad-Stellungen bzw. eines Linearmotors,

Fig. 2 und 2a den theoretischen Verlauf der Ersatzinduktivität L′ über dem Rotorwinkel und die Zuordnung der Ersatzinduktivität L′ zum Rotorwinkel zwischen Maximal- und Minimalwert der Ersatz­ induktivität L′, ohne (Fig. 2) und mit unterschied­ licher (Fig. 2a) Belastung,

Fig. 3 den gemessenen Induktivitätsverlauf in Abhängig­ keit vom Rotorwinkel bei nichtangetriebener Ma­ schine,

Fig. 4 ein Übertragungsmodell,

Fig. 5 ein Ersatz-Übertragungsmodell,

Fig. 6 Spannungs- und Stromverlauf an einer Motorklemme bei der Simulation eines asynchronen Anlaufs,

Fig. 7a und 7b die schematische Darstellung des Synchron-(Reluktanz-)Motors mit (Fig. 7a) kleinem und (Fig. 7b) großen Lastwinkel,

Fig. 8 den Verlauf von gemessener Klemmenspannung u, ge­ messenem Klemmenstrom i und berechneter Ersatz Induktivität L′ und

Fig. 9 den Verlauf von Spannung u und Strom i bei sich änderndem Lastdrehmoment.

An den Anschlußklemmen des Motors wird der zeitliche Ver­ lauf von Spannung und Strom gemessen. Dabei ist der Strom­ verlauf wesentlich von der Rotorlage abhängig, da sich die auf die Wicklung wirkende Induktivität mit der Rotorlage ändert. Die wirksame Induktivität ist der Luftspaltlänge indirekt proportional. Danach wirkt auf die Wicklung eine große Induktivität, wenn sich der Pol des Rotors an der Wicklung befindet, hingegen wirkt auf die Wicklung eine kleine Induktivität, wenn sich die Pollücke an der Wicklung befindet. Dies verdeutlicht der in Fig. 1 dargestellte schematische Aufbau eines Elektromotors mit ausgeprägten Polen. Diese geschilderten Sachverhalte sind bekannt und in der Literatur hinreichend beschrieben. Aufgrund dieser Überlegungen ergibt sich an einer Wicklung prinzipiell der in Fig. 2 angegebene Induktivitätsverlauf in Abhängigkeit von der Rotorlage, wobei der Kurvenverlauf noch besonders geprägt sein kann von der Ausgestaltung von Polen und Pol­ lücken. Der Induktivitätsverlauf, der aus Messungen an ei­ ner nichtrotierenden Maschine entstanden ist, ist in Abhän­ gigkeit von der Rotorposition in Fig. 3 dargestellt und be­ stätigt die theoretischen Überlegungen bezüglich des Induk­ tivitätsverlaufs in Abhängigkeit vom Rotorwinkel. Neu ge­ genüber dem derzeitigen Stand der Technik bei diesem Ver­ fahren zur Messung des Induktivitätsverlaufes bei rotieren­ der Maschine ist, daß keine Aufschaltung von Testsignalen auf die Maschine durch den Umrichter erforderlich ist, daß es ein kontinuierliches Ausgangssignal liefert, daß zur Be­ rechnung der Induktivität ein Verfahren benutzt wird, wel­ ches unter Umgehung der komplexen Rechnung auf der z-Trans­ formation beruht und wenig Rechenleistung erfordert und daß aus einem Testlauf für jeden Motor die Information über den Zusammenhang zwischen Rotorlagewinkel und der auf die Wick­ lung wirksamen Induktivität gewonnen werden kann.

Zur Anwendung dieses Verfahrens wird das Übertragungsmodell der Maschine, wie es in Fig. 4 angegeben ist, in ein sehr stark vereinfachtes Modell mit dem Ersatzwiderstand R′ und der Ersatzinduktivität L′ überführt, wie es in Fig. 5 ge­ zeigt ist.

Um von der Ersatzinduktivität auf den Lastwinkel ϕ schließen zu können, muß noch der Zusammenhang zwischen diesen beiden Größen ermittelt werden. Dies kann während eines asynchronen Anlaufes geschehen, wenn die Frequenz des Drehfeldes der angelegten Spannung wesentlich größer ist als die Drehzahl des Rotors. Die sich dabei ergebenden Ver­ läufe von Spannung und Strom an einer Wicklung sind in Fig. 6 dargestellt. Daraus ist erkennbar, daß sich bei kleiner Ersatzinduktivität (Pollücke) ein großer Strom und eine kleine Phasenverschiebung und bei großer Ersatzinduktivität (Pol) ein kleiner Strom und eine große Phasenverschiebung ergibt. Diese Verläufe wurden in einer Simulation ermit­ telt. Dann nämlich wirkt über mehrere Drehfeldperioden der Pol auf die Wicklung, und genauso wirkt über mehrere Peri­ oden die Pollücke auf die Wicklung. Während der Pol auf die Wicklung wirksam ist, kann nach der beschriebenen Methode die Ersatzlängsinduktivität L′_d bestimmt werden, und wäh­ rend die Pollücke auf die Wicklung wirkt, kann die Er­ satzquerinduktivität L′_q ermittelt werden. Zwischen beiden liegt bei einer Maschine, wie sie schematisch in Fig. 1c dargestellt ist, eine Rotorverdrehung von 90°. Da der Dreh­ winkel des Rotors einen linearen Verlauf aufweist, kann je­ der zwischen der Ersatzlängsinduktivität L′_d (Pol) und der Ersatzquerinduktivität L′_q (Pollücke) ermittelten Indukti­ vität ein bestimmter Rotorwinkel zugeordnet werden. Damit ist es möglich, im laufenden Betrieb über die berechnete Ersatzinduktivität auf den Rotorwinkel zu schließen. Bei Synchronmaschinen mit ausgeprägten Polen steigt bekanntlich mit zunehmender Belastung der Winkel zwischen dem am Stator umlaufenden Drehfeld und dem Rotor an. Dieser Lastwinkel beeinflußt ebenfalls die aus den Klemmengrößen ermittelbare Ersatzinduktivität. Um dies zu verdeutlichen, wird das Dreiphasensystem am zweckmäßigsten in eine Zweiachsendar­ stellung mit den Spannungen u_α und u_β überführt. Diese Spannungen werden zu einem Vektor, dem Spannungsraumzeiger, zusammengefaßt.

Zwischen dem umlaufenden Spannungsraumzeiger und dem Rotor stellt sich der momentenabhängige Lastwinkel ein (Fig. 7). In Fig. 7 sind die Darstellungen für zwei unterschiedliche Lastwinkel angegeben. Man erkennt, daß bei einem kleinen Lastwinkel in a.) die Feldlinienlänge s kleiner ist als in b.) bei einem großen Lastwinkel. Da die Ersatzinduktivität indirekt proportional der Feldlinienlänge s ist, ist die aus dem Lastwinkel resultierende Ersatzinduktivität bei kleinem Lastmoment größer als bei großem Lastmoment. Die aus der Last resultierende Ersatzinduktivität und die aus der Rotorlage sich ergebende Ersatzinduktivität überlagern sich zu der Gesamtinduktivität, die über die Klemmengrößen zu ermitteln ist. Werden die ermittelten Ersatzinduktivitä­ ten über einen Rotorwinkel von 90° gemittelt, so ist dies eine aussagefähige Größe für den Lastwinkel. Gegebenenfalls muß der Zusammenhang zwischen dem Mittelwert der Ersatz Induktivität und dem Lastwinkel meßtechnisch ermittelt wer­ den. Um auch bei belasteter Maschine den Rotorlagewinkel ermitteln zu können, ist in einem Testlauf aus dem Verlauf der Ersatzinduktivität mit Maximalwert L′_d und Minimalwert L′_q die Beziehung Rotorwinkel = f (Ersatzinduktivität) zu bestimmen. Diese Beziehung kann dann benutzt werden, um über die ermittelte Ersatzinduktivität den Rotorwinkel zu bestimmen. Fig. 8 zeigt den Verlauf der Ersatzinduktivität über dem Rotorwinkel. Diese Ersatzinduktivität wurde mit dem beschriebenen Verfahren aus dem Spannungs- und Strom­ verlauf ermittelt, die an einer laufenden Reluktanzmaschine aufgenommen sind. Der Verlauf zeigt auch, daß durch unter­ schiedliche Gestaltung der Pole an der Höhe der Ersatzin­ duktivität exakt festgestellt werden kann, welcher der Pole bei einer zweipoligen Maschine gerade auf die Wicklung wirkt.

Aus Fig. 6 kann man entnehmen, daß die Phasenverschiebung α₁ klein ist bei niedriger Induktivität L. Dies ist der Fall, wenn (bei einem einzigen Polpaar) nur die Querinduk­ tivität L_q des Rotors R wirksam ist. Der Polradwinkel π be­ trägt dann 90°. Die Phasenverschiebung erreicht für α₂ ihr Maximum, wenn bei einem Polradwinkel π von 0° die Längsin­ duktivität L_d wirksam ist, bei der der an der Klemme gemes­ sene Strom i ein Minimum hat.

Unter Ausnutzung dieses Sachverhaltes ist man in der Lage, während des Hochlaufes des Rotors aus dem Stand durch Mes­ sung des maximalen Stromes i und der minimalen Phasenver­ schiebung α₁ auf die Größe der Querinduktivität L_q und durch Erfassung des minimalen Stromes i und der maximalen Phasenverschiebung α₂ die Größe der Längsinduktivität L_d bzw. deren Ersatzgrößen zu errechnen. Wird diese Messung bei jedem Anlaufvorgang durchgeführt, dann ist gewährlei­ stet, daß die Induktivitäten und Ströme stets unter Berück­ sichtigung aller mit dem Elektromotor verbundenen Wider­ stände, Induktivitäten und Kapazitäten ermittelt werden. Es werden deshalb stets und zwanglos die tatsächlichen Werte der Querinduktivität L_q und der Längsinduktivität L_d bzw. deren Ersatzgröße für den jeweiligen apparativen Zustand ermittelt.

Die Fig. 9 zeigt den Verlauf der Spannung u und des Stromes i bei geändertem Lastdrehmoment. Es ist zu erkennen, daß die Phasenverschiebung α₁ bei kleinem Lastdrehmoment größer ist als die Phasenverschiebung α₂ bei einem größeren Last­ drehmoment. Es besteht also ein Zusammenhang zwischen dem Lastdrehmoment und dem Polradwinkel, der über die Klemmen­ spannung bzw. den Klemmenstrom bestimmt werden kann. Be­ rücksichtigt man noch die Wirkleistung und die Verluste des Elektromotors, dann kann dieser Zusammenhang mathematisch beschrieben werden. Da man außer dem Polradwinkel auch die Drehfeldfrequenz zu jedem Zeitpunkt kennt, kann man daraus unter Einbeziehung der Abtastzeit die Winkelbeschleunigung des Rotors berechnen. Damit ist es möglich, das Lastdrehmo­ ment zu zerlegen in den Anteil, der zur Beschleunigung des Rotors erforderlich ist, und in den Anteil, der als An­ triebsmoment an der Motorwelle zur Verfügung steht.

Es gilt die Beziehung

u = i _* (R′+s _* L′) (1)

mit

s=j _* ω (2)

Aus Gleichung (1) ergibt sich die s-Übertragungsfunktion für das Ersatzsystem

Um L′ und R′ aus den digitalisierten Verläufen von Klemmenspannung u(t) und Klemmenstrom i(t) ermitteln zu können, muß das System über die z-Transformation in den abgetasteten Zeitbereich überführt werden. Die z-Übertragungsfunktion mit einem Halteglied nullter Ordnung lautet

Zum Einsetzen in Gl. (4) wird Gl. (3) folgendermaßen umgeformt

Mit der Zeitkonstanten T=L′R′ folgt aus Gl. (5)

Durch Einsetzen von Gl. (6) in Gl. (7) folgt nach Ausführung der z-Transformation mit der Abtastzeit T₀

Mit den Abkürzungen

und

a₁ = -e^-T₀/T (9)

folgt aus Gl. (7)

Die z-Übertragungsfunktion in Gl. (10) kann durch den Rechtsverschiebungssatz der z-Transformation in eine Differenzengleichung überführt werden. Diese lautet

i (k) = -α_{1 *} i (k-1) + b_{1 *} u (k-1) (11)

Damit ist der Klemmenstrom zum Abtastzeitpunkt k _* T₀ abhängig von der Klemmenspannung und vom Klemmenstrom zum Abtastzeitpunkt (k-1) _* T₀ sowie von den Parametern der Differenzengleichung a₁ und b₁. Für den vorhergehenden Abtastschritt gilt

i (k-1) = -α_{1 *} i (k-2)+b_{1 *} u(k-2) (12)

Die Gln. (11) und (12) lassen sich in Matrix schreibweise folgendermaßen darstellen

Aus Gl. (13) lassen sich a₁ und b₁ berechnen nach der Beziehung

Damit lassen sich a₁ und b₁ aus den letzten drei gemessenen Werten des Klemmenstromes und aus den letzten beiden Werten der aufgeschalteten Klemmenspannung berechnen. Sind a₁ und b₁ bekannt, so lassen sich daraus mit Hilfe der Gln. (9) und (8) und mit der Definition der Zeitkonstanten die Ersatzinduktivität L′ und der Ersatzwiderstand R′ berechnen.

Claims (14)

1. Verfahren zur Messung an einem Elektromotor für Rota­ tions- oder Linearbewegungen mit mechanisch und/oder magne­ tisch ausgeprägten Polen am Rotor bzw. am sich linear bewe­ genden Sekundärteil, beispielsweise nach dem Reluktanzprin­ zip, zur sensorlosen Ermittlung der Rotordrehzahl bzw. der Geschwindigkeit des Sekundärteils, der Lage des Rotors bzw. des Sekundärteils und des am Elektroantrieb wirkenden Last­ momentes bzw. der am Sekundärteil wirkenden Kräfte, wobei an den Anschlußklemmen des Elektromotors der zeitliche Ver­ lauf der angelegten elektrischen Spannungen u(t) und des dabei fließenden elektrischen Stromes i(t) während des Be­ triebes gemessen wird, dadurch gekennzeichnet, daß

• a) durch einen Rechner, beispielsweise einen Mi­ kroprozessor, aus den so gewonnenen Meßdaten der Spannung (u(t)) und des Stromes (i(t)) ein Er­ satzwiderstand (R′(t)) und eine zeitabhängige Er­ satzinduktivität (L′(t)) eines nur diese beiden Größen in Reihe verwendenden Übertragungsmodells des Stromkreises des Elektromotors fortlaufend mittels eines Rechenalgorithmus gemäß Anlage 1 berechnet und als Meßsignale digitalisiert und abrufbar gespeichert werden,
• b) unter Einfügen von geometrischen Randbedingungen in das Rechenprogramm, die durch den konstrukti­ ven Aufbau des Elektromotors vorgegeben sind, beispielsweise von singulären Ersatzinduktivitä­ ten (L′(ϕ)_s) bei bestimmten Polrad-Stellungen, die Meßsignale für die zeitabhängige Ersatzinduk­ tivität (L′(t)) in solche einer dazu in bekannter und im Rechenprogramm realisierbarer, beispiels­ weise linearer Beziehung stehenden polradwin­ kelabhängigen Ersatzinduktivität (L′(ϕ)) trans­ formiert und abrufbar im Rechner gespeichert wer­ den und
• c) durch Vorgabe einer definierten Laufzeit (t₀) des Elektromotors aus den gespeicherten Meßsignalen der polradwinkelabhängigen Ersatzinduktivität der zu der vorgegebenen Laufzeit (t₀) ge­ hörige Polradwinkel (ϕ₀(t₀)) ermittelt und abruf­ bar gespeichert wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Polradwinkel (ϕ₀(t₀)) während des synchronen Betriebes des Elektromotors gemessen wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Polradwinkel (ϕ₀(t₀)) während des asynchronen Be­ triebes des Elektromotors, beispielsweise während des An­ laufens oder unter Last, gemessen wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß anstelle des Polradwinkels (ϕ₀(t₀)) die Polverschiebung zwischen Stator und Sekundärteil eines Li­ nearmotors ermittelt wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß mittels des Rechenalgorithmus gemäß An­ lage 1 die Längsinduktivität (L_d) und die Querinduktivität (L_q) des Rotors (R) bzw. des Sekundärteiles oder deren Er­ satzgrößen errechnet werden und daraus der stationäre Pol­ radwinkel (ϕ_s) zwischen dem Ständerfeld (S) und der Längsachse (D) des Rotors (R) bzw. die relative Polver­ schiebung zwischen Stator und Sekundärteil bestimmt wird und daß daraus beim synchronen Betrieb mittels dieser Größen der jeweilige Polradwinkel (ϕ₀(t₀)) bzw. die Pol­ verschiebung errechnet wird.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Längsinduktivität (L_d) oder deren Ersatzgröße aus dem Maximum der Phasenverschiebung (α₁) und die Querinduktivi­ tät (Lq) oder deren Ersatzgröße aus dem Minimum der Phasen­ verschiebung (α₂) zwischen Strom (i) und Spannung (u) be­ stimmt werden, die beim asynchronen Betrieb des Elektromo­ tors, z. B. beim Anlaufen, ermittelt worden sind.

7. Verfahren nach Anspruch 5 und 6, dadurch gekennzeich­ net, daß der Istwert des Polradwinkels (ϕ_o) aus der momen­ tanen Gesamtinduktivität (L′(t₀)), die aus den gemessenen Größen für den Strom (i(t₀)), die Spannung (u(t₀)) und die Phasenverschiebung (α₀(t₀)) von dem Rechner berechnet wird, und der zuvor bestimmten Längsinduktivität (L_d) und der Querinduktivität (L_q) durch den Prozessor errechnet wird.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß aus der Änderung der Phasenverschiebung (α) und/oder aus der Änderung des Polradwinkels (ϕ) bzw. der Polverschiebung die Drehzahl (n) des Rotors (R) und daraus das wirksame Lastmoment bzw. das Motordrehmoment (m_A) durch den Prozessor ermittelt werden.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß von dem Prozessor der Istwert des Polradwinkels (ϕ_o) bzw. der Polverschiebung mit einem als Sollwert dienenden Pol­ radwinkel (ϕ_o,s) bzw. Polverschiebung verglichen und die dabei ermittelte Regelabweichung zur Regelung der Rotordrehzahl (n) bzw. der Geschwindigkeit des Sekundartei­ les verwendet wird.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß in Abhängigkeit der Polradwinkeldifferenz die Führungs­ größen so verstellt werden, daß eine minimale Blindleistung erhalten wird.

11. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß aus der Änderung der Phasenverschiebung (α) und/oder aus der Änderung des Polradwinkels bzw. der Polverschiebung die Winkelgeschwindigkeit bzw. die Lineargeschwindigkeit und -beschleunigung errechnet werden.

12. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß aus dem Polradwinkel bzw. der Polver­ schiebung, dem Massenträgheitsmoment bzw. Masse und der Be­ schleunigung des Rotors bzw. des Sekundärteiles das von der Motorwelle abgegebene Moment bzw. die vom Sekundärteil auf­ gebrachte Kraft errechnet wird.

13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Motor von einem Wechselrichter ge­ speist wird.

14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß zur Berechnung der elektrischen Größen der Prozessor des Wechselrichters verwendet wird.