WO2019052640A1 - Betreiben einer permanenterregten synchronmaschine - Google Patents

Betreiben einer permanenterregten synchronmaschine Download PDF

Info

Publication number
WO2019052640A1
WO2019052640A1 PCT/EP2017/073005 EP2017073005W WO2019052640A1 WO 2019052640 A1 WO2019052640 A1 WO 2019052640A1 EP 2017073005 W EP2017073005 W EP 2017073005W WO 2019052640 A1 WO2019052640 A1 WO 2019052640A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
current
synchronous machine
stator winding
terminal voltages
angle
Prior art date
Application number
PCT/EP2017/073005
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Hauke NANNEN
Heiko Zatocil
Original Assignee
Siemens Aktiengesellschaft
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 Siemens Aktiengesellschaft filed Critical Siemens Aktiengesellschaft
Priority to BR112020004974-3A priority Critical patent/BR112020004974A2/pt
Priority to CN201780096601.9A priority patent/CN111316561B/zh
Priority to PCT/EP2017/073005 priority patent/WO2019052640A1/de
Priority to DE112017008030.4T priority patent/DE112017008030A5/de
Publication of WO2019052640A1 publication Critical patent/WO2019052640A1/de

Links

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
    • H02P1/00—Arrangements for starting electric motors or dynamo-electric converters
    • H02P1/16—Arrangements for starting electric motors or dynamo-electric converters for starting dynamo-electric motors or dynamo-electric converters
    • H02P1/46—Arrangements for starting electric motors or dynamo-electric converters for starting dynamo-electric motors or dynamo-electric converters for starting an individual synchronous motor
    • H02P1/52—Arrangements for starting electric motors or dynamo-electric converters for starting dynamo-electric motors or dynamo-electric converters for starting an individual synchronous motor by progressive increase of frequency of supply to motor
    • 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
    • H02P27/00—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage
    • H02P27/04—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using variable-frequency supply voltage, e.g. inverter or converter supply voltage
    • H02P27/16—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using variable-frequency supply voltage, e.g. inverter or converter supply voltage using ac to ac converters without intermediate conversion to dc
    • 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
    • H02P6/182—Circuit arrangements for detecting position without separate position detecting elements using back-emf in windings
    • 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
    • H02P6/20—Arrangements for starting

Definitions

  • the invention relates to a method for operating a permanent-magnet synchronous machine which has a stator with a stator winding, a rotor and a thyristor for setting phase currents of the stator winding.
  • Three-phase machines are classified according to IEC 60034 according to their efficiency in different energy efficiency classes. Especially in the lower power range up to about 20 kW, specifications for efficiencies of high-efficiency motors (IE 4) are difficult to meet. Therefore, the use of permanent magnets in the rotor is increasingly sought, in particular the use of permanent magnet synchronous machines. Although this type of machine allows high energy efficiency levels, but the launch and operation of the Maschi ⁇ nen of this type in the fixed grid is not readily possible.
  • a damper cage can be provided in the rotor of the machine. Although a damper cage allows a safe run-up on the rigid network, but loads the feeding network very high by very high start-up currents.
  • DE 10 2011 085 859 AI discloses a method for operating ei ⁇ ner synchronous machine by means of a three semiconductor actuator comprehensive three-phase three-phase controller, which is connected to a three-phase network.
  • a torque curve for the synchronous machine for a definable period of time when connecting at least two of the semiconductor plates, taking into account a phase difference between a Polrad- voltage of the synchronous machine and a mains voltage of the
  • PCT / EP2016 / 074880 discloses a method for aligning ei ⁇ ner three-phase machine in which an optimum ignition angle is determined in a first step, in a second step, a first alignment using the determined optimum ignition angle is carried out, and in a third step, a plausibility check of Orientation of the rotor is performed by the rotor is applied to the previously determined firing angle in another direction.
  • To align the rotor according to this method usually takes several seconds. After aligning the runner, the machine can be started.
  • Reg ⁇ processing of the rotor the rotor is rotated in a defined initial position to determine a first ignition to start the engine.
  • a method known from the patent application with the application number PCT / EP2016 / 077201 can be used.
  • the rotor is rotated from the known initial position with a maximum torque by means of ignition of thyristors, a voltage induced by the rotation of the rotor is measured, and an optimum ignition angle of the synchronous machine is determined. This procedure allows one
  • the invention has for its object to provide a method for operating a permanent-magnet synchronous machine, which is improved in particular with respect to the time required to start the synchronous machine and without a rotary encoder ⁇ system for detecting the Polradwinkels manages.
  • the object is achieved by the features of claim 1. An ⁇ .
  • a permanent-magnet synchronous machine comprising a stator having a stator winding, a rotor and a thyristor for setting of phase currents of the stator
  • at least two terminal voltages of the synchronous machine are recorded continuously.
  • the stator winding is energized with at least one current pulse.
  • each current pulse is checked whether a from the Klemmenspannun ⁇ gen formed voltage characteristic value, for example a maximum of the sums of the detected terminal voltages or a magnitude of a voltage space vector is formed from the terminal voltages, a predetermined voltage threshold over-writing ⁇ tet, in which determined the angular displacement using the terminal voltages is.
  • the stator winding of a synchronous machine is understood here to mean a three-phase stator winding, that is to say the entirety of the stator phase windings.
  • the invention thus provides to detect terminal voltages of a permanent-magnet synchronous machine and to determine the Polradwinkel of the rotor of the synchronous machine using the detected terminal voltages.
  • the Syn ⁇ chronmaschine the rotor angle is repeatedly determined and using the current load angle a each optimum ignition angle is calculated, with which a Thyris ⁇ torsteller to sites of phase currents of the stator winding of the synchronous machine is driven. This allows advantageous way ⁇ omitted wheel angle and then computing the optimal ignition angle an expensive rotary encoder system for detecting the pole.
  • the invention provides, for starting the synchronous machine, to energize the stator winding with current pulses until a voltage characteristic formed from the terminal voltages exceeds a predetermined voltage threshold , which is sufficient to determine the pole wheel angle.
  • a voltage characteristic formed from the terminal voltages exceeds a predetermined voltage threshold , which is sufficient to determine the pole wheel angle.
  • at least one terminal voltage usually after just a few current ⁇ pulses is large enough according to experience, to determine the load angle.
  • a time-consuming alignment of the rotor can thereby be omitted, so that the synchronous machine can be started much faster than in a two-stage process, in which the rotor is first aligned by a defined Pol ⁇ wheel angle is adjusted.
  • the tone wheel ⁇ angle can be determined to 100 ms from the terminal voltages in the inventive method after 10 ms, whereas the complete alignment of the rotor usually requires several seconds, so to start the synchronous machine several seconds can be saved.
  • Embodiments of the invention provide that at least two phase currents are detected, and that the respectively current rotor angle is determined using the detected phase currents, and / or the respective current ignition angle is calculated using the detected phase currents.
  • These embodiments of the invention make it possible to take into account not only the terminal voltages but also the phase currents in the determination of the rotor angle and / or the optimum ignition angle. This allows the determination of the load angle verbes ⁇ sert and / or the ignition angle can be calculated as a function of the phase currents and thus further optimized.
  • the voltage threshold value is a minimum voltage characteristic value at which the pole wheel angle can be determined using the terminal voltages. As a result, the above-mentioned time gain when starting the synchronous machine is maximized.
  • a further embodiment of the invention provides that a torque window and a phase current window are specified and the respective current optimum ignition angle is a Zündwin ⁇ angle, in which acting on the rotor torque within ⁇ within the torque window and each phase current of the stator winding within the phase current window lies.
  • This embodiment of the invention advantageously prevents too high a torque or too high a phase current from overloading the synchronous machine or a power network connected thereto and consumers connected thereto too much.
  • a further embodiment of the invention provides that a current space vector of a current pulse is changed with respect to the current space vector of the preceding current pulse if the voltage value does not exceed the voltage threshold value.
  • the current space vector of each current pulse can be changed relative to the current space vector of the current pulse preceding it, as long as the voltage value does not exceed the voltage threshold.
  • the current space pointer is rotated, for example in a rotational direction of a rotating field of the synchronous machine. Further, when the current space vector changes, it becomes sequential
  • a further embodiment of the invention provides that a maximum number of pulses of current pulses is predetermined and the current supply to the stator winding is interrupted by current pulses when the number of current pulses reaches the maximum number of pulses without the voltage characteristic value exceeding the voltage threshold value.
  • a further embodiment of the invention provides that a maximum number of changes is predetermined and the stator winding is interrupted with current pulses when the number of changes in the current space vectors of successive current pulses reaches the maximum number of changes without the voltage characteristic value exceeding the voltage threshold value.
  • These embodiments of the invention take into account an error case in which the synchronous machine, for example due to a defect or malfunction, can not be started. In such a case, the method is aborted when the number of current pulses reaches a predetermined maximum number of pulses and / or the number of changes in the current space pointers of successive current pulses reaches a predetermined maximum number of changes.
  • a permanent magnet synchronous machine comprises a stator with a stator winding, a rotor, a thyristor for setting phase currents of the stator winding, a voltage measuring device for detecting at least two terminal voltages of the synchronous machine and a control unit for driving the Thyristorstellers according to the inventive method.
  • the synchronous machine 1 comprises a Sta ⁇ tor 2 with a (not shown) three-phase stator winding, a rotor 3, a thyristor 4 for setting phase currents iu, i v , i of the stator winding and a STEU ⁇ eratti 5 for driving the thyristor unit 4.
  • the thyristor unit 4 has a Thyristorencontract 6, 7, 8 of two antiparallel-connected thyristors Al, A2, Bl, B2, Cl, C2 for each phase U, V, W of the stator winding.
  • the ignition electrodes of the thyristors AI, A2, B1, B2, C1, C2 are connected to the control unit 5, from which the ignition signals required to ignite the thyristors AI, A2, B1, B2, C1, C2 are provided.
  • the thyristors AI, A2, B1, B2, C1, C2 assigned to a phase U, V, W a phase current iu, iv, i of this phase U, V, W of the stator winding is generated.
  • the thyristors AI, A2, B1, B2, C1, C2 of a phase U, V, W turn themselves off when the phase current iu, i v , i of this phase U, V, W becomes zero or be the same Sign changes.
  • the control unit 5 is adapted to at ⁇ control the thyristor controller 4 according to the closer described with reference to Figure 2 method.
  • the control unit 5 is implemented as a programmable microcontroller that is programmed to execute the method.
  • Figure 2 shows a flow chart of a method for Operator Op ben ⁇ a permanently excited synchronous machine 1. In the process continuously at least two terminal voltages of the synchronous machine 1 are detected. Furthermore, method steps S1 to S7 described below are executed.
  • a first method step S1 the stator winding of the stator 2 is supplied with a current pulse.
  • the thyristors are Al, A2, Bl, B2, Cl, C2 of two phases, ignites U, V W Ge, so that the phase currents iu, iv, iw of the phases be ⁇ contract excessively are the same size, but have opposite signs to each other ,
  • the thyristors AI, A2, B1, B2, C1, C2 of the third phase U, V, W are not ignited, so that the third phase current iu, i v , i is zero.
  • step S2 it is checked whether a voltage characteristic formed from the terminal voltages, for example a maximum of the amounts of the detected terminal voltages or an amount of a voltage space vector formed from the terminal voltages, exceeds a predetermined voltage threshold at which a rotor angle ⁇ of the rotor 3 is lower than Use of the terminal voltages can be determined. If the check reveals that the voltage characteristic value does not exceed the voltage threshold, the Ver ⁇ will proceed to a third step S3 continues, otherwise the process proceeds to a fifth method is ⁇ step S5 continued.
  • a voltage characteristic formed from the terminal voltages for example a maximum of the amounts of the detected terminal voltages or an amount of a voltage space vector formed from the terminal voltages.
  • the value of a count ⁇ variable which counts the pulses generated current for energizing the stator winding is incremented by one. If the value of Count variables then reaches a predetermined maximum number of pulses, the process is aborted in a fourth procedural ⁇ step S4. Otherwise, after the third method step S3, the first method step S1 is executed again.
  • the stator winding is energized with current pulses until the voltage characteristic value exceeds the predetermined voltage threshold value or the number of current pulses reaches the predetermined maximum number of pulses.
  • the rotor 3 rotates fast enough to determine the rotor angle ⁇ from the detected terminal voltages, so that the method can be continued with the fifth method step S5.
  • the termination of the process in the case that the number of Strompul ⁇ se reaches the predetermined maximum number of pulses is vorgese ⁇ hen, to respond to an error case where the synchronous machine 1 can not be started.
  • the actual rotor angle ⁇ is determined using the detected current terminal voltages.
  • the method is continued with the sixth method step S6.
  • a respective current optimum ignition angle for the synchronous machine 1 is calculated using the current rotor angle ⁇ .
  • the optimum ignition angle is an ignition angle, in which an acting on the rotor 3 torque is within a predetermined torque ⁇ window and each phase current iu, i v, i ei is within ⁇ nes predetermined phase current window.
  • the Thyristorstel- 1 Series 4 being ⁇ controls according to the current optimum ignition angle.
  • the Ver ⁇ will proceed to the fifth step S5 continued.
  • FIGS. 3 and 4 illustrate, by way of example, the method steps S1 to S3 and S5.
  • FIG. 3 shows a profile of the phase currents iu, i v , iw as a function of a time t with two successive current pulses with which the stator winding is energized.
  • the thyristors AI, A2, B1, B2 of the phases U and V are ignited to generate the current pulses.
  • Figure 4 shows corresponding Ver ⁇ runs of the load angle ⁇ and of a determined using the detected current depending ⁇ wells terminal voltages load angle cp c. In the case shown in FIGS.
  • the rotor 3 does not rotate before the first current pulse, so that the pole wheel angle ⁇ remains constant until the first current pulse.
  • the first current pulse of the rotor is set in Dre ⁇ hung 3 and rotates between the first current pulse and the second current pulse due to its inertia with Annae ⁇ hernd same angular velocity further, thereby Terminal voltages are induced.
  • FIG. 4 also shows that the method described using determined clamping voltages detected rotor angle cp c very well with the actual Polradwinkel ⁇ coincides.
  • the rotor angle ⁇ can already be determined after approximately 40 ms using the detected terminal voltages.
  • a current space vector of the current pulse can be changed with respect to the current space vector of the preceding current pulse.
  • the current space vector can be rotated relative to the current space vector of the preceding current pulse in a direction of rotation of a rotating field of the synchronous machine 1, for example by 60 degrees or a multiple of 60 degrees.
  • the rotation of the current space vector may be provided at ⁇ play, when a predetermined pulse number of consecutive current pulses is carried out with current space vectors same space vector direction. It can also be provided that the current space vector of each current pulse is rotated relative to the current space vector of the current pulse preceding it.
  • step S3 may be appropriately pre see ⁇ that the method is aborted in the fourth step S4, if the number of changes of the current space vector successive current pulses reaches a predetermined maximum variation number.
  • phase currents iu, i v , iw are detected and in the fifth method step S5 the rotor angle ⁇ is determined using the detected phase currents iu, i v , i and / or in the six-phase mode.
  • Step S6 the ignition angle is calculated using the detected phase currents iu, i v , i -w.

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer permanenterregten Synchronmaschine (1), die einen Stator (2) mit einer Statorwicklung, einen Rotor (3) und einen Thyristorsteller (4) zum Stellen von Phasenströmen (iu, iv, iw) der Statorwicklung aufweist. Bei dem Verfahren werden fortlaufend wenigstens zwei Klemmenspannungen der Synchronmaschine (1) erfasst. Zum Starten der Synchronmaschine (1) wird die Statorwicklung mit wenigstens einem Strompuls bestromt. Nach jedem Strompuls wird geprüft, ob ein aus den Klemmenspannungen gebildeter Spannungskennwert einen vorgegebenen Spannungs- Schwellenwert überschreitet. Sobald der Spannungskennwert den Spannungsschwellenwert überschreitet, wird die Synchronmaschine (1) betrieben, indem wiederholt unter Verwendung der jeweils erfassten aktuellen Klemmenspannungen der jeweils aktuelle Polradwinkel (φ) ermittelt wird, unter Verwendung des jeweils aktuellen Polradwinkels (φ) ein jeweils aktueller optimaler Zündwinkel für die Synchronmaschine (1) berechnet wird und der Thyristorsteller (4) entsprechend dem jeweils aktuellen optimalen Zündwinkel angesteuert wird.

Description

Beschreibung
Betreiben einer permanenterregten Synchronmaschine Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer permanenterregten Synchronmaschine, die einen Stator mit einer Statorwicklung, einen Rotor und einen Thyristorsteller zum Stellen von Phasenströmen der Statorwicklung aufweist. Drehstrommaschinen werden gemäß der IEC-Norm 60034 anhand ihres Wirkungsgrades in verschiedene Energieeffizienzklassen eingeteilt. Gerade im unteren Leistungsbereich bis etwa 20 kW lassen sich Vorgaben für Wirkungsgrade von Hocheffizienzmoto¬ ren (IE 4) nur schwer einhalten. Deshalb wird vermehrt die Verwendung von Permanentmagneten im Rotor angestrebt, insbesondere die Verwendung von permanenterregten Synchronmaschinen. Dieser Maschinentyp ermöglicht zwar hohe Energieeffizienzgrade, jedoch sind der Start sowie der Betrieb der Maschi¬ nen dieses Typs am starren Netz nicht ohne weiteres möglich.
Um den Start und den Betrieb einer permanenterregten Synchronmaschine am starren Netz zu ermöglichen, kann ein Dämpferkäfig im Rotor der Maschine vorgesehen werden. Ein Dämpferkäfig ermöglicht zwar einen sicheren Hochlauf am starren Netz, belastet jedoch das speisende Netz durch sehr hohe Anlaufströme sehr stark.
DE 10 2011 085 859 AI offenbart ein Verfahren zum Betrieb ei¬ ner Synchronmaschine mittels eines drei Halbleitersteller um- fassenden dreiphasigen Drehstromstellers, der an ein Drehstromnetz angeschlossen wird. Dabei wird ein Drehmomentverlauf für die Synchronmaschine für einen festlegbaren Zeitraum bei Anschaltung wenigstens zweier der Halbleitersteller unter Berücksichtigung einer Phasendifferenz zwischen einer Polrad- Spannung der Synchronmaschine und einer Netzspannung des
Drehstromnetzes, einer Drehzahl des Rotors der Synchronma¬ schine, einem Statorstrom der Synchronmaschine und einer Pha¬ senlage des Drehstromnetzes vorausberechnet. Anhand der Vo- rausberechnung wird ein SchaltZeitpunkt bestimmt, zu dem die wenigstens zwei Halbleitersteller angeschaltet werden. Dieses Verfahren benötigt jedoch den aktuellen Polradwinkel und die akuteile Drehzahl der Synchronmaschine, so dass die Synchron- maschine mit einem entsprechenden Drehgebersystem zum Erfassen des Polradwinkels und der Drehzahl ausgestattet sein muss .
Die Patentanmeldung mit der Anmeldungsnummer
PCT/EP2016/074880 offenbart ein Verfahren zur Ausrichtung ei¬ ner Drehstrommaschine, bei dem in einem ersten Schritt ein optimaler Zündwinkel ermittelt wird, in einem zweiten Schritt eine erste Ausrichtung unter Verwendung des ermittelten optimalen Zündwinkels erfolgt, und in einem dritten Schritt eine Plausibilisierung der Ausrichtung des Läufers durchgeführt wird, indem der Läufer mit dem zuvor ermittelten Zündwinkel in einer anderen Stromrichtung beaufschlagt wird. Zur Ausrichtung des Läufers gemäß diesem Verfahren werden in der Regel mehrere Sekunden benötigt. Nach der Ausrichtung des Läu- fers kann die Maschine gestartet werden. Durch die Ausrich¬ tung des Läufers wird der Läufer in eine definierte initiale Position gedreht, um für das Starten der Maschine einen ersten Zündwinkel zu ermitteln. Zum Starten kann beispielsweise ein Verfahren verwendet werden, das aus der Patentanmeldung mit der Anmeldungsnummer PCT/EP2016/077201 bekannt ist. Dabei wird der Läufer aus der bekannten initialen Position mit einem maximalen Drehmoment mittels Zündung von Thyristoren gedreht, eine durch die Drehung des Läufers induzierte Spannung wird gemessen, und ein optimaler Zündwinkel der Synchronma- schine wird ermittelt. Dieses Verfahren ermöglicht einen
Start der Maschine ohne ein Drehgebersystem, sieht jedoch eine dem Starten vorausgehende Ausrichtung des Läufers vor.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Betreiben einer permanenterregten Synchronmaschine anzugeben, das insbesondere hinsichtlich der zum Starten der Synchronmaschine benötigten Zeit verbessert ist und ohne ein Drehgeber¬ system zum Erfassen des Polradwinkels auskommt. Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des An¬ spruchs 1 gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Betreiben einer permanenterregten Synchronmaschine, die einen Stator mit einer Statorwicklung, einen Rotor und einen Thyristorsteller zum Stellen von Phasenströmen der Statorwicklung aufweist, werden fortlaufend wenigstens zwei Klemmenspannungen der Synchronma¬ schine erfasst. Zum Starten der Synchronmaschine wird die Statorwicklung mit wenigstens einem Strompuls bestromt. Nach jedem Strompuls wird geprüft, ob ein aus den Klemmenspannun¬ gen gebildeter Spannungskennwert, beispielsweise ein Maximum der Beträge der erfassten Klemmenspannungen oder ein Betrag eines aus den Klemmenspannungen gebildeten Spannungsraumzeigers, einen vorgegebenen Spannungsschwellenwert überschrei¬ tet, bei dem der Polradwinkel unter Verwendung der Klemmenspannungen ermittelbar ist. Sobald der Spannungskennwert den Spannungsschwellenwert überschreitet, wird die Synchronma¬ schine betrieben, indem wiederholt unter Verwendung der jeweils erfassten aktuellen Klemmenspannungen der jeweils aktueller Polradwinkel ermittelt wird, unter Verwendung des je¬ weils aktuelle Polradwinkels ein jeweils aktueller optimaler Zündwinkel für die Synchronmaschine berechnet wird und der Thyristorsteller entsprechend dem jeweils aktuellen optimalen Zündwinkel angesteuert wird. Unter der Statorwicklung einer Synchronmaschine wird hier eine dreiphasige Statorwicklung, das heißt die Gesamtheit der Phasenwicklungen des Stators verstanden .
Die Erfindung sieht also vor, Klemmenspannungen einer permanenterregten Synchronmaschine zu erfassen und unter Verwendung der erfassten Klemmenspannungen den Polradwinkel des Rotors der Synchronmaschine zu ermitteln. Im Betrieb der Syn¬ chronmaschine wird der Polradwinkel wiederholt ermittelt und unter Verwendung des jeweils aktuellen Polradwinkels wird ein jeweils optimaler Zündwinkel berechnet, mit dem ein Thyris¬ torsteller zum Stellen von Phasenströmen der Statorwicklung der Synchronmaschine angesteuert wird. Dadurch kann vorteil¬ haft ein kostspieliges Drehgebersystem zum Erfassen des Pol- radwinkels und anschließenden Berechnen des optimalen Zündwinkels entfallen.
Ferner sieht die Erfindung vor, zum Starten der Synchronmaschine die Statorwicklung solange mit Strompulsen zu bestrom- en bis ein aus den Klemmenspannungen gebildeter Spannungskennwert einen vorgegebenen Spannungsschwellenwert über¬ schreitet, der zur Ermittlung des Polradwinkels ausreicht. Dabei wird ausgenutzt, dass wenigstens eine Klemmenspannung erfahrungsgemäß in der Regel bereits nach nur wenigen Strom¬ pulsen groß genug ist, um den Polradwinkel zu ermitteln. Eine zeitaufwändige Ausrichtung des Rotors kann dadurch entfallen, so dass die Synchronmaschine deutlich schneller gestartet werden kann als bei einem zweistufigen Verfahren, bei dem der Rotor zunächst ausgerichtet wird, indem ein definierter Pol¬ radwinkel eingestellt wird. Typischerweise kann der Polrad¬ winkel bei dem erfindungsgemäßen Verfahren bereits nach 10 ms bis 100 ms aus den Klemmenspannungen ermittelt werden, während die vollständige Ausrichtung des Rotors in der Regel mehrere Sekunden erfordert, so dass zum Starten der Synchronmaschine mehrere Sekunden eingespart werden.
Ausgestaltungen der Erfindung sehen vor, dass wenigstens zwei Phasenströme erfasst werden, und dass der jeweils aktuelle Polradwinkel unter Verwendung der erfassten Phasenströme er- mittelt wird, und/oder der jeweils aktuelle Zündwinkel unter Verwendung der erfassten Phasenströme berechnet wird. Diese Ausgestaltungen der Erfindung ermöglichen, neben den Klemmenspannungen auch die Phasenströme bei der Bestimmung des Polradwinkels und/oder des optimalen Zündwinkels zu berücksich- tigen. Dadurch kann die Bestimmung des Polradwinkels verbes¬ sert werden und/oder der Zündwinkel kann auch in Abhängigkeit von den Phasenströmen berechnet und damit weiter optimiert werden . Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass der Spannungsschwellenwert ein minimaler Spannungskennwert ist, bei dem der Polradwinkel unter Verwendung der Klemmenspannungen ermittelbar ist. Dadurch wird der oben bereits genannte Zeitgewinn beim Starten der Synchronmaschine maximiert.
Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass ein Drehmomentfenster und ein Phasenstromfenster vorgegeben werden und der jeweils aktuelle optimale Zündwinkel ein Zündwin¬ kel ist, bei dem ein auf den Rotor wirkendes Drehmoment in¬ nerhalb des Drehmomentfensters liegt und jeder Phasenstrom der Statorwicklung innerhalb des Phasenstromfensters liegt. Diese Ausgestaltung der Erfindung verhindert vorteilhaft, dass ein zu großes Drehmoment oder ein zu hoher Phasenstrom die Synchronmaschine oder ein mit ihr verbundenes Stromnetz und daran angeschlossene Verbraucher zu stark belasten.
Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass ein Stromraumzeiger eines Strompulses gegenüber dem Stromraumzei¬ ger des vorhergehenden Strompulses geändert wird, wenn der Spannungskennwert den Spannungsschwellenwert nicht über¬ schreitet. Insbesondere kann der Stromraumzeiger jedes Strompulses gegenüber dem Stromraumzeiger des ihm vorhergehenden Strompulses geändert werden, solange der Spannungskennwert den Spannungsschwellenwert nicht überschreitet. Bei der Ände¬ rung des Stromraumzeigers aufeinander folgender Strompulse wird der Stromraumzeiger beispielsweise in einer Drehrichtung eines Drehfelds der Synchronmaschine gedreht. Ferner wird bei der Änderung des Stromraumzeigers aufeinander folgender
Strompulse der Stromraumzeiger beispielsweise um 60 Grad oder ein Vielfaches von 60 Grad gedreht. Durch diese Ausgestaltun¬ gen der Erfindung kann verhindert werden, dass eine Vielzahl von Strompulsen erzeugt werden, die aufgrund der Raumzeigerrichtungen ihrer Stromraumzeiger und der momentanen Lage des Rotors keine oder nur eine geringe Drehung des Rotors bewir¬ ken. Dadurch wird das Starten der Synchronmaschine weiter beschleunigt . Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass eine Maximalpulsanzahl von Strompulsen vorgegeben wird und das Bestromen der Statorwicklung mit Strompulsen abgebrochen wird, wenn die Anzahl der Strompulse die Maximalpulsanzahl erreicht, ohne dass der Spannungskennwert den Spannungs¬ schwellenwert überschreitet. Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass eine Maximaländerungsanzahl vorgegeben wird und das Bestromen der Statorwicklung mit Strompulsen abgebrochen wird, wenn die Anzahl von Änderungen der Stromraumzeiger aufeinander folgender Strompulse die Maximaländerungsanzahl erreicht, ohne dass der Spannungskennwert den Spannungsschwellenwert überschreitet. Diese Ausgestaltungen der Erfindung berücksichtigen einen Fehlerfall, in dem die Synchronmaschine, beispielsweise aufgrund eines Defekts oder einer Fehlfunktion, nicht gestartet werden kann. In einem derartigen Fall wird das Verfahren abgebrochen, wenn die Anzahl der Strompulse eine vorgegebene Maximalpulsanzahl erreicht und/oder die Anzahl von Änderungen der Stromraumzeiger aufeinander folgender Strompulse eine vorgegebene Maximaländerungsanzahl erreicht.
Eine erfindungsgemäße permanenterregte Synchronmaschine um- fasst einen Stator mit einer Statorwicklung, einen Rotor, einen Thyristorsteller zum Stellen von Phasenströmen der Statorwicklung, eine Spannungsmessvorrichtung zur Erfassung wenigstens zweier Klemmenspannungen der Synchronmaschine und eine Steuereinheit zum Ansteuern des Thyristorstellers gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren. Die Vorteile einer derartigen Synchronmaschine ergeben sich aus den oben genannten Vorteilen des erfindungsgemäßen Verfahrens.
Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung sowie die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden klarer und deutlicher verständlich im Zusammenhang mit der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen, die im Zusammenhang mit den Zeichnungen näher erläutert werden. Dabei zeigen: einen Schaltplan einer permanenterregten Synchronmaschine, ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Betreiben einer permanenterregten Synchronmaschine, einen zeitlichen Verlauf von Phasenströmen einer Statorwicklung einer permanenterregten Synchronmaschine, einen zeitlichen Verlauf eines Polradwinkels eines Rotors einer permanenterregten Synchronmaschine.
Figur 1 zeigt einen Schaltplan einer permanenterregten Synchronmaschine 1. Die Synchronmaschine 1 umfasst einen Sta¬ tor 2 mit einer (nicht dargestellten) dreiphasigen Statorwicklung, einen Rotor 3, einen Thyristorsteller 4 zum Stellen von Phasenströmen iu, iv, i der Statorwicklung und eine Steu¬ ereinheit 5 zum Ansteuern des Thyristorstellers 4. Der Thyristorsteller 4 weist für jede Phase U, V, W der Statorwicklung ein Thyristorenpaar 6, 7, 8 zweier antiparallel geschalteter Thyristoren AI, A2, Bl, B2, Cl, C2 auf. Die Zündelektroden der Thyristoren AI, A2, Bl, B2, Cl, C2 sind an die Steuereinheit 5 angeschlossen, von der die zum Zünden der Thyristoren AI, A2, Bl, B2, Cl, C2 erforderlichen Zündsignale bereitgestellt werden. Durch Zünden der einer Phase U, V, W zugeordneten Thyristoren AI, A2, Bl, B2, Cl, C2 wird ein Phasenstrom iu, iv, i dieser Phase U, V, W der Statorwicklung erzeugt. Die Thyristoren AI, A2, Bl, B2, Cl, C2 einer Pha- se U, V, W schalten sich von selbst ab, wenn der Phasenstrom iu, iv, i dieser Phase U, V, W Null wird beziehungswei¬ se sein Vorzeichen wechselt. Die Steuereinheit 5 ist zum An¬ steuern des Thyristorstellers 4 gemäß dem anhand von Figur 2 näher beschriebenen Verfahren eingerichtet. Beispielsweise ist die Steuereinheit 5 als ein programmierbarer Mikrocon- troller ausgeführt, der programmiert ist, um das Verfahren aus zuführen . Figur 2 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Betrei¬ ben einer permanenterregten Synchronmaschine 1. Bei dem Verfahren werden fortlaufend wenigstens zwei Klemmenspannungen der Synchronmaschine 1 erfasst. Ferner werden im Folgenden beschriebene Verfahrensschritte Sl bis S7 ausgeführt.
In einem ersten Verfahrensschritt Sl wird die Statorwicklung des Stators 2 mit einem Strompuls bestromt. Dazu werden die Thyristoren AI, A2, Bl, B2, Cl, C2 zweier Phasen U, V, W ge- zündet, so dass die Phasenströme iu, iv, iw dieser Phasen be¬ tragsmäßig gleich groß sind, aber einander entgegengesetzte Vorzeichen aufweisen. Die Thyristoren AI, A2, Bl, B2, Cl, C2 der dritten Phase U, V, W werden nicht gezündet, so dass der dritte Phasenstrom iu, iv, i Null ist.
Nach dem ersten Verfahrensschritt Sl, das heißt nach dem Ab¬ klingen des Strompulses beziehungsweise nachdem der Betrag jedes Phasenstroms iu, iv, i oder der Betrag eines aus den Phasenströmen iu, iv, iw gebildeten Stromraumzeigers einen vorgegebenen Stromschwellenwert unterschritten hat, wird das Verfahren mit einem zweiten Verfahrensschritt S2 fortgesetzt.
In dem zweiten Verfahrensschritt S2 wird geprüft, ob ein aus den Klemmenspannungen gebildeter Spannungskennwert, bei- spielsweise ein Maximum der Beträge der erfassten Klemmenspannungen oder ein Betrag eines aus den Klemmenspannungen gebildeten Spannungsraumzeigers, einen vorgegebenen Spannungsschwellenwert überschreitet, bei dem ein Polradwinkel φ des Rotors 3 unter Verwendung der Klemmenspannungen ermittel- bar ist. Wenn die Prüfung ergibt, dass der Spannungskennwert den Spannungsschwellenwert nicht überschreitet, wird das Ver¬ fahren mit einem dritten Verfahrensschritt S3 fortgesetzt, andernfalls wird das Verfahren mit einem fünften Verfahrens¬ schritt S5 fortgesetzt.
In dem dritten Verfahrensschritt S3 wird der Wert einer Zähl¬ variablen, die die zum Bestromen der Statorwicklung erzeugten Strompulse zählt, um Eins inkrementiert . Wenn der Wert der Zählvariablen danach eine vorgegebene Maximalpulsanzahl erreicht, wird das Verfahren in einem vierten Verfahrens¬ schritt S4 abgebrochen. Andernfalls wird nach dem dritten Verfahrensschritt S3 wieder der erste Verfahrensschritt Sl ausgeführt.
In den ersten vier Verfahrensschritten Sl bis S4 wird also die Statorwicklung solange mit Strompulsen bestromt bis der Spannungskennwert den vorgegebenen Spannungsschwellenwert überschreitet oder die Anzahl der Strompulse die vorgegebene Maximalpulsanzahl erreicht. Im Fall, dass der Spannungskennwert den Spannungsschwellenwert überschreitet, dreht sich der Rotor 3 schnell genug, um aus den erfassten Klemmenspannungen den Polradwinkel φ zu ermitteln, so dass das Verfahren mit dem fünften Verfahrensschritt S5 fortgesetzt werden kann. Der Abbruch des Verfahrens im Fall, dass die Anzahl der Strompul¬ se die vorgegebene Maximalpulsanzahl erreicht, ist vorgese¬ hen, um auf einen Fehlerfall zu reagieren, in dem die Synchronmaschine 1 nicht gestartet werden kann.
Die weiteren Schritte S5 bis S7 entsprechen dem aus der Patentanmeldung mit der Anmeldungsnummer PCT/EP2016/077201 bekannten Verfahren zum Betreiben der Synchronmaschine 1 und werden daher hier nicht im Detail beschrieben.
In dem fünften Verfahrensschritt S5 wird unter Verwendung der erfassten aktuellen Klemmenspannungen der aktuelle Polradwinkel φ ermittelt. Nach dem fünften Verfahrensschritt S5 wird das Verfahren mit dem sechsten Verfahrensschritt S6 fortge- setzt.
In dem sechsten Verfahrensschritt S6 wird unter Verwendung des aktuellen Polradwinkels φ ein jeweils aktueller optimaler Zündwinkel für die Synchronmaschine 1 berechnet. Der optimale Zündwinkel ist ein Zündwinkel, bei dem ein auf den Rotor 3 wirkendes Drehmoment innerhalb eines vorgegebenen Drehmoment¬ fensters liegt und jeder Phasenstrom iu, iv, i innerhalb ei¬ nes vorgegebenen Phasenstromfensters liegt. Nach dem sechsten Verfahrensschritt S6 wird das Verfahren mit dem siebten Ver¬ fahrensschritt S7 fortgesetzt.
In dem siebten Verfahrensschritt S7 wird der Thyristorstel- 1er 4 entsprechend dem aktuellen optimalen Zündwinkel ange¬ steuert. Nach dem siebten Verfahrensschritt S7 wird das Ver¬ fahren mit dem fünften Verfahrensschritt S5 fortgesetzt.
Die Figuren 3 und 4 illustrieren beispielhaft die Verfahrens- schritte Sl bis S3 und S5. Figur 3 zeigt einen Verlauf der Phasenströme iu, iv, iw in Abhängigkeit von einer Zeit t mit zwei aufeinander folgenden Strompulsen, mit denen die Statorwicklung bestromt wird. In dem gezeigten Beispiel werden die Thyristoren AI, A2, Bl, B2 der Phasen U und V gezündet, um die Strompulse zu erzeugen. Figur 4 zeigt entsprechende Ver¬ läufe des Polradwinkels φ und eines unter Verwendung der je¬ weils erfassten aktuellen Klemmenspannungen ermittelten Polradwinkels cpc. In dem in den Figuren 3 und 4 gezeigten Fall dreht sich der Rotor 3 vor dem ersten Strompuls nicht, so dass der Polradwinkel φ bis zum ersten Strompuls konstant bleibt. Durch den ersten Strompuls wird der Rotor 3 in Dre¬ hung versetzt und dreht sich zwischen dem ersten Strompuls und dem zweiten Strompuls aufgrund seiner Trägheit mit annä¬ hernd gleicher Winkelgeschwindigkeit weiter, wodurch Klemmen- Spannungen induziert werden. Diese Winkelgeschwindigkeit reicht jedoch noch nicht aus, um den Polradwinkel φ unter Verwendung der jeweils erfassten aktuellen Klemmenspannungen, die durch die Rotordrehung induziert werden, zu ermitteln, das heißt, zwischen dem ersten Strompuls und dem zweiten Strompuls überschreitet der Spannungskennwert den Spannungs¬ schwellenwert noch nicht. Durch den zweiten Strompuls wird der Rotor 3 weiter beschleunigt, so dass die Winkelgeschwindigkeit der Drehung des Rotors 3 nach dem zweiten Strompuls ausreicht, um den Polradwinkel φ unter Verwendung der erfass- ten Klemmenspannungen, die durch die Rotordrehung induziert werden, zu ermitteln, das heißt, nach dem zweiten Strompuls überschreitet der Spannungskennwert den Spannungsschwellen¬ wert. Figur 4 zeigt auch, dass der unter Verwendung der er- fassten Klemmenspannungen ermittelte Polradwinkel cpc sehr gut mit dem tatsächlichen Polradwinkel φ übereinstimmt. In dem in den Figuren 3 und 4 gezeigten Beispiel kann der Polradwinkel φ bereits nach etwa 40 ms unter Verwendung der erfassten Klemmenspannungen ermittelt werden.
Das oben anhand von Figur 2 beschriebene Verfahren kann auf verschiedene Weisen erweitert werden. Beispielsweise kann bei einer wiederholten Durchführung des ersten Verfahrensschritts Sl ein Stromraumzeiger des Strompulses gegenüber dem Stromraumzeiger des vorhergehenden Strompulses geändert werden. Insbesondere kann der Stromraumzeiger dabei gegenüber dem Stromraumzeiger des vorhergehenden Strompulses in einer Drehrichtung eines Drehfelds der Synchronmaschine 1 gedreht werden, beispielsweise um 60 Grad oder ein Vielfaches von 60 Grad. Die Drehung des Stromraumzeigers kann dabei bei¬ spielsweise vorgesehen sein, wenn eine vorgegebene Pulsanzahl aufeinander folgender Strompulse mit Stromraumzeigern gleicher Raumzeigerrichtung erfolgt ist. Es kann auch vorgesehen sein, dass der Stromraumzeiger jedes Strompulses gegenüber dem Stromraumzeiger des ihm vorhergehenden Strompulses gedreht wird. Durch diese Ausgestaltungen kann verhindert werden, dass eine Vielzahl von Strompulsen mit Stromraumzeigern einer ungünstigen oder wirkungslosen Raumzeigerrichtung erzeugt werden.
In dem dritten Verfahrensschritt S3 kann entsprechend vorge¬ sehen sein, dass das Verfahren in dem vierten Verfahrensschritt S4 abgebrochen wird, wenn die Anzahl von Änderungen der Stromraumzeiger aufeinander folgender Strompulse eine vorgegebene Maximaländerungsanzahl erreicht.
Ferner kann vorgesehen sein, dass wenigstens zwei Phasenströ- me iu, iv, iw erfasst werden und in dem fünften Verfahrens- schritt S5 der Polradwinkel φ unter Verwendung der erfassten Phasenströme iu, iv, i ermittelt wird und/oder in dem sechs- ten Verfahrensschritt S6 der Zündwinkel unter Verwendung der erfassten Phasenströme iu, iv, i -w berechnet wird. Obwohl die Erfindung im Detail durch bevorzugte Ausführungsbeispiele näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen .

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Betreiben einer permanenterregten Synchronmaschine (1), die einen Stator (2) mit einer Statorwicklung, einen Rotor (3) und einen Thyristorsteller (4) zum Stellen von Phasenströmen ( iu, iv, i ) der Statorwicklung aufweist, wobei
- fortlaufend wenigstens zwei Klemmenspannungen der Synchronmaschine (1) erfasst werden,
- zum Starten der Synchronmaschine (1) die Statorwicklung mit wenigstens einem Strompuls bestromt wird,
- nach jedem Strompuls geprüft wird, ob ein aus den Klemmen¬ spannungen gebildeter Spannungskennwert einen vorgegebenen Spannungsschwellenwert überschreitet, bei dem ein Polradwin- kel (φ) des Rotors (3) unter Verwendung der Klemmenspannungen ermittelbar ist, und
- sobald der Spannungskennwert den Spannungsschwellenwert überschreitet, die Synchronmaschine (1) betrieben wird, indem wiederholt unter Verwendung der jeweils erfassten aktuellen Klemmenspannungen der jeweils aktuelle Polradwinkel (φ) er¬ mittelt wird, unter Verwendung des jeweils aktuellen Polrad¬ winkels (φ) ein jeweils aktueller optimaler Zündwinkel für die Synchronmaschine (1) berechnet wird und der Thyristor¬ steller (4) entsprechend dem jeweils aktuellen optimalen Zündwinkel angesteuert wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens zwei Phasenströ¬ me ( iu, iv, iw) erfasst werden und der jeweils aktuelle Pol- radwinkel (φ) unter Verwendung der erfassten Phasenströme ( iu, iv, iw) ermittelt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens zwei Phasenströ- me ( iu, iv, iw) erfasst werden und der jeweils aktuelle Zünd¬ winkel unter Verwendung der erfassten Phasenströme ( iu, iv, iw) berechnet wird.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Spannungsschwellenwert ei minimaler Spannungskennwert ist, bei dem der Polradwinkel
Figure imgf000016_0001
unter Verwendung der Klemmenspannungen ermittelbar ist.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Drehmomentfenster und ein Phasenstromfenster vorgegeben werden und der jeweils aktuelle optimale Zündwinkel ein Zündwinkel ist, bei dem ein auf den Rotor (3) wirkendes Drehmoment innerhalb des Drehmomentfens¬ ters liegt und jeder Phasenstrom (iu, iv, i ) der Statorwick¬ lung innerhalb des Phasenstromfensters liegt.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Stromraumzeiger eines Strompulses gegenüber dem Stromraumzeiger des vorhergehenden
Strompulses geändert wird, wenn der Spannungskennwert den Spannungsschwellenwert nicht überschreitet.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Stromraumzeiger jedes Strompulses gegenüber dem Stromraumzeiger des ihm vorhergehenden Strompulses geändert wird, solange der Spannungskennwert den Spannungsschwellenwert nicht überschreitet.
8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7,
dadurch gekennzeichnet, dass bei der Änderung des Stromraumzeigers aufeinander folgender Strompulse der Stromraumzeiger in einer Drehrichtung eines Drehfelds der Synchronmaschi- ne (1) gedreht wird.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 8,
dadurch gekennzeichnet, dass bei der Änderung des Stromraumzeigers aufeinander folgender Strompulse der Stromraumzeiger um 60 Grad oder ein Vielfaches von 60 Grad gedreht wird.
10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Maximaländerungsanzahl vorgegeben wird und das Bestromen der Statorwicklung mit Strompulsen abgebrochen wird, wenn die Anzahl von Änderungen der Stromraumzeiger aufeinander folgender Strompulse die Maximaländerungsanzahl erreicht, ohne dass der Spannungskennwert den Spannungsschwellenwert überschreitet .
11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Maximalpulsanzahl von
Strompulsen vorgegeben wird und das Bestromen der Statorwicklung mit Strompulsen abgebrochen wird, wenn die Anzahl der Strompulse die Maximalpulsanzahl erreicht, ohne dass der Spannungskennwert den Spannungsschwellenwert überschreitet.
12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Spannungskennwert ein Maxi¬ mum der Beträge der erfassten Klemmenspannungen oder ein Betrag eines aus den Klemmenspannungen gebildeten Spannungsraumzeigers ist.
13. Permanenterregte Synchronmaschine (1), umfassend
- einen Stator (2) mit einer Statorwicklung,
- einen Rotor (3) ,
- einen Thyristorsteller (4) zum Stellen von Phasenströmen (iu, iv, i ) der Statorwicklung,
- eine Spannungsmessvorrichtung zur Erfassung wenigstens zweier Klemmenspannungen der Synchronmaschine (1), und
- eine Steuereinheit (5) zum Ansteuern des Thyristorstel¬ lers (4) gemäß dem Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche .
PCT/EP2017/073005 2017-09-13 2017-09-13 Betreiben einer permanenterregten synchronmaschine WO2019052640A1 (de)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
BR112020004974-3A BR112020004974A2 (pt) 2017-09-13 2017-09-13 método para operar uma máquina síncrona permanentemente excitada, e, máquina síncrona permanentemente excitada
CN201780096601.9A CN111316561B (zh) 2017-09-13 2017-09-13 永磁激励同步电机的运行
PCT/EP2017/073005 WO2019052640A1 (de) 2017-09-13 2017-09-13 Betreiben einer permanenterregten synchronmaschine
DE112017008030.4T DE112017008030A5 (de) 2017-09-13 2017-09-13 Betreiben einer permanenterregten Synchronmaschine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/EP2017/073005 WO2019052640A1 (de) 2017-09-13 2017-09-13 Betreiben einer permanenterregten synchronmaschine

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2019052640A1 true WO2019052640A1 (de) 2019-03-21

Family

ID=59858736

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2017/073005 WO2019052640A1 (de) 2017-09-13 2017-09-13 Betreiben einer permanenterregten synchronmaschine

Country Status (4)

Country Link
CN (1) CN111316561B (de)
BR (1) BR112020004974A2 (de)
DE (1) DE112017008030A5 (de)
WO (1) WO2019052640A1 (de)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11799411B2 (en) 2021-08-31 2023-10-24 Kinetic Technologies International Holdings Lp Multi-phase permanent magnet rotor motor with independent phase coil windings

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19820929A1 (de) * 1998-05-09 1999-11-11 Ako Werke Gmbh & Co Vorrichtung zum Steuern eines Einphasen-Synchronmotors
DE102008057701A1 (de) * 2008-11-17 2010-05-20 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zum Betrieb von Synchronmotoren und zugehörige Einrichtung
DE102011085859A1 (de) 2011-11-07 2013-05-08 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren und Anordnung zum Betrieb von Synchronmotoren

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7791307B2 (en) * 2005-10-17 2010-09-07 Siemens Industry, Inc. AC motor controller
CA2544557C (en) * 2005-11-09 2016-01-26 A.O. Smith Corporation Electrical machine and method of controlling the same
BR102012018390B1 (pt) * 2011-07-25 2020-11-24 Askoll Holding S.R.L. método para partida de um motor elétrico síncrono monofásico e dispositivo eletrônico
EP2634898A1 (de) * 2012-03-01 2013-09-04 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zum Betreiben einer elektrischen Maschine
CN102684595B (zh) * 2012-05-31 2015-05-13 万高(杭州)科技有限公司 一种永磁同步电机自抗扰启动方法
DE102015208353A1 (de) * 2015-05-06 2017-02-02 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Einschalten einer mehrphasigen elektrischen Maschine in einem Kraftfahrzeug

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19820929A1 (de) * 1998-05-09 1999-11-11 Ako Werke Gmbh & Co Vorrichtung zum Steuern eines Einphasen-Synchronmotors
DE102008057701A1 (de) * 2008-11-17 2010-05-20 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zum Betrieb von Synchronmotoren und zugehörige Einrichtung
DE102011085859A1 (de) 2011-11-07 2013-05-08 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren und Anordnung zum Betrieb von Synchronmotoren

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
NANNEN HAUKE ET AL: "Sensorless start-up of soft starter driven line-start PMSM based on back EMF measurement", 2017 IEEE 26TH INTERNATIONAL SYMPOSIUM ON INDUSTRIAL ELECTRONICS (ISIE), IEEE, 19 June 2017 (2017-06-19), pages 354 - 361, XP033136538, DOI: 10.1109/ISIE.2017.8001272 *
ZATOCIL HEIKO ET AL: "Sensorless start-up of soft starter driven IE4 motors", 2017 19TH EUROPEAN CONFERENCE ON POWER ELECTRONICS AND APPLICATIONS (EPE'17 ECCE EUROPE), JOINTLY OWNED IEEE-PELS AND EPE ASSOCIATION, 11 September 2017 (2017-09-11), XP033250354, DOI: 10.23919/EPE17ECCEEUROPE.2017.8098972 *

Also Published As

Publication number Publication date
DE112017008030A5 (de) 2020-07-02
CN111316561B (zh) 2023-09-22
BR112020004974A2 (pt) 2020-09-15
CN111316561A (zh) 2020-06-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3513491B1 (de) Verfahren zur inbetriebnahme einer permanenterregte synchronmaschine und permanenterregte synchronmaschine
EP0945973A2 (de) Vorrichtung zum Steuern eines Einphasen-Synchronmotors
WO2006034977A1 (de) Verfahren zur ermittlung und vorgabe von parametern eines elektronischen motorsteuergerätes und zugehöriger selbstparametrierender drehstromsteller, insbesondere sanftstarter
DE2443120A1 (de) Elektromotorische antriebseinrichtung mit einem synchronmotor und einem wechselrichter
DE102004054504B4 (de) Verfahren zur automatischen Einstellung des Kommutierungswinkels bei bürstenlosen Gleichstrommotoren
EP1734648A1 (de) Asymmetrische Ansteuerung eines sensorlosen und bürstenlosen Elektromotors
EP3513492B1 (de) Verfahren zur ausrichtung einer drehstrommaschine mit sanftanlauf und drehstrommaschine
EP0771065A1 (de) Verfahren zum Anlaufen drehzahlveränderlicher elektrischer Antriebe
AT515058B1 (de) Verfahren zum Betreiben eines mit einem Energieversorgungsnetz verbundenen Generators
WO2019052640A1 (de) Betreiben einer permanenterregten synchronmaschine
EP3629468B1 (de) Verfahren zum betreiben einer drehstrommaschine
EP1443635B1 (de) Verfahren zum Steuern des Zündwinkels und einphasiger wechselstromversorgter Elektromotor
DE4413802C2 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Steuern der Drehzahl eines elektrischen Dreiphasen-Asynchronmotors
EP3683953A1 (de) Steuereinrichtung und -verfahren für ein wäschepflegegerät
WO2020114816A1 (de) Verfahren zur netzsynchronisation einer permanenterregten drehstrommaschine mit einem thyristoren umfassenden sanftstarter
WO2019052639A1 (de) Betreiben einer permanenterregten synchronmaschine
EP3683952B1 (de) Steuereinrichtung und -verfahren für ein wäschepflegegerät
EP3676951B1 (de) Ansteuerung eines lüftermotors für ein verbessertes emv-verhalten
DE102019101453A1 (de) Verfahren zur Wirkungsgradoptimierung einer elektrisch kommutierten Maschine
EP1142098A1 (de) Verfahren und einrichtung zur steuerung des auslaufes einer induktionsmaschine
DE102019212493A1 (de) Steuergerät zum Betreiben einer elektrischen Maschine, elektrische Maschine, Verfahren
WO2020064097A1 (de) Verfahren zum betreiben einer permanenterregten drehstrommaschine mit einem läufer und einem sanftstarter und drehstrommaschine
EP2319976B1 (de) Hausgerät zur Pflege von Wäschestücken und Verfahren zum Betreiben eines bürstenbehafteten Gleichstrommotors
DE102013106528A1 (de) Anlaufverfahren
DE102021201901A1 (de) Verfahren zum Betreiben einer elektrischen Maschine, Vorrichtung zum Betreiben einer elektrischen Maschine, elektrische Maschine

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 17765440

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

REG Reference to national code

Ref country code: BR

Ref legal event code: B01A

Ref document number: 112020004974

Country of ref document: BR

REG Reference to national code

Ref country code: DE

Ref legal event code: R225

Ref document number: 112017008030

Country of ref document: DE

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 112020004974

Country of ref document: BR

Kind code of ref document: A2

Effective date: 20200312

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 17765440

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1