WO2020212058A1 - Verfahren zur ansteuerung einer mehrphasigen elektrischen maschine mittels raumzeigermodulation, steuereinrichtung sowie antriebsanordnung - Google Patents

Verfahren zur ansteuerung einer mehrphasigen elektrischen maschine mittels raumzeigermodulation, steuereinrichtung sowie antriebsanordnung Download PDF

Info

Publication number
WO2020212058A1
WO2020212058A1 PCT/EP2020/057402 EP2020057402W WO2020212058A1 WO 2020212058 A1 WO2020212058 A1 WO 2020212058A1 EP 2020057402 W EP2020057402 W EP 2020057402W WO 2020212058 A1 WO2020212058 A1 WO 2020212058A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
subsystem
output
phases
control device
electrical machine
Prior art date
Application number
PCT/EP2020/057402
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Daniel Glose
Original Assignee
Bayerische Motoren Werke 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 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft filed Critical Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft
Priority to CN202080011187.9A priority Critical patent/CN113348622A/zh
Priority to US17/425,086 priority patent/US11689139B2/en
Publication of WO2020212058A1 publication Critical patent/WO2020212058A1/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
    • 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
    • H02P27/06—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 dc to ac converters or inverters
    • 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
    • H02P27/06—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 dc to ac converters or inverters
    • H02P27/08—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 dc to ac converters or inverters with pulse width modulation
    • 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
    • H02P23/00—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by a control method other than vector control
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P2207/00—Indexing scheme relating to controlling arrangements characterised by the type of motor
    • H02P2207/07—Doubly fed machines receiving two supplies both on the stator only wherein the power supply is fed to different sets of stator windings or to rotor and stator 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
    • H02P2207/00—Indexing scheme relating to controlling arrangements characterised by the type of motor
    • H02P2207/07—Doubly fed machines receiving two supplies both on the stator only wherein the power supply is fed to different sets of stator windings or to rotor and stator windings
    • H02P2207/076—Doubly fed machines receiving two supplies both on the stator only wherein the power supply is fed to different sets of stator windings or to rotor and stator windings wherein both supplies are made via converters: especially doubly-fed induction machines; e.g. for starting

Definitions

  • the invention relates to a method for controlling a multiphase electrical machine, a stator of the electrical machine having a first subsystem and a second subsystem with the same number of phases and separate star points.
  • an inverter device is controlled by means of space vector modulation in order to generate output voltages for the respective phases. Furthermore, the output voltages are output as a respective pulse train.
  • the present invention also relates to a control device and a drive arrangement. Finally, the invention relates to a computer program.
  • Electric machines are used as drive motors in vehicles. For this purpose, it is known from the prior art that multiphase electrical machines are used.
  • An inverter is usually used to simulate the multi-phase three-phase system.
  • the inverter can be operated using the space vector modulation method based on pulse width modulation.
  • the inverters have a half bridge per phase, by means of which the respective output of the inverter is set to a positive or negative
  • DC link voltage can be applied.
  • the respective output voltages of the inverter are output as pulse trains.
  • DE 10 2012 210 670 A1 describes a method for controlling an inverter by means of space vector modulation, the inverter having a plurality of controllable switches.
  • the inverter is activated in order to set up a plurality of successive different switching states of the switches in a pulse-width-modulated manner.
  • Compensating currents arise when generating zero-voltage indicators on the phases. These compensating currents are very small in amplitude, but have a major impact on the durability of the rotor bearings and the electromagnetic
  • multi-phase electrical machine can be controlled, so that damage to the electrical machine is minimized and interference is reduced.
  • a method according to the invention is used to control a multiphase
  • an inverter device is controlled by means of space vector modulation in order to generate output voltages for the respective phases.
  • the output voltages are output as a respective pulse sequence. It is provided here that the respective pulse trains in the second subsystem are output inverted to the respective pulse trains in the second subsystem.
  • the method is intended to control an electrical machine for a vehicle.
  • This electrical machine can be used as a drive motor in an at least partially electrically driven vehicle.
  • the electrical machine that is to be controlled has a multi-phase design or has several phases in the stator.
  • the electrical machine has the first subsystem and the second subsystem.
  • Each of the subsystems can have at least one phase.
  • the subsystems preferably each have a plurality of phases.
  • the number of phases in the first subsystem corresponds to the number of phases in the second subsystem.
  • a phase of a winding can be assigned to each phase in the stator of the electrical machine.
  • These strands of the windings of a subsystem can be electrically connected to one another at the star point.
  • the star points of the first subsystem and the second subsystem are electrically isolated from one another.
  • the method can be carried out with a corresponding control device by means of which the inverter device can be controlled.
  • the inverter device is used to output the output voltages for the electrical machine.
  • the inverter device can at least one Have inverter. This inverter device can be connected on the input side to an intermediate circuit. With the intermediate circuit can be a positive
  • the inverter device can have a half bridge for each phase.
  • Each of the half bridges can in turn have an upper switching element and a lower switching element. These switching elements are particularly controllable and can be used as
  • Inverter device voltage pulses or pulse trains are output. These pulse trains are applied to the respective phases in order to generate the voltage space vector.
  • the pulse trains in the second subsystem are inverted to the pulse trains in the first subsystem
  • the pulse sequences describe that, for example, two different voltages are output according to a predetermined time sequence.
  • the term “inverted” is to be understood here as meaning that if for a specific
  • the first voltage is output, for the same duration in the second subsystem the second voltage
  • Activation can ensure that the equalizing currents in the second subsystem at least partially compensate for the equalizing currents in the first subsystem.
  • the pulse trains in the second subsystem are thus offset in time to the pulse trains in the first subsystem that the pulse train in the second
  • Subsystem corresponds to the inverted pulse train of the first subsystem.
  • an electrical current flow through the rotor bearing can be prevented or at least reduced.
  • To implement the control of the inverter device no additional components or no additional hardware are required, since a corresponding control device for control is usually available. Overall, damage to the rotor bearings of the electrical machine can be reduced. Furthermore, the electromagnetic interference can be reduced.
  • the respective pulse trains describe a first one
  • Zero voltage pointer is output in the first subsystem if the second zero voltage pointer is output and the second in the second subsystem
  • Zero voltage space vector or passive voltage space vector are called.
  • Each phase of the first subsystem is preferably assigned a corresponding phase of the second subsystem, the pulse sequences of the phases of the first
  • Subsystem are inverted for the corresponding phases of the second subsystem.
  • the number of phases in the first subsystem corresponds to the number of phases in the second subsystem.
  • Each phase in the first subsystem can be assigned a corresponding phase in the second subsystem. If, for example, a first pulse train is fed into a first phase of the first subsystem, the pulse train inverted to the first pulse train can be fed into the corresponding first phase of the second subsystem. This applies to all phases of the first subsystem and the corresponding phases of the second subsystem.
  • a positive intermediate circuit voltage and a negative intermediate circuit voltage are output for the respective pulse sequences.
  • the inverter device can be connected on the input side to an intermediate circuit.
  • This intermediate circuit is designed in particular so that the positive Intermediate circuit voltage and the negative intermediate circuit voltage can be provided.
  • this intermediate circuit can have two capacitors, a center tap between the capacitors being connected to ground.
  • the positive intermediate circuit voltage and the negative intermediate circuit voltage are
  • DC link voltage corresponds to the amount of the negative DC link voltage. It can therefore be assumed that the amount of the equalizing currents is the same in both subsystems. In this way, as complete a compensation as possible for the equalizing currents can be achieved.
  • the pulse trains are output in the respective subsystems in such a way that they are centered symmetrically. This means that the pulses for the respective phases can differ from one another with regard to the pulse duration.
  • the pulses are output in such a way that the times are half the time
  • Pulse duration match If the output voltages are modulated symmetrically in the center, there is the advantage that the current distortion in the phases can be reduced. But there is also the disadvantage that the effect of
  • Equalizing currents are the strongest. This disadvantage can be countered in that the output voltages in the second subsystem are output inverted to the output voltages in the first subsystem. In this way it can be achieved that the equalizing currents between the first subsystem and the second subsystem are equalized.
  • a control device is used to control a
  • the control device is designed to carry out a method according to the invention and the advantageous refinements thereof.
  • the control device can be provided by a processor, a digital signal processor, a computer, a control device or the like. Control signals for the respective switching elements of the inverter device can be output by means of the control device.
  • a drive arrangement according to the invention for a vehicle comprises a
  • the drive arrangement comprises an inverter device and an electrical machine.
  • Control device can the inverter device or the
  • the drive device can have an intermediate circuit, by means of which a positive Intermediate circuit voltage and a negative intermediate circuit voltage can be provided.
  • the inverter device can be connected on the input side to the intermediate circuit and on the output side to the electrical machine or the phases of the electrical machine.
  • the electrical machine is preferably designed with six phases. This means that the first subsystem can have three phases and the second subsystem can have three phases. The three phases of the first subsystem can be connected to a first star point and the three phases of the second subsystem can be connected to a second star point. The first star point and the second star point are electrically isolated from one another. A six-phase electrical machine can provide an efficient drive for a vehicle.
  • the electrical machine or the stator of the electrical machine can also have a different number of phases.
  • the inverter device comprises a first inverter for the first subsystem and a second inverter for the second subsystem.
  • Each of the inverters can have a half bridge for each of the phases.
  • each of the inverters can have an output for each of the phases.
  • the respective inverters can each have two controllable switching elements, such as transistors, thyristors or the like, in the half bridges. These switching elements can then be activated by means of the control device and thus opened or closed.
  • a vehicle according to the invention comprises a drive arrangement according to the invention.
  • the vehicle can be an at least partially electrically powered vehicle.
  • the vehicle can be designed as an electric vehicle or as a hybrid vehicle.
  • the electrical machine can be a drive motor of the vehicle.
  • the vehicle is preferably designed as a passenger car. It can also be provided that the vehicle is designed as a utility vehicle.
  • a computer program according to the invention comprises commands which, when the program is executed by a control device, cause the control device to execute a method according to the invention and the advantageous embodiments thereof.
  • a further aspect of the invention relates to a computer-readable (storage medium, comprising instructions which, when executed by a control device, generate these cause a method according to the invention and the advantageous embodiments thereof to be carried out.
  • Fig. 1 is a schematic representation of a drive arrangement for a
  • the drive arrangement comprises a six-phase electric machine
  • Fig. 1 shows a schematic representation of a drive arrangement 1 which can be used in an at least partially electrically driven vehicle.
  • the drive arrangement 1 comprises a multiphase electrical machine 2.
  • the electrical machine 2 is embodied in six phases in the present case.
  • the electrical machine 2 comprises a stator 3, which has a first subsystem 4a and a second subsystem 4b. Three phases Ph1a, Ph2a and Ph3a are assigned to the first subsystem 4a and three phases Ph1b, Ph2b and Ph3b are assigned to the second subsystem 4b.
  • the phases Ph1a, Ph2a and Ph3a of the first subsystem 4a are connected to a first star point S1 and the phases Ph1b, Ph2b and Ph3b of the second subsystem 4b are connected to a second star point S2.
  • the star points S1, S2 are separate from one another or not electrically connected.
  • the electrical machine 2 comprises a rotor 5, which has a shaft 6 and is designed to be rotatable with respect to the stator 3. This shaft 6 is rotatably supported by a bearing or rotor bearing.
  • the drive arrangement 1 comprises an intermediate circuit 7 which has a first capacitor C1 and a second capacitor C2.
  • a center tap 8 is located between the first capacitor C1 and the second capacitor C2
  • the drive arrangement 1 comprises an inverter device 9, which comprises a first inverter 10a and a second inverter 10b.
  • the first inverter 10a is assigned to the first subsystem 4a and the second inverter 10b is assigned to the second subsystem 4b.
  • the respective inverters 10a, 10b have a half bridge with an upper switching element and a lower switching element for each of the phases Ph1a, Ph2a, Ph3a, Ph1b, Ph2b and Ph3b.
  • the drive arrangement 1 comprises a control device 11, which for
  • Control of the inverter device 9 or the inverter 10a, 10b is used. Control signals can be transmitted to the respective switching elements of the inverters 10a, 10b by means of the control device 11. Through this
  • Control signals, the switching elements can be opened or closed. It is provided that the control device 11 controls the inverters 10a, 10b or the switching elements of the inverters 10a, 10b by means of space vector modulation.
  • a pulse sequence is output as the output voltage at the respective inverters 10a, 10b.
  • FIG. 2 shows, by way of example, a pulse sequence Up hia in the upper area, with which the first phase Ph1a of the first subsystem 4a is triggered, depending on the time t. This pulse sequence Up hia alternates, for example, between a positive one
  • the positive intermediate circuit voltage + U dc / 2 is generated by the output of a first zero voltage vector and the negative intermediate circuit voltage -U dc / 2 is generated by the output of a second zero voltage vector.
  • the first zero voltage pointer for example, all the upper switching elements in the first inverter 10a are closed, and to output the second zero voltage pointer, for example, all the lower switching elements in the first inverter 10a are closed.
  • Subsystems 4a, 4b of the stator 3 are capacitively coupled to the ground. This is illustrated here by the capacitors C3. Furthermore, there is a capacitive coupling between the stator 3 or the subsystems 4a, 4b and the rotor 5, which is described by the capacitors C4.
  • the equalizing current I d in the first subsystem 4a alone would result in the capacitive coupling between the first subsystem and the rotor 5 resulting in a current flow via the rotor bearing to the ground.
  • the rotor bearing is in that
  • the rotor bearing would damage the rotor bearing.
  • the compensating current would result in electromagnetic interference.
  • a pulse sequence Up hi b or voltage is shown, by means of which the first phase Ph1 b in the second subsystem 4b is controlled.
  • the first phase Ph1b in the second subsystem 4b corresponds to the first phase Ph1a in the first subsystem 4a.
  • the pulse sequence also results in a compensating current Ic2 in the second subsystem 4b.
  • the pulse sequence Up hi b represents an inverted pulse sequence with respect to the pulse sequence Up hia . If the first phase Ph1a in the first subsystem 4a is positive
  • DC link voltage + U dc / 2 is applied, is applied to the first phase Ph1b in the second Subsystem 4b the negative intermediate circuit voltage -Udc / 2. If the negative intermediate circuit voltage -Udc / 2 is applied to the first phase Ph1a in the first subsystem 4a, the positive intermediate circuit voltage is applied to the first phase Ph1b in the second subsystem 4b
  • a curve 12 describes the disturbances for a control of the electrical machines 2 according to the prior art. With this activation, the equalizing currents I d and Ic2 of the first subsystem 4a and the second subsystem 4b do not compensate each other. In comparison with this, a curve 13 shows the disturbances for a control in which the pulse trains Up hia and Up hi b are output in inverted form in the subsystems 4a, 4b.
  • the respective curves 12, 13 were determined during measurements in a drive train of a vehicle between a positive high-voltage connection and a negative high-voltage connection. A comparison of the two curves 12 and 13 clearly shows that a significant reduction in interference can be achieved by offsetting the pulse trains Up hia and Up hi b to one another. Thus, the electromagnetic compatibility can be improved.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Control Of Ac Motors In General (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ansteuerung einer mehrphasigen elektrischen Maschine (2), wobei ein Stator (3) der elektrischen Maschine (2) ein erstes Teilsystem (4a) und ein zweites Teilsystem (4b) mit gleicher Anzahl an Phasen (Ph1a, Ph2a, Ph3a, Ph1b, Ph2b, Ph3b) und getrennten Sternpunkten (S1, S2) aufweist, wobei zum Erzeugen von Ausgangsspannungen für die jeweiligen Phasen (Ph1a, Ph2a, Ph3a, Ph1b, Ph2b, Ph3b) eine Wechselrichtervorrichtung (9) mittels Raumzeigermodulation angesteuert wird, wobei die Ausgangsspannungen als jeweilige Pulsfolge (UPh1a, UPh1b) ausgeben werden und wobei die jeweiligen Pulsfolgen (UPh1a, UPh1b) in dem zweiten Teilsystem (4b) invertiert zu den Pulsfolgen (UPh1a, UPh1b) in dem ersten Teilsystem (4a) ausgegeben werden.

Description

Verfahren zur Ansteuerung einer mehrphasigen elektrischen Maschine mittels Raumzeigermodulation, Steuereinrichtung sowie Antriebsanordnung
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ansteuerung einer mehrphasigen elektrischen Maschine, wobei ein Stator der elektrischen Maschine ein erstes Teilsystem und ein zweites Teilsystem mit gleicher Anzahl an Phasen und getrennten Sternpunkten aufweist. Bei dem Verfahren wird zum Erzeugen von Ausgangsspannungen für die jeweiligen Phasen eine Wechselrichtervorrichtung mittels Raumzeigermodulation angesteuert. Ferner werden die Ausgangsspannungen als jeweilige Pulsfolge ausgeben. Des Weiteren betrifft die vorliegende Erfindung eine Steuereinrichtung sowie eine Antriebsanordnung. Schließlich betrifft die Erfindung ein Computerprogramm.
Elektrische Maschinen werden in Fahrzeugen als Antriebsmotoren eingesetzt. Hierzu ist es aus dem Stand der Technik bekannt, dass mehrphasige elektrische Maschinen verwendet werden. Dabei wird üblicherweise ein Wechselrichter verwendet, um das mehrphasige Drehstromsystem nachzubilden. Hierbei kann der Wechselrichter mit dem Verfahren der Raumzeigermodulation auf Basis der Pulsweitenmodulation betrieben werden. Die Wechselrichter weisen pro Phase eine Halbbrücke auf, mittels welcher der jeweilige Ausgang des Wechselrichters auf eine positive oder negative
Zwischenkreisspannung gelegt werden kann. Die jeweiligen Ausgangsspannungen des Wechselrichters werden also als Pulsfolgen ausgegeben.
Hierzu beschreibt die DE 10 2012 210 670 A1 ein Verfahren zur Ansteuerung eines Wechselrichters mittels Raumzeigermodulation, wobei der Wechselrichter eine Mehrzahl von steuerbaren Schaltern aufweist. Dabei wird der Wechselrichter angesteuert, um eine Mehrzahl von aufeinanderfolgenden unterschiedlichen Schaltzuständen der Schalter pulsweitenmoduliert einzurichten.
Bei mehrphasigen elektrischen Maschinen mit getrennten Sternpunkten können
Ausgleichsströme bei der Erzeugung von Nullspannungszeigern an den Phasen entstehen. Diese Ausgleichsströme sind in der Amplitude sehr gering, haben aber große Auswirkungen auf die Haltbarkeit der Rotorlager und die elektromagnetische
Verträglichkeit. Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Lösung aufzuzeigen, wie eine
mehrphasige elektrische Maschine angesteuert werden kann, sodass Schäden an der elektrischen Maschine minimiert werden und Störungen reduziert werden.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren, durch eine Steuereinrichtung, durch eine Antriebsanordnung sowie durch ein Computerprogramm mit den Merkmalen gemäß den unabhängigen Ansprüchen gelöst. Vorteilhafte Ausführungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche und der Beschreibung.
Ein erfindungsgemäßes Verfahren dient zur Ansteuerung einer mehrphasigen
elektrischen Maschine, wobei ein Stator der elektrischen Maschine ein erstes Teilsystem und ein zweites Teilsystem mit gleicher Anzahl an Phasen und getrennten Sternpunkten aufweist. Bei dem Verfahren wird zum Erzeugen von Ausgangsspannungen für die jeweiligen Phasen eine Wechselrichtervorrichtung mittels Raumzeigermodulation angesteuert. Dabei werden die Ausgangsspannungen als jeweilige Pulsfolge ausgeben. Hierbei ist vorgesehen, dass die jeweiligen Pulsfolgen in dem zweiten Teilsystem invertiert zu den jeweiligen Pulsfolgen in dem zweiten Teilsystem ausgegeben werden.
Mithilfe des Verfahrens soll eine elektrische Maschine für ein Fahrzeug angesteuert werden. Diese elektrische Maschine kann in einem zumindest teilweise elektrisch angetriebenen Fahrzeug als Antriebsmotor verwendet werden. Die elektrische Maschine, welche angesteuert werden soll, ist mehrphasig ausgebildet beziehungsweise weist im Stator mehrere Phasen auf. Die elektrische Maschine weist das erste Teilsystem und das zweite Teilsystem auf. Dabei kann jedes der Teilsysteme zumindest eine Phase aufweisen. Bevorzugt weisen die Teilsysteme jeweils mehrere Phasen auf. Dabei entspricht die Anzahl der Phasen in dem ersten Teilsystem der Anzahl der Phasen in dem zweiten Teilsystem. Dabei kann jeder Phase in dem Stator der elektrischen Maschine ein Strang einer Wicklung zugeordnet sein. Diese Stränge der Wicklungen eines Teilsystems können an dem Sternpunkt elektrisch miteinander verbunden sein. Dabei sind die Sternpunkte des ersten Teilsystems und des zweiten Teilsystems elektrisch voneinander getrennt.
Das Verfahren kann mit einer entsprechenden Steuereinrichtung durchgeführt werden, mittels welcher die Wechselrichtervorrichtung angesteuert werden kann. Die
Wechselrichtervorrichtung dient dazu, die Ausgangsspannungen für die elektrische Maschine auszugeben. Dabei kann die Wechselrichtervorrichtung zumindest einen Wechselrichter aufweisen. Diese Wechselrichtervorrichtung kann eingangsseitig mit einem Zwischenkreis verbunden sein. Mit dem Zwischenkreis kann eine positive
Zwischenkreisspannung und eine negative Zwischenkreisspannung bereitgestellt werden. Die Wechselrichtervorrichtung kann für jede Phase eine Halbbrücke aufweisen. Jede der Halbbrücken kann wiederum eine obere Schaltelemente und eine untere Schaltelemente aufweisen. Diese Schaltelemente sind insbesondere steuerbar und können als
Halbleiterschalter ausgebildet sein. Bei jeder Schalterstellung ergibt sich eine andere Spannungskonstellation zwischen den Phasen und somit auch ein anderer
Spannungsraumzeiger. Um die Spannungsraumzeiger bereitzustellen, wird die
Pulsweitenmodulation genutzt. An den jeweiligen Ausgängen der
Wechselrichtervorrichtung werden Spannungspulse beziehungsweise Pulsfolgen ausgegeben. Diese Pulsfolgen werden an den jeweiligen Phasen angelegt, um die Spannungsraumzeiger zu erzeugen.
Gemäß einem wesentlichen Aspekt der Erfindung ist vorgesehen, dass die Pulsfolgen in dem zweiten Teilsystem invertiert zu den Pulsfolgen in dem ersten Teilsystem
ausgegeben werden. Die Pulsfolgen beschreiben, dass beispielsweise zwei verschiedene Spannungen gemäß einer vorbestimmten zeitlichen Abfolge ausgegeben werden. Unter dem Begriff„invertiert“ ist vorliegend zu verstehen, dass falls für eine bestimmte
Zeitdauer bei einer Pulsfolge in dem ersten Teilsystem die erste Spannung ausgegeben wird, für die gleiche Zeitdauer in dem zweiten Teilsystem die zweite Spannung
ausgegeben wird. Durch die Pulsfolgen an den Phasen können Ausgleichsströme in dem ersten Teilsystem und dem zweiten Teilsystem entstehen. Durch diese invertierte
Ansteuerung kann erreicht werden, dass sich die Ausgleichsströme in dem zweiten Teilsystem die Ausgleichsströme in dem ersten Teilsystem zumindest teilweise kompensieren. Die Pulsfolgen in dem zweiten Teilsystem werden also zeitlich so zu den Pulsfolgen in dem ersten Teilsystem versetzt, dass die Pulsfolge in dem zweiten
Teilsystem der invertierten Pulsfolge des ersten Teilsystems entspricht. Auf diese Weise kann ein elektrischer Stromfluss durch das Rotorlager verhindert oder zumindest verringert werden. Für die Realisierung der Ansteuerung der Wechselrichtervorrichtung werden keine zusätzlichen Komponenten beziehungsweise keine zusätzliche Hardware benötigt, da eine entsprechende Steuereinrichtung zur Ansteuerung üblicherweise vorhanden ist. Insgesamt kann eine Beschädigung der Rotorlager der elektrischen Maschine reduziert werden. Des Weiteren können die elektromagnetischen Störungen vermindert werden. In einer Ausführungsform beschreiben die jeweiligen Pulsfolgen einen ersten
Nullspannungszeiger und einen zweiten Nullspannungszeiger, wobei der erste
Nullspannungszeiger in dem ersten Teilsystem ausgeben wird, falls in dem zweiten Teilsystem der zweite Nullspannungszeiger ausgegeben wird und der zweite
Nullspannungszeiger in dem ersten Teilsystem ausgeben wird, falls in dem zweiten Teilsystem der erste Nullspannungszeiger ausgegeben wird. Die beiden Stellungen der Schaltelemente der Wechselrichtervorrichtung, bei denen entweder alle oberen oder alle unteren Schaltelemente geschlossen sind, dienen zur Erzeugung der sogenannten Nullspannungszeiger. Bei diesen Schalterstellungen werden die jeweiligen Phasen eines Teilsystems kurzgeschlossen. Somit ergibt sich zwischen den Phasen des Teilsystems kein Potentialunterschied. Diese Nullspannungszeiger können auch als
Nullspannungsraumzeiger oder passive Spannungsraumzeiger bezeichnet werden. Die übrigen Spannungsraumzeiger, welche sich von den Nullspannungszeigern
unterscheiden, können als aktive Spannungsraumzeiger bezeichnet werden. Es ist nun vorgesehen, dass falls in dem ersten Teilsystem der erste Nullspannungszeiger ausgegeben wird, in dem zweiten Teilsystem der zweite Nullspannungszeiger
ausgegeben wird und umgekehrt. Auf diese Weise können Ausgleichsströme deutlich reduziert werden. Messungen haben hier gezeigt, dass die Belastungen aufgrund von elektromagnetischen Störungen um bis zu 90 % reduziert werden konnten.
Bevorzugt ist jeder Phase des ersten Teilsystems eine korrespondierende Phase des zweiten Teilsystems zugeordnet, wobei die Pulsfolgen der Phasen des ersten
Teilsystems für die korrespondierenden Phasen des zweiten Teilsystems invertiert werden. Wie bereits erläutert, entspricht die Anzahl der Phasen in dem ersten Teilsystem der Anzahl der Phasen in dem zweiten Teilsystem. Dabei kann jeder Phase in dem ersten Teilsystem eine korrespondiere Phase in dem zweiten Teilsystem zugeordnet werden. Wenn beispielsweise in eine erste Phase des ersten Teilsystems eine erste Pulsfolge eingespeist wird, kann in die korrespondierende, erste Phase des zweiten Teilsystems die zu der ersten Pulsfolge invertierte Pulsfolge eingespeist werden. Dies gilt für alle Phasen des ersten Teilsystems und die dazu korrespondierenden Phasen des zweiten
Teilsystems. Auf diese Weise kann erreicht werden, dass sich die Ausgleichsströme des ersten Teilsystems und des zweiten Teilsystems kompensieren.
In einer weiteren Ausführungsform werden bei den jeweiligen Pulsfolgen eine positive Zwischenkreisspannung und eine negative Zwischenkreisspannung ausgegeben. Die Wechselrichtervorrichtung kann eingangsseitig mit einem Zwischenkreis verbunden sein. Dieser Zwischenkreis ist insbesondere so ausgebildet, dass mit diesem die positive Zwischenkreisspannung und die negative Zwischenkreisspannung bereitgestellt werden können. Beispielsweise kann dieser Zwischenkreis zwei Kondensatoren aufweisen, wobei ein Mittelabgriff zwischen den Kondensatoren mit Massen verbunden ist. Die positive Zwischenkreisspannung und die negative Zwischenkreisspannung sind
Gleichspannungen. Insbesondere ist vorgesehen, dass der Betrag der positiven
Zwischenkreisspannung dem Betrag der negativen Zwischenkreisspannung entspricht. Somit kann davon ausgegangen werden, dass auch der Betrag der Ausgleichsströme in den beiden Teilsystemen gleich ist. Somit kann eine möglichst vollständige Kompensation der Ausgleichsströme erreicht werden.
In einer weiteren Ausführungsform werden die Pulsfolgen in den jeweiligen Teilsystemen derart ausgegeben, dass diese zentriert symmetrisch sind. Dies bedeutet, dass sich die Pulse für die jeweiligen Phasen bezüglich der Pulsdauer voneinander unterscheiden können. Dabei werden die Pulse so ausgegeben, dass die Zeitpunkte der halben
Pulsdauer übereinstimmen. Wenn die Ausgangsspannungen zentriert symmetrisch moduliert werden, ergibt sich der Vorteil, dass die Stromverzerrung in den Phasen reduziert werden kann. Es ergibt sich aber auch der Nachteil, dass der Effekt der
Ausgleichsströme am stärksten zu verzeichnen ist. Diesem Nachteil kann dadurch entgegnet werden, dass die Ausgangsspannungen in dem zweiten Teilsystem invertiert zu den Ausgangsspannungen in dem ersten Teilsystem ausgegeben werden. Hierdurch kann erreicht werden, dass sich die Ausgleichsströme zwischen dem ersten Teilsystem und dem zweiten Teilsystem ausgeglichen werden.
Eine erfindungsgemäße Steuereinrichtung dient zur Ansteuerung einer
Wechselrichtervorrichtung für eine elektrische Maschine. Die Steuereinrichtung ist zum Durchführen eines erfindungsgemäßen Verfahrens und der vorteilhaften Ausgestaltungen davon ausgebildet. Die Steuereinrichtung kann durch einen Prozessor, einen digitalen Signalprozessor, einen Rechner, ein Steuergerät oder dergleichen bereitgestellt werden. Mittels der Steuereinrichtung können Steuersignale für die jeweiligen Schaltelemente der Wechselrichtervorrichtung ausgegeben werden.
Eine erfindungsgemäße Antriebsanordnung für ein Fahrzeug umfasst eine
erfindungsgemäße Steuereinrichtung. Darüber hinaus umfasst die Antriebsanordnung eine Wechselrichtervorrichtung und eine elektrische Maschine. Mittels der
Steuereinrichtung kann die Wechselrichtervorrichtung beziehungsweise die
Schaltelemente der Wechselrichtervorrichtung angesteuert werden. Zudem kann die Antriebsvorrichtung einen Zwischenkreis aufweisen, mittels welchem eine positive Zwischenkreisspannung und eine negative Zwischenkreisspannung bereitgestellt werden können. Die Wechselrichtervorrichtung kann eingangsseitig mit dem Zwischenkreis und ausgangsseitig mit der elektrischen Maschine beziehungsweise den Phasen der elektrischen Maschine verbunden sein.
Bevorzugt ist die elektrische Maschine sechsphasig ausgebildet. Dies bedeutet, dass das erste Teilsystem drei Phasen aufweisen kann und das zweite Teilsystem drei Phasen aufweisen kann. Dabei können die drei Phasen des ersten Teilsystems mit einem ersten Sternpunkt verbunden sein und die drei Phasen des zweiten Teilsystems können mit einem zweiten Sternpunkt verbunden sein. Dabei sind der erste Sternpunkt und der zweite Sternpunkt elektrisch voneinander getrennt. Durch eine sechsphasige elektrische Maschine kann ein effizienter Antrieb für ein Fahrzeug bereitgestellt werden.
Grundsätzlich kann die elektrische Maschine beziehungsweise der Stator der elektrischen Maschine auch eine andere Anzahl an Phasen aufweisen.
In einer weiteren Ausführungsform umfasst die Wechselrichtervorrichtung einen ersten Wechselrichter für das erste Teilsystem und einen zweiten Wechselrichter für das zweite Teilsystem. Jeder der Wechselrichter kann eine Halbbrücke für jede der Phasen aufweisen. Zudem kann jeder der Wechselrichter einen Ausgang für jede der Phasen aufweisen. Die jeweiligen Wechselrichter können in den Halbrücken jeweils zwei steuerbare Schaltelemente, wie beispielsweise Transistoren, Thyristoren oder dergleichen, aufweisen. Diese Schaltelemente können dann mittels der Steuereinrichtung angesteuert werden und somit geöffnet oder geschlossen werden.
Ein erfindungsgemäßes Fahrzeug umfasst eine erfindungsgemäße Antriebsanordnung. Bei dem Fahrzeug kann es sich um ein zumindest teilweise elektrisch angetriebenes Fahrzeug handeln. Das Fahrzeug kann als Elektrofahrzeug oder als Hybridfahrzeug ausgebildet sein. Die elektrische Maschine kann ein Antriebsmotor des Fahrzeugs sein. Bevorzugt ist das Fahrzeug als Personenkraftwagen ausgebildet. Es kann auch vorgesehen sein, dass das Fahrzeug als Nutzfahrzeug ausgebildet ist.
Ein erfindungsgemäßes Computerprogramm umfasst Befehle, die bei der Ausführung des Programms durch eine Steuereinrichtung diese veranlassen, ein erfindungsgemäßes Verfahren und die vorteilhaften Ausführungen davon auszuführen.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein computerlesbares (Speicherjmedium, umfassend Befehle, die bei der Ausführung durch eine Steuereinrichtung diese veranlassen, ein erfindungsgemäßes Verfahren und die vorteilhaften Ausführungen davon auszuführen.
Die mit Bezug auf das erfindungsgemäße Verfahren vorgestellten bevorzugten
Ausführungsformen und deren Vorteile gelten entsprechend für die erfindungsgemäße Steuereinrichtung, für die erfindungsgemäße Antriebsanordnung, für das
erfindungsgemäße Fahrzeug, für das erfindungsgemäße Computerprogrammprodukt sowie für das erfindungsgemäße computerlesbares (Speicher)medium.
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, den Figuren und der Figurenbeschreibung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen
Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar.
Die Erfindung wird nun anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Antriebsanordnung für ein
Fahrzeug, wobei die Antriebsanordnung eine sechsphasige elektrische Maschine aufweist;
Fig. 2 eine Pulsfolge, welche in eine Phase eines ersten Teilsystems der elektrischen Maschine eingespeist wird, und eine Pulsfolge, welche in eine Phase eines zweiten Teilsystems der elektrischen Maschine eingespeist wird; und
Fig. 3 Messungen, welche die elektromagnetischen Störungen bei einer
Ansteuerung der elektrischen Maschine gemäß dem Stand der Technik und bei einer Ansteuerung gemäß einem erfindungsgemäßen Verfahren beschreiben.
In den Figuren werden gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit den gleichen
Bezugszeichen versehen. Fig. 1 zeigt in einer schematischen Darstellung eine Antriebsanordnung 1 , welche in einem zumindest teilweise elektrisch angetriebenen Fahrzeug verwendet werden kann. Die Antriebsanordnung 1 umfasst eine mehrphasige elektrische Maschine 2. Die elektrische Maschine 2 ist vorliegend sechsphasig ausgebildet. Die elektrische Maschine 2 umfasst einen Stator 3, welcher ein erstes Teilsystem 4a und ein zweites Teilsystem 4b aufweist. Dabei sind dem ersten Teilsystem 4a drei Phasen Ph1a, Ph2a und Ph3a zugeordnet und dem zweiten Teilsystem 4b sind drei Phasen Ph1b, Ph2b und Ph3b zugeordnet. Dabei sind die Phasen Ph1a, Ph2a und Ph3a des ersten Teilsystems 4a mit einem ersten Sternpunkt S1 verbunden und die Phasen Ph1 b, Ph2b und Ph3b des zweiten Teilsystems 4b sind mit einem zweiten Sternpunkt S2 verbunden. Dabei sind die Sternpunkte S1 , S2 getrennt voneinander beziehungsweise elektrisch nicht verbunden. Des Weiteren umfasst die elektrische Maschine 2 einen Rotor 5, welcher eine Welle 6 aufweist und drehbar zu dem Stator 3 ausgebildet ist. Diese Welle 6 ist mit einem Lager beziehungsweise Rotorlager drehbar gelagert.
Darüber hinaus umfasst die Antriebsanordnung 1 einen Zwischenkreis 7, welcher einen ersten Kondensator C1 und einen zweiten Kondensator C2 aufweist. Zwischen dem ersten Kondensator C1 und dem zweiten Kondensator C2 ist ein Mittelabgriff 8
vorgesehen, welcher mit Masse verbunden ist. An den jeweiligen Kondensatoren C1 , C2 ergibt sich ein Spannungsabfall von Udc/2. Des Weiteren umfasst die Antriebsanordnung 1 eine Wechselrichtervorrichtung 9, welche einen ersten Wechselrichter 10a und einen zweiten Wechselrichter 10b umfasst. Dabei ist der erste Wechselrichter 10a dem ersten Teilsystem 4a zugeordnet und der zweite Wechselrichter 10b ist dem zweiten Teilsystem 4b zugeordnet. Die jeweiligen Wechselrichter 10a, 10b weisen für jede der Phasen Ph1a, Ph2a, Ph3a, Ph1b, Ph2b und Ph3b eine Halbbrücke mit einem oberen Schaltelement und einem unteren Schaltelement auf.
Ferner umfasst die Antriebsanordnung 1 eine Steuereinrichtung 11 , welche zur
Ansteuerung der Wechselrichtervorrichtung 9 beziehungsweise der Wechselrichter 10a, 10b dient. Mittels der Steuereinrichtung 11 können Steuersignale an die jeweiligen Schaltelemente der Wechselrichter 10a, 10b übertragen werden. Durch diese
Steuersignale können die Schaltelemente geöffnet oder geschlossen werden. Dabei ist vorgesehen, dass die Steuereinrichtung 11 die Wechselrichter 10a, 10b beziehungsweise die Schaltelemente der Wechselrichter 10a, 10b mittels Raumzeigermodulation ansteuert. Als Ausgangsspannung an den jeweiligen Wechselrichtern 10a, 10b wird eine Pulsfolge ausgegeben. Hierzu zeigt Fig. 2 in dem oberen Bereich beispielhaft eine Pulsfolge Uphia, mit welcher die erste Phase Ph1a des ersten Teilsystems 4a angesteuert wird, in Abhängigkeit von der Zeit t. Diese Pulsfolge Uphia wechselt beispielhaft zwischen einer positiven
Zwischenkreisspannung +Udc/2 und einer negativen Zwischenkreisspannung -Udc/2. Bei diesem Beispiel wird die positive Zwischenkreisspannung +Udc/2 durch die Ausgabe eines ersten Nullspannungszeigers erzeugt und die negative Zwischenkreisspannung -Udc/2 durch die Ausgabe eines zweiten Nullspannungszeigers erzeugt. Zur Ausgabe des ersten Nullspannungszeigers werden beispielsweise alle oberen Schaltelemente in dem ersten Wechselrichter 10a geschlossen und zur Ausgabe des zweiten Nullspannungszeigers werden beispielsweise alle unteren Schaltelemente in dem ersten Wechselrichter 10a geschlossen.
Bei dem Erzeugen der jeweiligen Nullspannungszeiger ergibt sich kein
Spannungsunterschied zwischen den Phasen Ph1a, Ph2a und Ph3a in dem ersten Teilsystem 4a. Durch diese Ansteuerung beziehungsweise durch diese Pulsfolge Uphia ergibt sich in dem ersten Teilsystem 4a ein Ausgleichsstrom Id. Wie in dem
Ersatzschaltbild der elektrischen Maschine 2 von Fig. 1 zu erkennen ist, sind die
Teilsysteme 4a, 4b des Stators 3 mit der Masse kapazitive gekoppelt. Dies ist vorliegend durch die Kondensatoren C3 verdeutlicht. Ferner ergibt sich zwischen dem Stator 3 beziehungsweise den Teilsystemen 4a, 4b und dem Rotor 5 eine kapazitive Kopplung, welche durch die Kondensatoren C4 beschrieben ist.
Der Ausgleichsstrom Id in dem ersten Teilsystem 4a alleine hätte zur Folge, dass sich durch die kapazitive Kopplung zwischen dem ersten Teilsystem und dem Rotor 5 ein Stromfluss über das Rotorlager zur Masse ergibt. Das Rotorlager ist in dem
Ersatzschaltbild durch den Widerstand Rb beschrieben. Dieser Strom durch das
Rotorlager würde zu einer Beschädigung des Rotorlagers führen. Zudem würden sich durch den Ausgleichsstrom elektromagnetische Störungen ergeben.
In dem unteren Bereich von Fig. 2 ist einer Pulsfolge Uphi b beziehungsweise Spannung dargestellt, mittels welcher die erste Phase Ph1 b in dem zweiten Teilsystem 4b angesteuert wird. Dabei korrespondiert die erste Phase Ph1b in dem zweiten Teilsystem 4b mit der ersten Phase Ph1a in dem ersten Teilsystem 4a. Auch durch die Pulsfolge ergibt sich ein Ausgleichsstrom Ic2 in dem zweiten Teilsystem 4b. Wie aus Fig. 2
ersichtlich ist, stellt die Pulsfolge Uphi b eine invertierte Pulsfolge zu der Pulsfolge Uphia dar. Wenn an der ersten Phase Ph1a in dem ersten Teilsystem 4a die positive
Zwischenkreisspannung +Udc/2 anliegt, liegt an der ersten Phase Ph1b in dem zweiten Teilsystem 4b die negative Zwischenkreisspannung -Udc/2 an. Wenn an der ersten Phase Ph1a in dem ersten Teilsystem 4a die negative Zwischenkreisspannung -Udc/2 anliegt, liegt an der ersten Phase Ph1 b in dem zweiten Teilsystem 4b die positive
Zwischenkreisspannung +Udc/2 an. Dies hat zur Folge, dass sich die Ausgleichsströme Id und Ic2 gegenseitig kompensieren. Auf diese Weise kann der Stromfluss durch das Rotorlager zumindest reduziert werden und eine Schädigung des Rotorlagers verhindert werden.
Des Weiteren kann durch die zuvor beschriebene Ansteuerung der Wechselrichter 10a, 10b eine Verbesserung der elektromagnetischen Verträglichkeit (EMV) erreicht werden. Hierzu zeigt Fig. 3 ein Diagramm, bei welchem auf der Abszisse die Frequenz f und auf der Ordinate der Pegel P in dB aufgetragen ist. Dabei beschreibt eine Kurve 12 die Störungen für eine Ansteuerung der elektrischen Maschinen 2 gemäß dem Stand der Technik. Bei dieser Ansteuerung kompensieren sich die Ausgleichsströme Id und Ic2 des ersten Teilsystems 4a und des zweiten Teilsystems 4b nicht. Im Vergleich hierzu zeigt eine Kurve 13 die Störungen für eine Ansteuerung, bei welcher die Pulsfolgen Uphia und Uphi b in den Teilsystemen 4a, 4b invertiert ausgegeben werden. Die jeweiligen Kurven 12, 13 wurden bei Messungen in einen Antriebsstrang eines Fahrzeugs zwischen einen positiven Hochvoltanschluss und einem negativen Hochvoltanschluss bestimmt. Im Vergleich der beiden Kurven 12 und 13 ist deutlich zu erkennen, dass durch den Versatz der Pulsfolgen Uphia und Uphi b zueinander eine deutliche Reduzierung der Störungen erreicht werden kann. Somit kann die elektromagnetische Verträglichkeit verbessert werden.
Bezugszeichenliste
1 Antriebsanordnung
2 elektrische Maschine
3 Stator
4a erstes Teilsystem
4b zweites Teilsystem
5 Rotor
6 Welle
7 Zwischenkreis
8 Zwischenabgriff
9 Wechselrichtervorrichtung
10a, 10b Wechselrichter
11 Steuereinrichtung
12, 13 Kurve
C1 , C2, C3, C4 Kondensator
f Frequenz
Id , Ic2 Ausgleichsstrom
P Pegel
Ph1a, Ph2a, Ph3a Phase
Ph1b, Ph2b, Ph3b Phase
Rb Widerstand
S1 , S2 Sternpunkt
t Zeit
Udc/2 Zwischenkreisspannung
Uphl a, Uphl b Spannung

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Ansteuerung einer mehrphasigen elektrischen Maschine (2), wobei ein Stator (3) der elektrischen Maschine (2) ein erstes Teilsystem (4a) und ein zweites Teilsystem (4b) mit gleicher Anzahl an Phasen (Ph1a, Ph2a, Ph3a, Ph1 b, Ph2b, Ph3b) und getrennten Sternpunkten (S1 , S2) aufweist, wobei zum Erzeugen von Ausgangsspannungen für die jeweiligen Phasen (Ph1a, Ph2a, Ph3a, Ph1b, Ph2b, Ph3b) eine Wechselrichtervorrichtung (9) mittels Raumzeigermodulation angesteuert wird und wobei die Ausgangsspannungen als jeweilige Pulsfolge (Uphia, Uphi b) ausgeben werden,
dadurch gekennzeichnet, dass
die jeweiligen Pulsfolgen (Uphia, Uphi b) in dem zweiten Teilsystem (4b) invertiert zu den Pulsfolgen (Uphia, Uphi b) in dem ersten Teilsystem (4a) ausgegeben werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet, dass
die jeweiligen Pulsfolgen (Uphia, Uphi b) einen ersten Nullspannungszeiger und einen zweiten Nullspannungszeiger beschreiben, wobei der erste Nullspannungszeiger in dem ersten Teilsystem (4a) ausgeben wird, falls in dem zweiten Teilsystem (4b) der zweite Nullspannungszeiger ausgegeben wird und der zweite Nullspannungszeiger in dem ersten Teilsystem (4a) ausgeben wird, falls in dem zweiten Teilsystem (4b) der erste Nullspannungszeiger ausgegeben wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass
jeder Phase (Ph1a, Ph2a, Ph3a) des ersten Teilsystems (4a) eine
korrespondierende Phase (Ph1b, Ph2b, Ph3b) des zweiten Teilsystems (4b) zugeordnet ist, wobei die Pulsfolgen (Uphia) der Phasen (Ph1a, Ph2a, Ph3a) des ersten Teilsystems (4a) für die korrespondierenden Phasen (Ph1b, Ph2b, Ph3b) des zweiten Teilsystems (4b) invertiert werden.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass bei den jeweiligen Pulsfolgen (Uphia, Uphi b) eine positive Zwischenkreisspannung (+Udc/2) und eine negative Zwischenkreisspannung (-Udc/2) ausgegeben werden.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Pulsfolgen (Uphia, Uphi b) in den jeweiligen Teilsystemen (4a, 4b) derart ausgegeben werden, dass diese zentriert symmetrisch sind.
6. Steuereinrichtung (11) zur Ansteuerung einer Wechselrichtervorrichtung (9) für eine elektrische Maschine (2), wobei die Steuereinrichtung (11) zum Durchführen eines Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche ausgelegt ist.
7. Antriebsanordnung (1) für ein Fahrzeug umfassend eine Steuereinrichtung (11) nach Anspruch 6, eine Wechselrichtervorrichtung (9) und eine elektrische Maschine (2).
8. Antriebsanordnung (1) nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet, dass
die elektrische Maschine (2) sechsphasig ausgebildet ist.
9. Antriebsanordnung (1) nach Anspruch 7 oder 8,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Wechselrichtervorrichtung (9) einen ersten Wechselrichter (10a) für das erste Teilsystem (4a) und einen zweiten Wechselrichter (10b) für das zweite Teilsystem (4b) aufweist.
10. Computerprogramm, umfassend Befehle, die bei der Ausführung des Programms durch eine Steuereinrichtung (11) diese veranlassen, ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5 auszuführen.
PCT/EP2020/057402 2019-04-18 2020-03-18 Verfahren zur ansteuerung einer mehrphasigen elektrischen maschine mittels raumzeigermodulation, steuereinrichtung sowie antriebsanordnung WO2020212058A1 (de)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202080011187.9A CN113348622A (zh) 2019-04-18 2020-03-18 用于借助空间矢量调制操控多相电机的方法、控制设备以及驱动系统
US17/425,086 US11689139B2 (en) 2019-04-18 2020-03-18 Method for controlling a multi-phase electric machine by way of space vector modulation, control device, and drive arrangement

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102019110269.3 2019-04-18
DE102019110269.3A DE102019110269A1 (de) 2019-04-18 2019-04-18 Verfahren zur Ansteuerung einer mehrphasigen elektrischen Maschine mittels Raumzeigermodulation, Steuereinrichtung sowie Antriebsanordnung

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2020212058A1 true WO2020212058A1 (de) 2020-10-22

Family

ID=69846473

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2020/057402 WO2020212058A1 (de) 2019-04-18 2020-03-18 Verfahren zur ansteuerung einer mehrphasigen elektrischen maschine mittels raumzeigermodulation, steuereinrichtung sowie antriebsanordnung

Country Status (4)

Country Link
US (1) US11689139B2 (de)
CN (1) CN113348622A (de)
DE (1) DE102019110269A1 (de)
WO (1) WO2020212058A1 (de)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20010054882A1 (en) * 2000-06-22 2001-12-27 Denso Corporation Rotary electric machine for vehicle
DE102012210670A1 (de) 2012-06-22 2013-12-24 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Ansteuern eines Wechselrichters mittels Raumzeigermodulation
US20160190972A1 (en) * 2013-11-11 2016-06-30 Mitsubishi Electric Corporation Power conversion device

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102007011146A1 (de) * 2007-03-07 2008-09-11 Siemens Ag Drehstromantrieb und elektrische Antriebsvorrichtung
JP4390010B1 (ja) * 2008-07-01 2009-12-24 ダイキン工業株式会社 直接形変換装置及びその制御方法
DE102014210627A1 (de) * 2014-06-04 2015-12-17 Robert Bosch Gmbh Elektrisches Antriebssystem und Verfahren zum Betreiben eines elektrischen Antriebssystems
DE112016000520T5 (de) * 2015-01-29 2017-12-28 Mitsubishi Electric Corporation Energieumwandlungseinrichtung
EP4195498A3 (de) * 2015-02-05 2023-08-02 Otis Elevator Company Antrieb und steuerung für sechsphasige elektrische maschinen mit geringer gleichtaktspannung
US9917543B1 (en) * 2016-10-19 2018-03-13 Wisconsin Alumni Research Foundation Inverter for common mode voltage cancellation
CN108418489B (zh) * 2018-03-16 2020-06-09 江苏大学 抑制零序电流的绕组开放式永磁同步电机矢量控制方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20010054882A1 (en) * 2000-06-22 2001-12-27 Denso Corporation Rotary electric machine for vehicle
DE102012210670A1 (de) 2012-06-22 2013-12-24 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Ansteuern eines Wechselrichters mittels Raumzeigermodulation
US20160190972A1 (en) * 2013-11-11 2016-06-30 Mitsubishi Electric Corporation Power conversion device

Also Published As

Publication number Publication date
US20220109392A1 (en) 2022-04-07
US11689139B2 (en) 2023-06-27
DE102019110269A1 (de) 2020-10-22
CN113348622A (zh) 2021-09-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE112009000549T5 (de) Elektromotor-Ansteuerungsvorrichtung und Verfahren zu deren Steuerung
DE102017126704A1 (de) Energieübertragung im Nullsystem
DE102019202335A1 (de) Verfahren zum Betrieb von wenigstens zwei mit einem Gleichstromnetzwerk verbundenen Pulswechselrichtern, Schaltungsanordnung und Kraftfahrzeug
DE102013217729A1 (de) Verfahren und system für den fehlerschutz
DE102015219674A1 (de) Fahrzeugbordnetz
DE102018205514A1 (de) Regelungsvorrichtung zur Stromregelung einer Drehfeldmaschine eines Kraftfahrzeugs, Verfahren zur Stromregelung, Antriebseinheit sowie Kraftfahrzeug
EP0935336B1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung eines Synchronmotors
DE102013216224A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Bestimmen von Phasenströmen und eines Erregerstroms einer elektrischen Maschine sowie Motorsystem
DE102018201340B3 (de) Verfahren zum Betreiben einer Drehfeldmaschine eines Kraftfahrzeugs, Übertragungsvorrichtung, Antriebseinheit sowie Kraftfahrzeug
EP3285381A1 (de) Verfahren zum betreiben einer elektrischen maschine und elektrische maschine
WO2020212058A1 (de) Verfahren zur ansteuerung einer mehrphasigen elektrischen maschine mittels raumzeigermodulation, steuereinrichtung sowie antriebsanordnung
EP1748543B1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Regelung einer elektrischen Maschine
DE102019210390A1 (de) Verbesserungen an mehrsträngigen motoren
DE102014226570A1 (de) Asynchronmaschine für sicherheitsrelevante Einsatzgebiete
WO2004064240A9 (de) Verfahren zur verringerung von common-mode-störströmen in einem elektrischen antriebssystem sowie entsprechendes elektrisches antriebssystem
DE102014208747A1 (de) Verfahren zum Wechsel eines Betriebszustands einer elektrischen Maschine und Vorrichtung zum Betriebszustandswechsel einer elektrischen Maschine
EP3285394B1 (de) Verfahren zum betreiben einer elektrischen maschine und elektrische maschine
DE102015226161A1 (de) Elektrisches Antriebssystem und Verfahren zum Betreiben eines elektrischen Antriebssystems
DE112020003473T5 (de) Elektrische servolenkvorrichtung und elektrisches servolenkverfahren
DE102014210627A1 (de) Elektrisches Antriebssystem und Verfahren zum Betreiben eines elektrischen Antriebssystems
DE102013207370A1 (de) Elektronisch kommutierbarer Elektromotor zum Einsatz als gleichspannungs-wandelnde Einheit in einem Mehrspannungsbordnetz für ein Kraftfahrzeug
DE102015226166A1 (de) Elektrisches Antriebssystem und Verfahren zum Betreiben eines elektrischen Antriebssystems
DE112018000391T5 (de) Steuerungssystem für eine elektrische Rotationsmaschine
DE102016211508A1 (de) Verfahren zum Ansteuern einer elektrischen Maschine, Steuergerät und Steuersystem zum Ansteuern einer elektrischen Maschine
DE102021126628A1 (de) 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: 20712538

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 20712538

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1