WO2024149461A1 - Verfahren und vorrichtung zur regelung einer elektrischen drehfeldmaschine - Google Patents

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WO2024149461A1
WO2024149461A1 PCT/EP2023/050617 EP2023050617W WO2024149461A1 WO 2024149461 A1 WO2024149461 A1 WO 2024149461A1 EP 2023050617 W EP2023050617 W EP 2023050617W WO 2024149461 A1 WO2024149461 A1 WO 2024149461A1
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Peter Landsmann
Sascha Kühl
Dirk Paulus
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Kostal Drives Technology Gmbh
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Abstract

Ein Verfahren zur Regelung einer elektrischen Drehfeldmaschine, umfassend einen Rotor und einen Stator, wobei die Drehfeldmaschine über getaktete Klemmspannungen nach dem Verfahren der Pulsweitenmodulation angesteuert wird und der Strom der Drehfeldmaschine zyklisch gemessen wird, wobei der Grundwellenspannung eine periodische Injektionsspannung überlagert ist, und aus der angelegten Spannung und der Strommessung die aktuelle Induktivität oder Admittanz der Drehfeldmaschine berechnet und daraus mittels eines eindeutigen Zuordnungsverfahrens ein aktuelles Rotorlagesignal bereitgestellt wird, welches zu einer feldorientierten Stromregelung und zu einer Drehzahlregelung rückgeführt wird, ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, dass in feldorientierter Stromregelung durch variable Einprägung eines zusätzlichen d-Stroms, sichergestellt wird, dass bei kleinen Lasten der eingeprägte Strombetrag nicht unter einen festgelegten Minimalwert absinkt.

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Regelung einer elektrischen Drehfeldmaschine Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Regelung einer elektrischen Drehfeldmaschine, umfassend einen Rotor und einen Stator, wobei die Drehfeldmaschine über getaktete Klemmspannungen nach dem Verfahren der Pulsweitenmodulation angesteuert wird und der Strom der Drehfeldmaschine zyklisch gemessen wird, wobei der Grundwellenspannung eine periodische Injektionsspannung überlagert ist, und aus der angelegten Spannung und der Strommessung die aktuelle Induktivität oder Admittanz der Drehfeldmaschine berechnet und daraus mittels eines eindeutigen Zuordnungsverfahrens ein aktuelles Rotorlagesignal bereitgestellt wird, welches zu einer feldorientierten Stromregelung und zu einer Drehzahlregelung rückgeführt wird. Außerdem betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Steuerung und Regelung einer Drehfeldmaschine mit einem solchen Verfahren sowie einen Synchronmotor mit einer solchen Vorrichtung. Die heute etablierte, performante und hocheffiziente Ansteuerung von Synchronmaschinen beruht auf der Kenntnis des Rotorlagesignals. Denn ein sog. Rotorlage-Feedback ermöglicht den Einsatz von Effizienz- und Leistungs-optimalen Motorregelverfahren und zudem die Erfüllung von übergeordneten Aufgaben, wie Drehzahlregelung oder Positionierung. Üblicherweise erfolgt die Messung der Rotorlage im Betrieb mittels eines Sensors, der an der Rotorwelle angebracht ist – der sogenannte Rotorlagegeber oder kurz Geber. Geber bringen eine Reihe von Nachteilen mit sich, wie z.B. erhöhte Systemkosten, verringerte Robustheit, erhöhte Ausfallwahrscheinlichkeit und größerer Bauraumbedarf, die das große industrielle Interesse begründen, das Lagesignal ohne Verwendung eines Gebers zu gewinnen. Verfahren, die dies ermöglichen, werden als „geberlose“ oder „sensorlose“ Regelung bezeichnet und teilen sich in 2 Klassen auf: 1. Grundwellenverfahren werten die unter Bewegung induzierte Spannung aus, liefern bei mittleren und hohen Drehzahlen sehr gute Signal-Eigenschaften, aber versagen im unteren Drehzahlbereich, insbesondere bei Stillstand. 2. Anisotropieverfahren werten die Lageabhängigkeit der Induktivität der Maschine aus, was auch bei kleinen Drehzahlen und auch im Stillstand möglich ist, sofern die Anisotropie ausreichend stark ausgeprägt ist. Bestimmte Drehstrommotoren, wie beispielsweise manche Synchronmotoren mit Oberflächen-montierten Permanentmagneten, weisen aber eine nur so schwache Anisotropie auf, dass eine geberlose Regelung im unteren Drehzahlbereich nicht oder nur mit schlechten Eigenschaften möglich ist. In diesem Fall können herkömmliche Anisotropieverfahren [1] [2] [3] [4] den Motor im kleinen Drehzahlbereich nicht Regeln und Verfahren mit eindeutiger Rotorlagezuordnung [5] in der Regel erst, wenn ein Mindestwert an Drehmoment (z.B. mittels q-Strom) gestellt wird. D.h. auch im letzten Fall ist ein bestimmter Betriebsbereich, nämlich der kleiner Drehzahl- und Drehmomentwerte, nicht beobachtbar und regelbar. Im Stand der Technik wird zur geberlosen Drehzahlregelung von Drehstrommotoren im unteren Drehzahlbereich (üblicherweise <10% Nenndrehzahl) auf Basis der magnetischen Anisotropie des Motors ein Rotorlagesignal berechnet, welches, wie in Fig.3 dargestellt, zeitgleich in zwei Weisen genutzt wird: 1. Das Rotorlagesignal wird zur Ausrichtung des rotorfesten dq-Koordinatensystems für die feldorientierte Stromregelung (FOC) verwendet, wodurch der Strom immer in möglichst effizienter Richtung eingeprägt werden kann. 2. Weiterhin wird aus dem Rotorlagesignal durch Ableitung nach der Zeit (d/dt) und i.d.R. anschließender Tiefpassfilterung (LPF) ein Drehzahlsignal gewonnen, welches zur Drehzahlregelung rückgeführt wird. Die deutsche Offenlegungsschrift DE102018006657 A1 zeigt ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Bei diesem Verfahren zur Regelung eines Synchronmotors erfolgt unter Verwendung eines Anisotropieverfahrens, ohne das Vorhandensein eines zusätzlichen Lagegebers, eine eindeutige Zuordunung der Admittanz oder Induktivität zur Rotorlage. Bei Synchronmotoren mit sehr schwach ausgeprägter Anisotropie kann dieses Verfahren jedoch an seine Grenzen stoßen. Das Rotorlagesignal kann dann fehlerbehaftet sein, wodurch es in beiden Nutzungsweisen zu Problemen kommen kann. Bei großen Fehlern kann der Strom durch die feldorientierte Stromregelung in falscher Richtung eingeprägt werden und der Motor festhängen oder in falscher Richtung beschleunigen. Aber auch auf mittlere Fehler reagiert der Drehzahlregler mit Drehmomentforderung und folglich Wellenbewegung/-zittern, weil diese Fehler aufgrund der Zeitableitung im Drehzahlsignal verstärkt vorliegen. Je schwächer die Anisotropie ist, desto stärker machen sich die obigen unerwünschten Effekte bemerkbar. Bei bestimmten Motoren mit sehr schwacher Anisotropie, wie beispielsweise manchen Oberflächen-montierten Permanentmagnet-Synchronmotoren teilweise mit konzentrierter Wicklung, ist die Anisotropie so schwach
Figure imgf000005_0001
im unteren einstelligen Prozentbereich), dass die Wellenunruhe für die gewünschten Anwendungen inakzeptabel stark ist, oder die Regelung sich sogar in falschen Strombetriebspunkten aufhängt. In diesen Fällen wird dann entweder der ursprünglich für die Anwendung vorgesehene Motortyp durch einen stärker anisotropen ersetzt, auch wenn letzterer für die Anwendung weniger gut geeignet sein sollte; oder für diese Anwendung der Einsatz eines Gebers (mit all seinen Nachteilen) in Kauf genommen. Der vorliegenden Erfindung ist es gelungen, ein Verfahren anzugeben, welches bei der geberlosen Drehzahlregelung von Drehstrommotoren mit eindeutiger Rotorlagezuordnung auch bei Motoren mit schwacher Anisotropie vergleichbar gute Regelungseigenschaften bietet, wie es herkömmliche Verfahren nur bei Motoren mit stärkerer Anisotropie können. Dies wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren dadurch erreicht, dass in feldorientierter Stromregelung durch variable Einprägung eines zusätzlichen d-Stroms sichergestellt wird, dass bei kleinen Lasten der eingeprägte Strombetrag nicht unter einen festgelegten Minimalwert absinkt. Diese erfindungsgemäße Einprägung eines zusätzlichen d-Stroms wird im Folgenden als „Vorbestromung“ bezeichnet. Im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens wird somit mittels eines variablen „Vorbestromungsgesetzes“ erreicht, dass auch für kleine Drehmomente zu jeder Zeit ein Mindeststrombetrag einprägt ist. Dies kann darüber hinaus auch zu einer Unabhängigkeit von möglichen Fehlern des verwendeten Anisotropieverfahrens führen und dadurch ein gutes Regelverhalten auch im kritischen Bereich verfügbar machen. Gegenüber Verfahren mit gesteuertem Hochlauf [6, p.37], welche ebenfalls Motoren mit schwacher Anisotropie im unteren Drehzahlbereich betreiben können, bietet das vorgestellte Verfahren die Vorteile, dass es in bestimmten Ausführungsformen einerseits die guten dynamischen Eigenschaften einer feldorientierten Regelung mit überlagerter PI- Drehzahlregelung und/oder andererseits keine Lastbeschränkung aufweisen kann. In Sonderfällen kann auch mit Vorbestromung bei Geberlosverfahren mit eindeutiger Rotorlagezuordnung die Qualität des Rotorlagesignals abnehmen, wenn ein Stromvektor bestimmten Betrages parallel zur Rotorlage ausgerichtet ist. Denn tendenziell ist im Stromwinkelbereich mit höchster Drehmomentbildung (nahe MTPA) auch die Qualität des Lagesignals von Geberlosverfahren mit eindeutiger Rotorlagezuordnung am höchsten. Deshalb ist in einer vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens vorgesehen, das Gesetz zur Berechnung des zusätzlichen d-Stromsollwerts mathematisch so zu strukturieren, dass das Rotorlageisignal ^^^ keine Auswirkung auf den Betrag und den Winkel in Statorkoordinaten des vom I-Anteil der Drehzahlregelung gestellten Sollstromzeigers hat. Dies ist beispielsweise dann gegeben, wenn der I-Anteil der Drehzahlregelung die Vorbestromung durch folgendes trigonometrisches Gesetz generiert
Figure imgf000006_0001
wobei der Minimalwert für den Betrag des Sollstroms ^^^^^ nach Bedarf eingestellt werden kann. Als Drehzahlsignal ^^ kann hier die ungefilterte Ableitung des berechneten Rotorlagesignals ^^^ nach der Zeit verwendet werden
Figure imgf000006_0002
Dies ist möglich, da die nachfolgende Integration des I-Anteils zu einer ausreichenden Unterdrückung der relevanten Rauschanteile führt, und in diesem Signalpfad das übliche Tiefpassfilter folglich keine Vorteile bringt. Im Ergebnis dieses Gesetzes (1) - (4) sind die Sollstromwerte ^^ und ^^^ bei Darstellung in Statorkoordinaten ^^ und ^^ unabhängig vom Rotorlagesignal ^^^ und damit auch unabhängig von möglichen Fehlern der Anisotropie-basierten Rotorlageberechnung.
Figure imgf000006_0003
Bei ausreichend großer Vorbestromung (für den Minimalwert des Sollstroms ^^^^^ genügt hierbei häufig schon etwa der halbe Nennstrom) ergibt sich für Sollströme nahe der herkömmlichen Sollstromtrajektorie (z.B. ^^-Achse oder MTPA) | ^^ గ ఠ| ≈ ଶ dann für Geberlosverfahren mit eindeutiger Rotorlagezuordnung wieder eine gute Qualität des Rotorlagesignals, sodass einerseits dieser Punkt sicher erkannt werden kann und andererseits von diesem Punkt an hin zu größeren Strömen auf der herkömmlichen Sollstromtrajektorie fortgefahren werden kann. Zum Erreichen beliebiger Belastbarkeit (kein Kippen bei zu großen Lastmomenten, wie es beim gesteuerten Hochlauf auftritt) kann deshalb eine Ausführungsform gewählt werden, in der die Vorbestromung deaktiviert und mit einem Betrieb auf der herkömmlichen Sollstromtrajektorie fortgefahren wird, wenn der Winkel des von I-Anteil der Drehzahlregelung gestellten Stromzeigers zur d-Achse größer ist, als der der herkömmlich Sollstromtrajektorie (z.B. q-Achse oder MTPA). Fig.1 veranschaulicht beispielhaft, wie das trigonometrische Gesetz (1) - (4) (gestrichelte Linie) Ströme eines Mindestbetrags ^^^^^ verwendet um den Bereich kleiner Drehmomente vollständig abzudecken, während für größere Drehmomente auf der üblichen Sollstromtrajektorie (durchgezogene Linie, hier beispielsweise MTPA) fortgefahren wird. Der auf der Sollstromtrajektorie kritische Bereich kleiner Drehmomente (gepunktet) wird folglich im vorgestellten Verfahren nicht genutzt. Für einen stetigen Übergang ist dabei auf der herkömmlichen Sollstromtrajektorie ein Offset im I-Anteil zu verwenden, welcher im Beispiel des ^^-Achsen-Betriebs wie folgt gestaltet werden kann
Figure imgf000007_0001
wobei ^^ die herkömmliche Drehzahlregler I-Verstärkung ist. Es ist aber auch ein Übergang auf beliebige Sollstromtrajektorien möglich, wofür analog zu obigem Vorgehen geprüft wird, ob der Stromwinkel in Rotorkoordinaten ^^ ^^ ^^
Figure imgf000007_0002
die Ausrichtung der Trajektorie überschreitet und ggf. wird auf der Trajektorie mit entsprechendem Offset fortgefahren. Durch obiges Regelgesetz kann der I-Anteil einer Drehzahlregelung mit integralgenauer Eigenschaft umgesetzt werden. Bei kleinen Drehmomenten (dem kritischen Bereich) ist das Gesetz unabhängig von Fehlern des Anisotropie/Admittanz-basierten Rotorlagesignals, während es bei hohem Drehmoment (dem unkritischen Bereich) auf herkömmliche Weise arbeitet und folglich keine Prinzip-bedingte Lastbeschränkung im unteren Drehzahlbereich aufweist. Obiges Gesetz eignet sich jedoch nicht zur Realisierung eines P-Anteils, welcher aber für die dynamischen Eigenschaften der Drehzahlregelung essenziell ist. Ein P-Anteil hat wiederum keinen Anspruch auf Integralgenauheit und kann folglich auch im unteren Drehzahlbereich, einschließlich Stillstand, auf Basis von Grundwellensignalen, also ohne Verwendung eines Anisotropieverfahrens, berechnet werden. Dazu kann bei allen Drehzahlen der zum P-Anteil rückgeführte Drehzahlistwert ^^^ ausschließlich aus Grundwellensignalen berechnet werden und enthält folglich keinen Anisotropie-Einfluss. Hierfür kann beispielsweise die Statorspannungsgleichung nach ^^^ aufgelöst werden
Figure imgf000008_0001
worin ^^^ ^ die Statorspannung, ^^^ ^ der Statorstrom, ^^^ der Statorwiderstand, ^^^ die Statorinduktivität und
Figure imgf000008_0003
der Statorfluss ist, jeweils in Statorkoordinaten.
Figure imgf000008_0002
ist vergleichsweise langsam veränderliches Signal und dient in (10) zur Projektion des in Klammern stehenden inneren Spannungsvektors auf die von der Drehzahl beeinflusste Richtung. Der innere Spannungsvektor hingegen enthält die eigentliche Drehzahlinformation. Charakteristisch hieran ist, dass das Drehzahlsignal in direkter Abhängigkeit (nullte Zeitableitung) von der Statorspannung berechnet wird, d.h. ohne Integration oder Differentiation, und insbesondere ohne ein Rotorlagesignal abzuleiten. Das zum P-Anteil der Drehzahlregelung rückgeführte Drehzahlsignal
Figure imgf000008_0004
ergibt sich entweder direkt aus dem Grundwellen-basierten Drehzahlwert
Figure imgf000008_0005
oder kann ^^^ z.B. per Tiefpass-Filterung aus ^^^^^ gewonnen werden, wie in Fig.2 dargestellt, um die üblichen dynamischen Eigenschaften des P-Anteil der Drehzahlregelung zu erhalten. Weil das Drehzahlsignal ^^^^^ aus (10) lediglich Grundwellensignale enthält, ist ^^^ ebenfalls (d.h. wie auch der oben beschriebene I-Anteil der Drehzahlregelung) unabhängig von möglichen Fehlern eines Anisotropieverfahrens, wobei ^^^^^ auch bei Drehzahl Null für einen P-Anteil der Drehzahlregelung hinreichende Gültigkeit besitzt (nicht aber für einen I-Anteil, weil dieser Integralgenauheit erfordern würde). Das vorgestellte Verfahren kann deshalb zur dynamischen Stabilisierung ein übliches Gesetz für den P-Anteil der Drehzahlregelung verwenden, was keine Vorbestromung enthält, sondern entlang der herkömmliche Sollstromtrajektorie (Tangente, vgl. Fig.2) verläuft. Im Beispiel reiner ^^-Achsen-Regelung könnte dies wie folgt umgesetzt werden: ^^ ^ = 0 (11)
Figure imgf000009_0001
wobei essenziell ist, dass die rückgeführte Istdrehzahl ^^^ lediglich auf Basis von Grundwellensignalen berechnet wird und frei von Anisotropie-Informationen ist. Schlußendlich können die Ströme aus P- und I-Anteil addiert werden und ergeben damit die vollständige Stellgröße des Drehzahlreglers ^^ und ^^^ ^^ = ^^ ^ + ^^ (13) ^^^ ∗ = ^^ ^ ^ + ^^ ^ (14) Im Unterschied zu herkömmlichen Verfahren (siehe etwa Fig.3 zum Stand der Technik) stellen damit P- und I-Anteil separate Teilstromsollwerte, die erst final zum Gesamtstromsollwert aufsummiert werden. Wie in Fig.2 dargestellt, wird zusätzlich zu dem vom I-Anteil der Drehzahlregelung geforderten Stromvektor ein vom P-Anteil der Drehzahlregelung geforderter Stromvektor berechnet. Dabei ist insbesondere charakteristisch, dass der jeweilige P-Anteil sich grundlegend von einer skalierten Zeitableitung des zugehörigen I-Anteils unterscheidet, weil beide durch verschiedenartige Gesetze und unter Verwendung verschiedener Rückführsignale berechnet wurden. Bezugszeichenliste ^^ Induktivität in d-Richtung (Richtung Permanentmagnet) ^^^ Induktivität in q-Richtung (quer zum Permanentmagnet) ^^ Drehzahl Sollwert ^^ Drehzahlsignal als Istwert für I-Anteil der Drehzahlregelung Integral des Drehzahlfehlers über der Zeit ^^^^^ Minimalwert für den Betrag des Sollstroms ^^ , ^^^ d- und q-Komponente des vom I-Anteil der Drehzahlregelung geforderten Sollstromvektors in geschätzten Rotorkoordinaten ^^ , ^^ Komponenten des obigen Sollstromvektors nach Transformation in Statorkoordinaten ^^^ Rotorlagesignal, berechnet/geschätzt durch das Geberlosverfahren ^^ I-Verstärkung des herkömmlichen I-Anteil der Drehzahlregelung ^^^ ^ Statorspannung in Statorkoordinaten (2x1 Vektor) ^^^ ^ Statorstrom in Statorkoordinaten (2x1 Vektor, Komponenten ^^ , ^^) ^^^ Statorwiderstand ^^^ ^ Statorinduktivität in Statorkoordinaten (2x2 Matrix) ^^^ ^ Statorflussverkettung oder kurz Statorfluss (2x1 Vektor) ^^^ Rotordrehzahl tatsächlich ^^^^^ Rotordrehzahl berechnet ausschließlich mittels Grundwellensignalen ^^^ Drehzahlsignal als Istwert für P-Anteil der Drehzahlregelung ^^ ^ , ^^^ ^ d- und q-Komponente des vom P-Anteil der Drehzahlregelung geforderten Sollstromvektors in geschätzten Rotorkoordinaten ^^ூ P-Verstärkung des herkömmlichen P-Anteils der Drehzahlregelung ^^ , ^^^ d- und q-Komponente des Gesamt-Sollstromvektors in geschätzten Rotorkoordinaten Literaturverzeichnis [1] M. Schrödl, „Detection of the rotor position of a permanent magnet synchronous machine at standstill,“ IEEE Conf. ICEM, p.51–56, 1988. [2] M. Schrödl und R. Ensbacher, „Verfahren und schaltungsanordnungen zur bestimmung maschinenbezogener elektromagnetischer und mechanischer zustandsgrössen an über umrichter gespeisten elektrodydynamischen drehfeldmaschinen“. US EP DE Patent WO1992019038A1, 08041992. [3] P. L. Jansen und R. D. Lorenz, „Method and apparatus for transducerless flux, position and velocity estimation in drives for ac machines“. US EP JA KR CA DE Patent WO1995017780A1, 16121994. [4] M. J. Corley und R. D. Lorenz, „Rotor position and velocity estimation for a permanent magnet synchronous machine at standstill and high speeds,“ in IEEE Industry Applications Conference, San Diego, USA, 1998. [5] P. Landsmann, D. Paulus und S. Kühl, „Verfahren und Vorrichtung zur Regelung eines Synchronmotors ohne Lagegeber mittels eindeutiger Zuordunung der Admittanz oder Induktivität zur Rotorlage“. DE102018006657 A1, 1782018. [6] J. Kiel, Regelung permanenterregter Synchronmaschinen ohne mechanischen Geber für den industriellen Einsatz, Cuvillier Verlag, 2005.

Claims (1)

  1. Patentansprüche 1. Verfahren zur Regelung einer elektrischen Drehfeldmaschine, umfassend einen Rotor und einen Stator, wobei die Drehfeldmaschine über getaktete Klemmspannungen nach dem Verfahren der Pulsweitenmodulation angesteuert wird, und der Strom der Drehfeldmaschine zyklisch gemessen wird, wobei der Grundwellenspannung eine periodische Injektionsspannung überlagert ist, und aus der angelegten Spannung und der Strommessung die aktuelle Induktivität oder Admittanz der Drehfeldmaschine berechnet und daraus mittels eines eindeutigen Zuordnungsverfahrens ein aktuelles Rotorlagesignal ( ^^^) bereitgestellt wird, welches zu einer feldorientierten Stromregelung (FOC) und zu einer Drehzahlregelung rückgeführt wird, dadurch gekennzeichnet, dass in feldorientierter Stromregelung (FOC) durch variable Einprägung eines zusätzlichen d-Stroms (i ^୍ ) sichergestellt wird, dass bei kleinen Lasten der eingeprägte Strombetrag nicht unter einen festgelegten Minimalwert
    Figure imgf000012_0001
    absinkt. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Sollwert des zusätzlichen d-Stroms (i ^୍ ) durch den I-Anteil der Drehzahlregelung generiert wird, mittels eines Gesetzes, in dem das Rotorlagesignal ( ^^^) keine Auswirkung auf den Betrag und den Winkel in Statorkoordinaten des vom I-Anteil der Drehzahlregelung gestellten Sollstromzeigers hat. Verfahren nach Anspruch 2, wobei die ungefilterte Ableitung des Rotorlagesignals ( ^^^) nach der Zeit als Drehzahlsignal ( ^^) zum I-Anteil der Drehzahlregelung rückgeführt wird. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Einprägung des zusätzlichen d-Stroms (i ^୍ ) deaktiviert und mit einem Betrieb auf der herkömmlichen Sollstromtrajektorie fortgefahren wird, wenn der Winkel des vom I-Anteil der Drehzahlregelung gestellten Stromzeigers zur d-Achse größer ist, als der der herkömmlich Sollstromtrajektorie. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich zu dem vom I-Anteil der Drehzahlregelung geforderten Stromvektor ein vom P- Anteil der Drehzahlregelung geforderter Stromvektor berechnet wird, der sich grundlegend von einer skalierten Zeitableitung des I-Anteils unterscheidet, und durch Summation mit dem Stromvektor des I-Anteils den Gesamtstromsollwert ergibt. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Gesetz für den P-Anteil der Drehzahlregelung keine Vorbestromung enthält, sondern entlang einer herkömmlichen Sollstromtrajektorie verläuft. 7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass der zum P-Anteil rückgeführte Drehzahlistwert sich ausschließlich aus Grundwellensignalen berechnet und keinen Anisotropie-Einfluss enthält. 8 Verfahren nach Anspruch 5, 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass der zum P-Anteil rückgeführte Drehzahlistwert in direkter Abhängigkeit von der Statorspannung berechnet wird, also ohne Integration oder Differentiation, und insbesondere ohne ein Rotorlagesignal abzuleiten. Vorrichtung zur Steuerung und Regelung einer Drehfeldmaschine, umfassend einen Stator und einen Rotor, mit einem steuerbaren PWM-Umrichter zur Ausgabe von getakteten Klemmspannungen, mit einer Einrichtung zur Erfassung einer Anzahl von Phasenströmen und mit einem Controller zur Ansteuerung des PWM-Umrichters, der zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche eingerichtet und ausgebildet ist. 0 Synchronmaschine, umfassend einen Stator und einen Rotor mit oder ohne Permanent- magnete, mit einer Vorrichtung zur Steuerung und/oder Regelung nach Anspruch 9.
PCT/EP2023/050617 2023-01-12 Verfahren und vorrichtung zur regelung einer elektrischen drehfeldmaschine WO2024149461A1 (de)

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