DE102009000607A1

DE102009000607A1 - Entladung eines DC-Busses in einem Elektromotorsystem

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Publication number: DE102009000607A1
Application number: DE102009000607A
Authority: DE
Inventors: Silva Hiti; David Tang; Brian A. Welchko; Milun Perisic; Constantin C. Stancu
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2008-03-12
Filing date: 2009-02-04
Publication date: 2009-09-24
Also published as: CN101534083B; US7944161B2; US20090230913A1; CN101534083A

Abstract

Verfahren und eine Vorrichtung sind zur verbesserten Entladung eines DC-Busses vorgesehen, welche einen Inverter mit Leistung versorgt. Ein Elektromotorsystem, welches mit dem verbesserten Entladeverfahren zum Entladen der DC-Bus versehen ist, enthält einen Elektromotor, den Inverter, welcher die elektrische Regelung für den Dauermagnetelektromotor liefert, die DC-Bus, welche den Inverter mit Leistung versorgt, und einen Prozessor. Der Prozessor erzeugt Betriebsstellsignale und versorgt den Inverter mit diesen Betriebsstellsignalen. Der Prozessor erzeugt in Erwiderung auf das Erfassen eines vorbestimmten Entladesignals Betriebsstellsignale zum Erzeugen eines Oberwellenstroms in den Motorwicklungen des Elektromotors, um Energie von der DC-Bus durch eine passive Last abzuleiten, wobei die passive Last die Motorwicklungen des Elektromotors enthält.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft im Allgemeinen Elektromotorsysteme und genauer Verfahren und Vorrichtungen zum Entladen des DC-Busses in Elektromotorsystemen.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Elektromotorsysteme enthalten üblicherweise Motorsteuerschaltungen, wie beispielsweise Inverter. An die Motorsteuerschaltungen wird Energie über einen DC-Bus mit einem DC-Buskondensator angelegt, welcher zwischen den Hoch- und Niederspannungsknoten der DC-Bus gekoppelt ist. Wenn der DC-Bus abgeschaltet wird, wird die im DC-Buskondensator gespeicherte Energie üblicherweise durch Verbinden des DC-Busses mit einer dedizierten Entladeschaltung entladen, welche üblicherweise einen großen Widerstand oder ein anderes dissipatives Bauteil zum Entladen des DC-Buskondensator enthält. Herkömmliche dedizierte Entladeschaltungen zur Verringerung von Energieverlusten des Systems (d. h. diese Energieverluste des Systems, welche sich aus der kontinuierlichen Verbindung der dissipativen Vorrichtung mit der DC-Bus ergeben würden), welche nur bei erwünschter Entladefunktion aktiv mit dem DC-Bus verbunden sind, erhöhen sowohl den Schaltungsumfang und zugleich die Kosten der Motorsteuerschaltung.
Folglich ist es wünschenswert, einen DC-Bus Entladeschaltung bereitzustellen, welche bestehende Schaltungen zum Durchführen der notwendigen Entladefunktionen einsetzt. Zudem ist es wünschenswert, eine zuverlässige DC-Bus Entladeschaltung bereitzustellen, welche keine Fremdinformationen erfordert. Zudem werden andere erwünschte Merkmale und Charakteristiken der vorliegenden Erfindung aus der folgenden detaillierten Be schreibung und den beiliegenden Ansprüchen offensichtlich, welche in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen und dem vorangehenden technischen Gebiet und Hintergrund genommen wurden.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Ein Elektromotorsystem ist mit einer verbesserten Entladung einer Gleichstromssammelschiene versehen, welche einen Inverter mit Leistung versorgt. Das Elektromotorsystem enthält einen Elektromotor, den Inverter, welcher die elektrische Regelung für den Elektromotor liefert, den DC-Bus, welcher den Inverter mit Leistung versorgt, und einen Prozessor. Der Prozessor erzeugt Betriebsstellsignale und versorgt den Inverter mit solchen Betriebsstellsignalen. Der Prozessor erzeugt in Erwiderung auf das Erfassen eines vorbestimmten Entladesignals Betriebsstellsignale zum Erzeugen eines Oberwellenstroms in den Motorwicklungen des Elektromotors, um Energie von dem DC-Bus durch eine passive Last abzuleiten, wobei die passive Last die Motorwicklungen des Elektromotors enthält.
Ein Verfahren zum Entladen eines DC-Busses ist geliefert, welche eine Motorsteuerschaltung in einem Elektromotorsystem mit Leistung versorgt. Das Verfahren enthält die Schritte zum Erfassen eines vorbestimmten Entladesignals und Erzeugen von Betriebsstellsignalen zum Erzeugen eines Oberwellenstroms in den Motorwicklungen eines Elektromotors des Elektromotorsystems, um Energie von der Gleichstromssammelschiene durch eine passive Last in Erwiderung auf das Erfassen des vorbestimmten Entladesignals abzuleiten, wobei die passive Last die Motorwicklungen des Elektromotors enthält. Das Verfahren enthält zudem den Schritt zum Versorgen der Motorsteuerschaltung mit den Betriebsstellsignalen zum Entladen des DC-Busses durch die Motorsteuerschaltung und die Motorwicklungen des Elektromotors.
BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die vorliegende Erfindung wird nachstehend in Verbindung mit den folgenden Figuren der Zeichnungen beschrieben werden, in welchen gleiche Bezugszeichen gleiche Elemente bezeichnen und
1 ein Blockdiagramm eines Elektromotorsystems nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
2 den aktiven Schaltvektorraum für einen Elektromotor des Elektromotorsystems der 1 nach der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
3 ein Schaltvektorschema für den Entladebetriebssignalgenerator bzw. die Vorrichtung zum Erzeugen eines Entladebetriebssignals des Elektromotorsystems der 1 nach der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
4 einen Ablaufplan der Betätigung der Vorrichtung zum Erzeugen eines Entladebetriebssignals des Elektromotorsystems der 1 nach der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt; und
5 einen Graphen der Entladung der DC-Bus durch die Vorrichtung zum Erzeugen eines Entladebetriebssignals des Elektromotorsystems der 1 nach der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
BESCHREIBUNG EINER BEISPIELHAFTEN AUSFÜHRUNGSFORM
Die folgende detaillierte Beschreibung ist lediglich beispielhafter Art und soll die Erfindung oder die Anwendung und Verwendungen der Erfindung nicht beschränken. Zudem besteht keine Absicht durch eine zum Ausdruck gebrachte oder implizierte Theorie gebunden zu sein, welche im vorangehenden technischen Gebiet, dem Hintergrund, der kurzen Zusammenfassung oder der folgenden detaillierten Beschreibung aufgezeigt ist.
In Bezug auf 1 enthält ein Elektromotorsystem 100 nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung einen dreiphasigen Elektromotor 110, wie beispielsweise eine Induktionsmaschine oder einen Dauermagnetelektromotor, welcher in Erwiderung auf Signale von einer Motorsteuerschaltung 120, wie beispielsweise ein Inverter, arbeitet. Der Inverter 120, welcher die elektrische Regelung für den Elektromotor 110 liefert, ist zwischen den DC-Bus-Leitungen 135 einer Leistungsquelle 140 verbunden. Der Inverter 120 enthält die Schalter 122 bis 127 und arbeitet in Erwiderung auf Betriebsstellsignale von einem Prozessor 170, um jede Phase oder Motorwicklung 115 des Motors 110 mit Spannung zu versorgen, wobei alle Schalterpaare 122/125, 123/126 und 124/127 einen Phasenschenkel des Inverters 120 bilden. Zusätzlich zu dem im Inverter 120 dargestellten Schaltkreis der Schalter könnten die Schalter 122 bis 127 alternativ durch Transistoren, wie beispielsweise IGBTs, implementiert werden.
Ein DC-Bus-Kondensator 145 ist zwischen den DC-Bus-Leitungen 135 zum Schutz des Inverters 120 und der Leistungsquelle 140 verbunden. Ein Drehmelder 160 (oder eine ähnliche Abtastvorrichtung oder ein virtuelles Softwareäquivalent) ist mit dem Motor 110 zum Messen der Rotorposition und Erfassen der Drehzahl desselben gekoppelt. Ein Drehmelder/Digital-Wandler 165 wandelt die Signale vom Drehmelder 160 in digitale Signale um und versorgt den Prozessor 170 mit diesen digitalen Darstellungen der Winkelposition und erfassten Drehzahl des Rotors des Motors 110.
Der Prozessor 170 enthält eine Vorrichtung 172 zum Erzeugen eines drehmomentabhängigen Betriebssignals, welche die digitalen Darstellungen der Winkelposition und erfassten Rotordreh zahl sowie Stromsignale (I_a, I_b, I_c) von jeder Phase 115 des Motors 110 empfängt. Die Vorrichtung 172 zum Erzeugen eines vom Drehmomentbefehl abhängigen Betriebssignals modifiziert die Phasenströme (I_a, I_b, I_c) in Erwiderung auf ein Drehmomentregelsignal (Drehmomentbefehl T*), um Betriebsstellsignale zur Versorgung des Inverters 120 mit denselben zu erzeugen, wobei das Drehmomentregelsignal von einer übergeordneten Regelung empfangen wird. Die Betriebsstellsignale sind Signale der Hochfrequenz-Pulsweitenmodulation (PWM), welche zum Regeln des Pro-Zyklus-Durchschnitts, der Ausgangsspannungsgröße, Phase und Frequenz des Inverters 120 verwendet werden. Üblicherweise arbeiten die Schalter 122, 123, 124, 125, 126, 127 des Inverters 120 mit einer konstanten Schaltfrequenz, während das jeweilige Tastverhältnis der Schalter moduliert wird, um drei Phasenspannungen der erwünschten Größen, Phase und Frequenz zu erzeugen, um die Phasen 115 des Motors 110 mit denselben zu versorgen.
Der Prozessor 170 nach der vorliegenden Ausführungsform enthält auch eine Vorrichtung 174 zum Erzeugen eines Entladebetriebssignals zum Entladen des DC-Bus-Kondensators 145 beim Abschalten der DC-Bus 135 durch eine passive Last, wobei die passive Last die Motorwicklungen 115 des Motors 110 und die Energieverluste des Inverters 120 enthält. Die Vorrichtung 174 zum Erzeugen eines Entladebetriebssignals erzeugt in Erwiderung auf das Empfangen eines vorbestimmten Entladesignals von einer übergeordneten Regelung Betriebsstellsignale zum Entladen einer passiven Last, um einen Oberwellenstrom in den Motorwicklungen 115 zum Ableiten der Energie von der DC-Bus 135 durch die passive Last in Erwiderung auf das Erfassen des vorbestimmten Entladesignals zu erzeugen. Die Vorrichtung 174 zum Erzeugen eines Entladebetriebssignals versorgt einen Ausgangshandler bzw. eine Ausgangshandhabungsvorrichtung (output handler) 176 mit den Betriebsstellsignalen zum Entladen einer passiven Last.
Die Vorrichtung 172 zum Erzeugen eines vom Drehmomentbefehl abhängigen Betriebssignals versorgt auch die Ausgangshandhabungsvorrichtung 176 mit Betriebsstellsignalen. Die Ausgangshandhabungsvorrichtung versorgt üblicherweise einen Ausgang des Prozessors 170 mit den Betriebsstellsignalen von der Vorrichtung 172 zum Erzeugen eines vom Drehmomentbefehl abhängigen Betriebssignals. Die Vorrichtung 174 zum Erzeugen eines Entladebetriebssignals versorgt die Ausgangshandhabungsvorrichtung 176 in Erwiderung auf das Empfangen des vorbestimmten Entladesignals mit einem Signal auf der Leitung 178, um die Betriebsstellsignale von der Vorrichtung 172 zum Erzeugen eines vom Drehmomentbefehl abhängigen Betriebssignals zu sperren und stattdessen den Ausgang des Prozessors 170 mit den Betriebsstellsignalen zum Entladen einer passiven Last von der Vorrichtung 174 zum Erzeugen eines Entladebetriebssignals zu versorgen.
Durch Regeln der Phasenströme des Elektromotors 110 auf eine geregelte Amplitude durch die Betriebsstellsignale zum Entladen einer passiven Last, welche durch die Vorrichtungen 174 zum Erzeugen eines Entladebetriebssignals erzeugt werden, wird Energie von der DC-Bus 135 in die Motorwicklungen 115 des Elektromotors 110 und Inverterverluste der Motorsteuerschaltung 120 abgeleitet. Da der Zweck der geregelten Phasenströme in den Motorwicklungen 115 (d. h. der durch die Entladebetriebsstellsignale geregelten Phasenströme) das Entladen des DC-Busses 135 ist, wird der Elektromotor 110 geregelt, als ob er eine passive Last wäre, so dass kein Drehmoment in demselben entwickelt wird. Auf diese Weise wird der bestehende Schaltkreis (d. h. der Prozessor 170) eingesetzt, um die Entladung des DC-Buses 135 durchzuführen, welche den DC-Bus-Kondensator 145 enthält.
In Bezug auf 2 wird ein aktiver Schaltvektorraum für den Elektromotor 110 nach der vorliegenden Ausführungsform als Sechseck 200 dargestellt, wobei jeder Bezugsausgangsspannungsvektor, welcher innerhalb den Grenzen des Sechsecks 200 liegt, auf einer Basis eines Pro-Zyklus-Durchschnitts durch eine Kombination der Schaltraumvektoren erzeugt werden kann. Acht Schaltzustandsvektoren 202, 204, 206, 208, 210, 212, 214 und 216 stellen die acht möglichen Kombinationen der Zustände der Inverterschalter 122, 123, 124, 125, 126, 127 dar, wobei die drei Phasen-Nullleiter-Spannungen eine Summe von null ergeben. Die Schaltzustandsvektoren 202, 204, 206, 208, 210 und 212 sind aktive Zustände, wie durch die Scheitel des Sechsecks 200 angezeigt, und die Schaltzustände 214 und 216 sind Nullzustände. Während eines aktiven Zustands wird eine Netzspannung an den Motor 110 angelegt; während eines Nullzustands, wird der Motor 110 effektiv kurzgeschlossen. Das Einstellen des relativen Tastverhältnisses der aktiven Zustände und Nullzustände kann die erwünschte Ausgangsspannung an die Last anlegen.
Nach der vorliegenden Ausführungsform setzt die Vorrichtung 174 zum Erzeugen eines Entladebetriebssignals einen Oberwellenstrom basierend auf dem Entladeverfahren zum Entladen der DC-Bus 135 ein, wenn das vorbestimmte Entladesignal erfasst wird. Die Vorrichtung 174 zum Erzeugen eines Entladebetriebssignals leitet einen Oberwellenstrom in den Inverter 120 ein, um die DC-Bus 135 durch die Motorwicklungen 115 des Motors 110 durch Betätigung der Spannungsvektorpaare 202/208, 204/210, 206/212, 214/216 zu entladen.
Durch Erzeugen der Entladebetriebsstellsignale in Erwiderung auf die Vektorpaare 202/208, 204/210, 206/212, 214/216 leitet die Vorrichtung 174 zum Erzeugen eines Entladebetriebssignals vorteilhafter Weise einen Oberwellenstrom in den Inverter 120 zum Entladen des DC-Busses 135 ohne das Erfordern jeglicher Informationen ein, welche die Rotorposition der Last des Mo tors 110 betreffen, (d. h. ohne die abgetasteten Ströme I_a, I_b, I_c oder jegliche Informationen (z. B. θ_r oder ω_r) vom Signal vom Drehmelder/Digital-Wandler 165 zu erfordern).
3 veranschaulicht ein Schaltvektorschema 300 zur Erzeugung der Entladebetriebsstellsignale durch die Vorrichtung 174 zum Erzeugen eines Entladebetriebssignals nach der vorliegenden Ausführungsform. Wie oben angegeben, kann das Einstellen des relativen Tastverhältnisses der aktiven Zustände und Nullzustände eine erwünschte Ausgangsspannung an die passive Last (d. h. den Motor 110) anlegen. Angemessene Schaltfolgen werden Nullvektoren aus Kombinationen der aktiven Schaltvektoren erzeugen. Beispielsweise wird eine Folge, welche den Vektor V1 202 und Vektor V4 208 mit identischen Tastverhältnissen verwendet, eine Durchschnittsspannung von null über einem Schaltzyklus erzeugen während sie einen Oberwellenstrom im Motor 110 erzeugt, da die an den Motor 110 angelegte Spannung auf einer Momentanbasis nicht null beträgt. Für Dauermagnetmotoren 110 funktioniert das Einleiten eines Oberwellenstroms durch Erzeugen von Entladebetriebssignalen mit einer vorbestimmten Schaltfolge und einem vorbestimmten Tastverhältnisses nach der vorliegenden Ausführungsform bei einer Drehzahl von null und geringen Drehzahlen gut. Für Induktionsmotoren 110 funktioniert das Einleiten des Oberwellenstroms durch Erzeugen solcher Entladebetriebsstellsignale während des gesamten Drehzahlbereiches für die Induktionsmotoren 110 gut.
Das Schaltvektorschema 300 ist ein beispielhaftes Schema, welches die Schaltfolgen 302, 304, 306 zum Erzeugen von Nullvektoren aus den Kombinationen 202/208, 210/204, 206/212 der aktiven Schaltvektoren V₁ 202, V₂ 204, V₃ 206, V₄ 208, V₅ 210, V₆ 212 zum Induzieren eines Oberwellenstroms in den Motor 110 einsetzt. Durch den Motor 110 wird kein Durchschnittsdrehmoment erzeugt, wenn das Schaltvektorschema 300 zum Erzeugen der Entladebetriebsstellsignale verwendet wird. Der kein Drehmo ment erzeugende Oberwellenstrom im Motor 110 erzeugt Systemverluste in den Motorwicklungen 115 und dem Inverter 120, welche das Entladen des DC-Bus-Kondensators 145 ohne das Erfordern von Widerstandselementen ermöglichen.
Folglich weist das Schaltvektorschema 300 ein vorbestimmtes Tastverhältnis auf, welche die vorbestimmten Schaltfolgen 302, 304, 306 enthält. Die sechs aktiven Schaltvektoren V₁ 202, V₂ 204, V₃ 206, V₄ 208, V₅ 210, V₆ 212 sind in drei Vektorpaare aus jeweils zwei aktiven Schaltvektoren 202/208, 210/204, 206/212 unterteilt, wobei die zwei aktiven Schaltvektoren aller drei Vektorenpaare in allen vorbestimmten Schaltfolgen 302, 304, 306 eine Summe von null ergeben. Die Schaltfolgen 302, 304 und 306 können in jeder Reihenfolge oder Kombination derselben angewendet werden.
Die Größe des durch das Schaltvektorschema 300 erzeugten Oberwellenstroms hängt von der Frequenz des Tastverhältnisses 302, 304, 306 sowie der Spannung des DC-Busses 135 und der Induktanz des Elektromotors 110 mit der Welligkeitsfrequenz ab. Die Induktanz des Elektromotors 110 ist mit einer höheren Frequenz üblicherweise ausreichend gering, so dass eine Erregerfrequenz (d. h. eine vorbestimmte Tastverhältnisfrequenz) von zwischen zehn und zwölf Kilohertz (10 kHz und 12 kHz) verwendet werden kann.
In Bezug auf 4 wird ein Ablaufplan 400 der Betätigung der Vorrichtung 174 zum Erzeugen eines Entladebetriebssignals des Elektromotorsystems 100 nach der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt. Wenn das vorbestimmte Entladesignal von der übergeordneten Regelung erfasst wird 402, werden Entladebetriebssignale in Erwiderung auf die Vektorpaare 202/208, 204/210, 206/212, 214/216 erzeugt 404, um den Oberwellenstrom in die Motorwicklungen 115 einzuleiten, wie oben erörtert wurde. Folglich wird der Oberwellenstrom durch die Vorrichtung 174 zum Erzeugen eines Entladebetriebssignals eingesetzt, um den DC-Bus 135 während einer Abschaltfolge aktiv zu entladen, welche durch die übergeordnete Regelung initiiert wird, welche die Vorrichtung 174 zum Erzeugen eines Entladebetriebssignals mit dem vorbestimmten Entladesignal versorgt.
Die Ausgangshandhabungsvorrichtung 176 wird mit den Entladebetriebssignalen zusammen mit einem Signal 408 auf der Leitung 178 versorgt 406, um der Ausgangshandhabungsvorrichtung 176 zu signalisieren, den Fluss der Betriebsstellsignale von der Vorrichtung 172 zum Erzeugen eines vom Drehmomentbefehl abhängigen Betriebssignal zu sperren und stattdessen den Ausgang des Prozessors 170 mit den Entladebetriebssignalen von der Vorrichtung 174 zum Erzeugen eines Entladebetriebssignals zu versorgen. Die Versorgung mit den Entladebetriebssignalen vom Ausgang des Prozessors 170 hält unter der Regelung des Signals an, mit welchem die Ausgangshandhabungsvorrichtung im Schritt 408 versorgt wird, bis die Vorrichtung 174 zum Erzeugen eines Entladebetriebssignals das vorbestimmte Entladesignal nicht länger erfasst 402. Wenn das vorbestimmte Entladesignal nicht erfasst wird 402, hört die Vorrichtung 174 zum Erzeugen eines Entladebetriebssignals auf 410, die Ausgangshandhabungsvorrichtung auf der Leitung 178 mit dem Signal zu versorgen, und lässt dadurch zu, dass der Prozessor 170 die Betriebsstellsignale von der Vorrichtung 172 zum Erzeugen eines vom Drehmomentbefehl abhängigen Betriebssignals am Ausgang des Prozessors 170 liefert bzw. bereitstellt.
In Bezug auf 5 zeigt ein Graph 500 der Entladung des DC-Busses 135 durch die Vorrichtung 174 zum Erzeugen eines Entladebetriebssignals eine Entladedauer 502 bei einer geringen Drehzahl für einen Motor 110, wie beispielsweise ein Innendauermagnetmotor, nach der vorliegenden Ausführungsform. Die gemessene Entladedauer beträgt ca. fünfundvierzig Millisekunden (45 ms), eine Entladedauer, welche etwas langsamer als die meisten aktiven Entladeverfahren ist, wie beispielsweise das Entladen des DC-Busses 135 mit einem dedizierten Schaltkreis, welcher einen ziemlich großen Widerstand oder ein anderes Widerstandselement enthält. Zwar wird ein Entladeschema geliefert, welches langsamer als übliche aktive Entladeverfahren sein kann, aber die Implementierung einer Entlademethodik nach der vorliegenden Ausführungsform liefert auf vorteilhafte Weise jedoch eine Einrichtung zum Entladen des DC-Busses 135 ohne das Erfordern einer separaten Entladeschaltung, eines separaten Widerstandselement und von Wissen über die Position des Drehmelders 160 oder Drehzahlinformationen oder die Phasenströme des Motors 110.
Zwar wurde zumindest eine beispielhafte Ausführungsform in der vorangehenden detaillierten Beschreibung dargelegt, aber es sollte eingesehen werden, dass eine große Anzahl an Variationen besteht. Es sollte auch eingesehen werden, dass die beispielhafte Ausführungsform oder die beispielhaften Ausführungsformen nur Beispiele sind und den Bereich, die Anwendbarkeit oder Konfiguration der Erfindung keineswegs beschränken sollen. Die vorangehende detaillierte Beschreibung wird Fachmännern eher einen zweckmäßigen Plan zum Implementieren der beispielhaften Ausführungsform oder beispielhaften Ausführungsform oder beispielhaften Ausführungsformen liefern. Es sollte klar sein, dass verschiedene Veränderungen an der Funktion und Anordnung der Elemente vorgenommen werden können, ohne vom Bereich der Erfindung abzuweichen, der in den beiliegenden Ansprüchen und rechtmäßigen Äquivalenten derselben dargelegt ist.

Claims

Verfahren zum Entladen eines DC-Busses, der eine Motorsteuerschaltung in einem Elektromotorsystem mit Energie versorgt, wobei das Verfahren die Schritte aufweist: Erfassen eines vorbestimmten Entladesignals; Erzeugen von Betriebsstellsignalen zum Erzeugen eines Oberwellenstroms in den Motorwicklungen eines Elektromotors des Elektromotorsystem zum Abführen von Energie von der DC-Bus über eine passive Last auf das Erfassendes vorbestimmten Entladesignals hin, wobei die passive Last die Motorwicklungen des Elektromotors aufweist; und Versorgen der Motorsteuerschaltung mit den Betriebsstellsignalen zum Entladen der DC-Bus durch den Motorsteuerschaltung und die Motorwicklungen des Elektromotors.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Schritt des Erzeugens der Betriebsstellsignale zum Erzeugen des Oberwellenstroms den Schritt des Erzeugens der Betriebsstellsignale aufweist, welche eine vorbestimmte Schaltfolge und ein vorbestimmtes Tastverhältnis aufweisen.
Verfahren nach Anspruch 2, wobei das vorbestimmte Tastverhältnis ein Tastverhältnis aufweist, welches eine Frequenz größer als zehn Kilohertz (10 kHz) aufweist.
Verfahren nach Anspruch 2, wobei das vorbestimmte Tastverhältnis ein Tastverhältnis aufweist, welche eine Frequenz größer als zehn Kilohertz (10 kHz) und kleiner als zwölf Kilohertz (12 kHz) aufweist.
Verfahren nach Anspruch 2, wobei die vorbestimmte Schaltfolge eine Reihe an vorbestimmten Signalen zum Schalten der aktiven Schaltvektoren des Elektromotors aufweist.
Verfahren nach Anspruch 5, wobei die Reihe an vorbestimmten Signalen zum Schalten der aktiven Schaltvektoren des Elektromotors Signale aufweist, welche an jeder Stelle in der Reihe der vorbestimmten Signale zwei oder mehr der aktiven Schaltvektoren auf eine vorbestimmte Weise derart schalten, dass die aktiven Schaltvektoren an der Stelle in der Reihe der vorbestimmten Signale eine Summe von null ergeben.
Verfahren nach Anspruch 5, wobei die aktiven Schaltvektoren sechs aktive Schaltvektoren aufweisen, wobei die sechs aktiven Schaltvektoren drei Vektorpaare aus jeweils zwei aktiven Schaltvektoren aufweisen, wobei die zwei aktiven Schaltvektoren aller drei Vektorpaare eine Summe von null ergeben und wobei die Reihe an vorbestimmten Signalen zum Schalten der aktiven Schaltvektoren Signale aufweisen, welche an jeder Stelle in der Reihe an vorbestimmten Signalen die zwei aktiven Schaltvektoren eines der drei Vektorpaare auf eine vorbestimmte Weise schalten, um eine Summe von null zu ergeben.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Schritt des Erzeugens der Betriebsstellsignale den Schritt zum Erzeugen der Betriebsstellsignale zum Erzeugen des Oberwellenstroms auf die Spannungsvektorpaare des Elektromotors hin aufweist.
Prozessor zum Versorgen einer Motorsteuerschaltung in einem Elektromotorsystem mit Betriebssignalen, wobei der Motorsteuerschaltung Energie von einem DC-Bus aufnimmt, wobei der Prozessor aufweist: einen ersten Betriebssignalgenerator zum Aufnehmen eines Drehmomentbefehls und zum Erzeugen von ersten Betriebsstellsignalen in Erwiderung darauf; einen zweiten Betriebssignalgenerator zum Erzeugen von zweiten Betriebsstellsignalen zum Erzeugen eines Oberwellenstroms in den Motorwicklungen eines Elektromotors des Elektromotorsystems, um Energie über eine passive Last auf das Erfassen eines vorbestimmten Entladesignals hin von dem DC-Bus abzuführen, wobei die passive Last die Motorwicklungen des Elektromotors aufweist; und eine Ausgangshandhabungsvorrichtung, welche mit dem ersten und zweiten Betriebssignalgenerator gekoppelt ist, wobei die Ausgangshandhabungsvorrichtung einen Ausgang des Prozessors mit den ersten Betriebsstellsignalen auf das Nicht-Empfangen der zweiten Betriebsstellsignale hin versorgt und den Ausgang des Prozessors mit den zweiten Betriebsstellsignalen auf das Empfangen der zweiten Betriebsstellsignale hin versorgt.
Prozessor nach Anspruch 9, wobei der zweite Betriebssignalgenerator die zweiten Betriebsstellsignale erzeugt, welche eine vorbestimmte Schaltfolge und ein vorbestimmtes Tastverhältnis aufweisen.
Prozessor nach Anspruch 10, wobei das vorbestimmte Tastverhältnis ein Tastverhältnis aufweist, welche eine Frequenz größer als zehn Kilohertz (10 kHz) aufweist.
Prozessor nach Anspruch 10, wobei die vorbestimmte Schaltfolge eine Reihe an vorbestimmten Signalen zum Schalten der aktiven Schaltvektoren des Elektromotors aufweist.
Prozessor nach Anspruch 9, wobei der zweite Betriebssignalgenerator die zweiten Betriebsstellsignale zum Erzeugen des Oberwellenstroms in den Motorwicklungen des Elektromotors in Erwiderung auf die Spannungsvektorpaare des Elektromotors erzeugt.
Elektromotorsystem mit: einem Elektromotor; einem Inverter, welcher mit dem Elektromotor gekoppelt ist und welcher die elektrische Regelung für denselben liefert; einer DC-Bus, welche mit dem Inverter zum Versorgen desselben mit Leistung gekoppelt ist; und einem mit dem Inverter gekoppelten Prozessor zum Erzeugen von Betriebsstellsignalen und zum Versorgen des Inverters mit diesen Betriebsstellsignalen, wobei der Prozessor die Betriebsstellsignale zum Erzeugen eines Oberwellenstroms in den Motorwicklungen des Elektromotors erzeugt, um Energie über eine passive Last auf das Erfassen eines vorbestimmten Entladesignals hin von dem DC-Bus abzuführen, wobei die passive Last die Motorwicklungen des Elektromotors aufweist.
Elektromotorsystem nach Anspruch 14, wobei der Prozessor erste Betriebsstellsignale und zweite Betriebsstellsignale erzeugt, wobei die ersten Betriebsstellsignale auf einen empfangenen Drehmomentbefehl hin erzeugt werden und Phasenströme zur Versorgung des Inverters mit denselben zum Regeln des Elektromotors aufweisen und wobei die zweiten Betriebsstellsignale auf das Erfassen des vorbestimmten Entladesignals hin erzeugt werden und Betriebsstellsignale zum Erzeugen des Oberwellenstroms in den Motorwicklungen des Elektromotors zum Ableiten von Energie von dem DC-Bus über die passive Last aufweisen.
Elektromotorsystem nach Anspruch 15, wobei der Prozessor die zweiten Betriebsstellsignale erzeugt, welche eine vorbestimmte Schaltfolge und ein vorbestimmtes Tastverhältnis aufweisen.
Elektromotorsystem nach Anspruch 16, wobei das vorbestimmte Tastverhältnis ein Tastverhältnis mit einer Frequenz von größer als zehn Kilohertz (10 kHz) aufweist.
Elektromotorsystem nach Anspruch 16, wobei die vorbestimmte Schaltfolge eine Reihe an vorbestimmten Signalen zum Schalten der aktiven Schaltvektoren des Elektromotors aufweist.
Elektromotorsystem nach Anspruch 14, wobei der Elektromotor ein Wechselstrom-Synchronelektromotor ist.
Elektromotorsystem nach Anspruch 14, wobei der Inverter eine Vielzahl IGBTs aufweist, deren Gate-Anschlüsse mit dem Prozessor zum Aufnehmen der Betriebsstellsignale von demselben gekoppelt sind und die Vielzahl der IGBTs die Betätigung des Elektromotors steuert.