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Stand der Technik
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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Kalibrieren einer elektronisch kommutierten elektrischen Maschine, insbesondere einem Elektromotor. Die elektrische Maschine weist einen Stator und einen insbesondere permanentmagnetisch ausgebildeten, oder fremderregten Rotor auf. Die elektrische Maschine weist eine Steuereinheit auf, wobei die Steuereinheit ausgebildet ist, den Stator, insbesondere Statorspulen des Stators, zum Erzeugen eines magnetischen Drehfeldes zu bestromen. Die Maschine weist einen eingangsseitig mit der Steuereinheit verbundenen Rotorpositionssensor auf, wobei der Rotorpositionssensor ausgebildet ist, eine Rotorposition des Rotors zu erfassen und ein die Rotorposition repräsentierendes Rotorpositionssignal zu erzeugen.
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Bei elektrischen Maschinen, welche als Bestandteil eines Hybridantriebes mit einem Verbrennungsmotor verbunden sind, stellt sich oftmals das Problem, dass die elektrische Maschine während einer Fertigung des Hybridantriebs aus Einzelteilen zusammengesetzt wird. Dazu kann beispielsweise der Rotor auf eine Rotorwelle aufgeschoben werden, wobei die Rotorwelle mit der Kurbelwelle eines Verbrennungsmotors drehfest verbunden ist, oder gemeinsam mit der Kurbelwelle des Verbrennungsmotors einstückig ausgebildet ist. Wenn die tatsächliche Rotorposition von der von dem Rotorpositionssensor erfassten Rotorposition abweicht, entsteht ein Winkelversatz, welcher zu Drehmomentverlusten beim Betrieb der elektrischen Maschine oder zu Geräuscherzeugung führen kann.
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Offenbarung der Erfindung
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Erfindungsgemäß ist die Steuereinheit der elektrischen Maschine ausgebildet, den Stator derart insbesondere drehmomentabgabefrei anzusteuern, dass durch den Stator ein Statorstrom fließen kann. Bevorzugt kann dabei keine mechanische Leistung, insbesondere an der Rotorwelle, erzeugt werden.
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Die Vorrichtung ist ausgebildet, wenigstens den Strom durch den Stator zu erfassen und ein den Strom repräsentierendes Stromsignal zu erzeugen und das Stromsignal mit einem abgespeicherten Datensatz zu vergleichen. Die Vorrichtung ist bevorzugt weiter ausgebildet, ein Vergleichsergebnis zu erzeugen und in Abhängigkeit des Vergleichsergebnisses ein Rotorkalibriersignal zu erzeugen, das einen Rotorwinkel, insbesondere eine Rotorwinkeldifferenz, repräsentiert. Im Falle keiner mechanischen abgegebenen Leistung wird in der Maschine nur elektrische Leistung umgesetzt.
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So kann die Vorrichtung vorteilhaft das Rotorkalibriersignal an die Steuereinheit der elektrischen Maschine senden, welches in der Steuereinheit, insbesondere einem dafür vorgesehenen Speicher der elektrischen Maschine, abgespeichert werden kann. Die elektrische Maschine kann dann beim Betrieb, insbesondere Generatorbetrieb oder Motorbetrieb, die Rotorwinkeldifferenz beim Ansteuern des Stators zum Erzeugen eines magnetischen Drehfeldes im Motorbetrieb, derart berücksichtigen, dass die zuvor erwähnten Leistungsverluste oder die zuvor erwähnte Geräuscherzeugung nicht in störender Weise auftritt.
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Es wurde nämlich gefunden, dass die in der elektrischen Maschine umgesetzte elektrische Verlustleistung, welche beim Betrieb ohne Drehmomentabgabe an der Rotorwelle umgesetzt wird, von der Verlustleistung an der Steuereinheit, insbesondere einer Leistungsendstufe der Steuereinheit, und weiter von der Verlustleistung in der elektrischen Maschine, insbesondere in den Statorwicklungen der Spulen, bestimmt wird. Vorteilhaft braucht im Falle der drehmomentfreien Ansteuerung der elektrischen Maschine kein mechanisch abgegebenes Drehmoment an der Rotorwelle gemessen werden, um die Verlustleistung an den Statorspulen in Abhängigkeit der eingespeisten elektrischen Leistung zu bestimmen. Weiter wurde herausgefunden, dass die elektrische Verlustleistung, welche beim drehmomentabgabefreien Betrieb der elektrischen Maschine an den Statorspulen umgesetzt wird, abhängig ist von einer Rotorwinkeldifferenz eines Rotorpositionsvektors des insbesondere permanentmagnetischen Rotors und eines Rotorpositionsvektors, welcher sich aus der elektrischen Ansteuerung des Stators ergibt.
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Dadurch kann der Rotor der elektrischen Maschine, insbesondere eine Rotorwelle der elektrischen Maschine, beim Kalibriertwerden der Rotorposition mit der Kurbelwelle des Verbrennungsmotors drehfest verbunden sein.
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In einer bevorzugten Ausführungsform repräsentiert der Datensatz wenigstens einen einer Rotorposition entsprechenden Stromwert oder Leistungswert. Weiter bevorzugt repräsentiert der Datensatz eine Look-up-Tabelle, wobei in der Lookup-Tabelle eine Mehrzahl von Stromwerten oder Leistungswerten und den Stromwerten oder Leistungswerten entsprechende Rotorwinkelwerte vorrätig gehalten sind. So kann die Vorrichtung vorteilhaft die Rotorwinkeldifferenz in Abhängigkeit von einer – zuvor anhand einer zu kalibrierenden baugleichen Maschine bestimmten – Look-up-Tabelle die Rotorwinkeldifferenz ermitteln.
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In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Vorrichtung ausgebildet, eine Spannung, insbesondere eine Zwischenkreisspannung, der elektrischen Maschine zu erfassen und eine in dem Stator umgesetzte elektrische Leistung in Abhängigkeit des erfassten Stromes und der erfassten Spannung zu ermitteln und den Rotorwinkel in Abhängigkeit der elektrischen Leistung zu ermitteln.
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Dadurch kann vorteilhaft die elektrische Leistung exakt, insbesondere als Multiplikationsergebnis aus der erfassten elektrischen Spannung und des elektrischen Stromes, ermittelt werden.
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In einer anderen Ausführungsform ist die Vorrichtung ausgebildet, nur den elektrischen Strom zu erfassen, um die elektrische Spannung, insbesondere Zwischenkreisspannung, zum Ermitteln der elektrischen Leistung als einen vorbestimmten konstanten Spannungswert anzunehmen. So braucht vorteilhaft nur der durch die elektrische Maschine fließende elektrische Strom zum Kalibrieren der Rotorposition erfasst werden.
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In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Vorrichtung ausgebildet, einen Differenzdatensatz zu erzeugen, welcher eine ermittelte Rotordifferenz repräsentiert und den Differenzdatensatz an die Steuereinheit zu senden. Die Steuereinheit ist bevorzugt ausgebildet, den Differenzdatensatz abzuspeichern. So kann die elektrische Maschine vorteilhaft beim Betrieb mit einem kalibrierten Rotorwinkel arbeiten, sodass das Rotorpositionssignal die korrekte, einer elektrischen Ansteuerung entsprechende, Rotorposition repräsentiert.
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In einer bevorzugten Ausführungsform weist die Vorrichtung einen Elektromotor auf, welcher ausgebildet ist, den Rotor und eine mit dem Rotor verbundene Kurbelwelle eines Verbrennungsmotors zu drehen. Die Vorrichtung ist weiter bevorzugt ausgebildet, den Elektromotor in Abhängigkeit des Stromsignals oder des Leistungssignals zum Stellen des Rotors in zueinander verschiedene Rotorwinkel anzusteuern. So kann der Rotor – beispielsweise gesteuert durch ein Steuerprogramm der Vorrichtung – schrittweise oder kontinuierlich in zueinander verschiedene Rotorpositionen angefahren werden und der Strom oder die elektrische Leistung, welche von der elektrischen Maschine in der jeweiligen Rotorposition aufgenommen wird, erfasst werden. Weiter vorteilhaft kann der so erfasste elektrische Rotorwinkel mit dem dem Rotorpositionssignal entsprechenden Rotorwinkel verglichen werden, und so das Rotorkalibriersignal oder der zuvor erwähnte Differenzdatensatz erzeugt werden.
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Bevorzugt ist die Vorrichtung ausgebildet, den zuvor erwähnten Differenzdatensatz in Abhängigkeit des Rotorkalibriersignals zu erzeugen.
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Die elektrische Maschine ist bevorzugt eine permanenterregte oder fremderregte Synchronmaschine. Die elektrische Maschine ist zum Generatorbetrieb und/oder Motorbetrieb ausgebildet.
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Bevorzugt ist die elektrische Maschine Bestandteil eines elektrischen Antriebs für ein Kraftfahrzeug, insbesondere Hybridfahrzeug.
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Die Erfindung betrifft auch ein System zum Kalibrieren einer elektronisch kommutierten Maschine, insbesondere der elektronisch kommutierten Maschine der zuvor beschriebenen Art. Das Kalibriersystem umfasst die zuvor beschriebene Vorrichtung und wenigstens eine elektrische Maschine. Die elektrische Maschine weist bevorzugt einen Eingang für den zuvor erwähnten Differenzdatensatz auf.
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Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Kalibrieren eines Rotorwinkels eines insbesondere permanentmagnetisch ausgebildeten Rotors einer elektrischen Maschine.
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Bei dem Verfahren wird ein Stator der elektrischen Maschine zum Erzeugen einer Verlustleistung bestromt, so dass die Maschine kein Drehmoment abgeben kann, wobei der Rotor insbesondere schrittweise – bevorzugt in eine vorbestimmte elektrische Rotorposition – gedreht wird, wobei in Abhängigkeit eines von einem Rotorpositionssensor erfassten Rotorwinkels des Rotors ein Strom oder eine in dem Stator umgesetzte Verlustleistung erfasst wird und ein Stromsignal erzeugt wird, welches mit abgespeicherten Stromwerten, repräsentiert durch einen Stromdatensatz, verglichen wird und in Abhängigkeit eines Vergleichsergebnisses eine Rotorwinkelabweichung ermittelt wird.
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Bevorzugt wird bei dem Verfahren ein die Rotorwinkelabweichung repräsentierender Rotorwinkeldatensatz erzeugt und der Rotorwinkeldatensatz in einem Speicher der elektrischen Maschine abgespeichert. Dadurch kann die elektrische Maschine vorteilhaft mit exakt korrigiertem Rotorwinkel ohne Rotorwinkelversatz betrieben werden.
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Bevorzugt erzeugt die elektrische Maschine beim Betrieb ein magnetisches Drehfeld in Abhängigkeit des Rotorwinkeldatensatzes und ändert dazu den dem Rotorpositionssignal entsprechenden Rotorwinkel in Abhängigkeit des Rotorwinkeldatensatzes durch insbesondere durch Addition oder Subtraktion. So kann vorteilhaft bei einer Ansteuerung des Stators ein Offset des von dem Rotorpositionssensor erfassten Rotorwinkels – insbesondere relativ zu einem elektrischen Rotorwinkel – korrigierend berücksichtigt werden. Weiter vorteilhaft ist so eine Leistungsabgabe der Maschine im Motorbetrieb oder eine Leistungserzeugung im Generatorbetrieb verbessert.
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In einer bevorzugten Variante des Verfahrens ist der Rotor der elektrischen Maschine beim Kalibrieren mit einer Kurbelwelle eines Verbrennungsmotors drehfest verbunden, so dass die Kurbelwelle beim Gedrehtwerden des Rotors der elektrischen Maschine mitgedreht wird. Mit der vorab beschriebenen Vorrichtung und dem Verfahren kann die Rotorposition des Rotors vorteilhaft exakt bestimmt werden, so dass aufwändige Kalibrierungen vor dem Zusammenbau mit dem Verbrennungsmotor entfallen können.
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Die Erfindung wird nun im Folgenden anhand von Figuren und weiteren Ausführungsbeispielen beschrieben. Weitere vorteilhafte Ausführungsvarianten ergeben sich aus den in den abhängigen Ansprüchen und in den Figuren beschriebenen Merkmalen.
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1 zeigt ein Ausführungsbeispiel für ein Kalibriersystem mit einer Kalibriervorrichtung und einer elektrischen Maschine, welche mit einem Verbrennungsmotor gekoppelt ist und zum Kalibrieren von einem Elektromotor gedreht wird;
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2 zeigt ein Diagramm in dem eine von der elektrischen Maschine aufgenommene Leistung in Abhängigkeit des Rotorwinkelversatzes dargestellt ist.
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1 zeigt ein Ausführungsbeispiel für ein Kalibriersystem 1. Das Kalibriersystem 1 umfasst eine Vorrichtung 2 zum Kalibrieren eines Elektromotors 3. Das Kalibriersystem 1 umfasst auch den Elektromotor 3 und einen Verbrennungsmotor 4. Der Verbrennungsmotor 4 ist in diesem Ausführungsbeispiel mittels einer drehfesten Verbindung 6 mit dem Elektromotor 3, und dort mit einer Rotorwelle 8 eines Rotors 10 des Elektromotors 3 verbunden. Die drehfeste Verbindung 6 ist auch mit einer Kurbelwelle 7 des Verbrennungsmotors 4 drehfest verbunden. Das Kalibriersystem 1 umfasst auch einen Antriebsmotor 5, welcher in diesem Ausführungsbeispiel als Elektromotor ausgebildet ist, und welcher ausgangsseitig mit der drehfesten Verbindung 6 wirkverbunden ist. Der Antriebsmotor 5 ist ausgebildet, in Abhängigkeit eines eingangsseitig empfangenen Steuersignals einen Drehmoment an die drehfeste Verbindung abzugeben, sodass der Rotor 10, gemeinsam mit der Kurbelwelle 7, gedreht werden kann. Der Rotor 10, insbesondere die Rotorwelle 8, ist über die drehfeste Verbindung 6 mit der Kurbelwelle 7 drehfest verbunden. Beim Drehen des Rotors 10 um eine Rotorlängsachse, insbesondere die Rotorwelle 8, wird so die Kurbelwelle 7 des Verbrennungsmotors 4 mit gedreht. Zum Drehen des Rotors 10 muss so eine mechanische Leistung erzeugt werden, da der Verbrennungsmotor 4, insbesondere durch Kurbelwellenlager oder durch mit der Kurbelwelle 7 verbundene Verbrennungskolben, eine mechanische Reibung erzeugen kann.
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Der Elektromotor 3 weist auch einen Stator 9 auf, welcher in diesem Ausführungsbeispiel drei Statorspulen, nämlich eine Statorspule 34, eine Statorspule 35 und eine Statorspule 36, umfasst. Der Stator 9 kann – anders als in 1 beschrieben – auch mehr als drei Statorspulen, beispielsweise fünf Statorspulen, oder ein Vielfaches von drei Statorspulen, beispielsweise sechs Statorspulen, neun Statorspulen oder zwölf Statorspulen aufweisen.
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Der Elektromotor 3 weist auch eine Steuereinheit 12 auf. Die Steuereinheit 12 weist in diesem Ausführungsbeispiel eine Leistungsendstufe 13, insbesondere einen Inverter, und eine Verarbeitungseinheit 14 auf. Die Verarbeitungseinheit 14 ist ausgebildet, die Leistungsendstufe 13, insbesondere Leistungshalbleiterschalter der Leistungsendstufe 13, zum Bestromen des Stators 9, insbesondere der Statorspulen 34, 35 und 36 zum Erzeugen eines magnetischen Drehfeldes zum Drehbewegen des Rotors 10 anzusteuern. Die Leistungsendstufe 13 ist ausgangsseitig über eine Verbindungsleitung 33 mit dem Stator 9 verbunden und ausgebildet, die Statorspulen des Stators 9 zu bestromen.
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Der Elektromotor 3 weist auch einen Rotorpositionssensor 11 auf, welcher ausgebildet ist, eine Rotorposition des Rotors 10 zu erfassen und ein die Rotorposition repräsentierendes Rotorpositionssignal zu erzeugen.
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Der Elektromotor 3, insbesondere die Steuereinheit 12, weist auch einen Speicher 15 für einen Differenzdatensatz 16‘ auf. Der Differenzdatensatz 16‘ repräsentiert in diesem Ausführungsbeispiel eine Rotorwinkelabweichung zwischen einem von dem Rotorpositionssensor 11 erfassten Rotorwinkel und einem elektrischen Rotorwinkel, über einen elektrischen Rotorumlauf hinweg.
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Die Vorrichtung 2 zum Kalibrieren des Elektromotors 3 weist in diesem Ausführungsbeispiel eine Verarbeitungseinheit 17 auf. Die Verarbeitungseinheit 17 ist beispielsweise durch einen Mikroprozessor oder einen Mikrocontroller gebildet. Die zuvor erwähnte Verarbeitungseinheit 14 der elektrischen Maschine 3 ist beispielsweise durch einen Mikrocontroller, ein FPGA (FPGA = Field-Programmable-Gate-Array) oder ein ASIC (ASIC = Application-Specific-Integrated-Circuit) gebildet.
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Die Vorrichtung 2 weist einen Eingang 22 für das von dem Rotorpositionssensor 11 erzeugte Rotorpositionssignal 38 auf. Die Verarbeitungseinheit 17 ist über eine Verbindungsleitung 29 mit dem Eingang 22 verbunden. Die Verarbeitungseinheit 17 ist ausgangsseitig über eine Verbindungsleitung 37 mit dem Motor 5 verbunden und ausgebildet, ein Steuersignal zum Drehbewegen des Motors 5 beim Kalibrieren zu erzeugen.
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Die Verarbeitungseinheit 17 ist eingangsseitig über eine Verbindungsleitung 31 mit einem Look-up-Speicher 18 verbunden. In dem Look-up-Speicher 18 ist in diesem Ausführungsbeispiel eine Mehrzahl von Datensätzen abgespeichert, welche jeweils einen Stromdatensatz repräsentieren. Von den Stromdatensätzen ist ein Stromdatensatz 19 beispielhaft bezeichnet. In dem Look-up-Speicher 18 ist auch eine Mehrzahl von insbesondere elektrischen Rotorwinkeldatensätzen abgespeichert, von denen ein Rotorwinkeldatensatz 20 beispielhaft bezeichnet ist. Der Rotorwinkeldatensatz 20 ist dabei dem Stromdatensatz 19 zugeordnet. Die Vorrichtung 2 weist in diesem Ausführungsbeispiel auch einen Eingang 25 für eine Versorgungsspannung, insbesondere eine Batteriespannung zum Betreiben der elektrischen Maschine 3, auf. Die Vorrichtung 2 weist auch einen Stromsensor 21 auf, welcher beispielsweise durch einen Hall-Sensor oder durch einen Shunt-Widerstand gebildet ist. Der Stromsensor 21 ist mit einem Anschluss mit dem Eingang 25 für die Versorgungsspannung verbunden und mit einem weiteren Anschluss mit einem Anschluss 26 für eine Versorgungsspannung der elektrischen Maschine 3 verbunden.
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Beim Betrieb der elektrischen Maschine 3, insbesondere im Motorbetrieb, fließt über den Anschluss die von der Steuereinheit 12, insbesondere der Leistungsendstufe 13, verbrauchte elektrische Verlustleistung, als auch die in dem Stator 9 umgesetzte elektrische Verlustleistung. Die elektrische Maschine 3 kann zum Kalibrieren der Rotorposition des Rotors 10 von der Steuereinheit 12 derart angesteuert werden, dass die Statorspulen 34, 35 und 36 eine elektrische Wirkleistung verbrauchen, wobei der Rotor 10 kein mechanisches Drehmoment erzeugen kann, welches über die drehfeste Verbindung 6 an die Kurbelwelle 7 des Verbrennungsmotors 4 abgegeben werden kann.
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Die Steuereinheit 12 ist eingangsseitig über eine Verbindungsleitung 24 mit dem Ausgang 23 der Vorrichtung 2 verbunden. Die Verarbeitungseinheit 17 kann beispielsweise zum Schalten der elektrischen Maschine 3 in einem Kalibriermodus ein Kalibriersignal erzeugen und dieses über eine Verbindungsleitung 30 zu dem Ausgang 23 senden, sodass das Kalibriersignal über die Verbindungsleitung 24 von der Steuereinheit 12 empfangen werden kann. Die Steuereinheit 12 kann dann in Abhängigkeit des eingangsseitig empfangenen Kalibriersignals den Stator 9 mit einem reinen δ-Strom ansteuern, sodass ein von der elektrischen Maschine abgegebenes mechanisches Drehmoment Null beträgt. Der zuvor erwähnte D-Strom bezieht sich auf ein D-Q-Koordinatensystem, wobei ein Stromvektor einer elektrischen Ansteuerung des Stators zum Drehbewegen des Rotors einen D- und/oder einen Q-Anteil aufweist.
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Im Folgenden wird nun die Funktionsweise des Kalibriersystems 1 beschrieben:
Zum Kalibrieren der elektrischen Maschine 3, insbesondere einer Rotorposition zum Drehbewegen des Rotors 10, kann von der Verarbeitungseinheit 2 das zuvor erwähnte Kalibriersignal erzeugt werden und über den Ausgang 23 an die Steuereinheit 12 gesendet werden. Die Steuereinheit 12 kann daraufhin den Stator 9 mit einem reinen D-Strom ansteuern. Beim Erzeugen des reinen D-Stromes wird in der elektrischen Maschine so nur in der Steuereinheit 12, insbesondere Leistungsendstufe 13, und in dem Stator 9 eine elektrische Verlustleistung umgesetzt. Die dabei umgesetzte elektrische Verlustleistung ist – wie bereits eingangs beschrieben – von einer Rotorposition des Rotors 10 abhängig. Wenn nämlich eine tatsächliche mechanische Rotorposition des Rotors, zuvor auch Rotorwinkel genannt, von dem Rotorwinkel der elektrischen Ansteuerung der Steuereinheit 12 abweicht, so wird in Abhängigkeit von der Abweichung, also der Rotorwinkeldifferenz, eine zur Rotorwinkeldifferenz entsprechende Verlustleistung in dem Stator 9 umgesetzt. Die dem zugrunde liegende Leistungsbilanz kann wie folgt beschrieben werden: Pin = PSteuereinheit + PStator + Pmech, worin
- Pmech
- = 0 bei entsprechender Ansteuerung des Stators,
und wobei - Pin
- = Aufgenommene elektrische Leistung der Maschine
- PSteuereinheit
- = Verlustleistung der Steuereinheit und Endstufe
- PStator
- = Verlustleistung des Stators im Kalibrierbetrieb
- Pmech
- = Mechanische abgegebene Leistung
bedeuten.
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Die Verarbeitungseinheit 17 kann nun ein Steuersignal zum insbesondere schrittweisen Drehbewegen des Motors 5 erzeugen, und über die Verbindungsleitung 37 an den Motor 5 senden und so den Rotor 10 in ein eine vorbestimmte elektrische Rotorposition drehen. Die der elektrischen Rotorposition entsprechende mechanische Rotorposition kann dabei von dem Rotorpositionssensor 11 erfasst werden.
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Die Verarbeitungseinheit 17 ist ausgebildet, in Abhängigkeit des von dem Stromsensor 21 erzeugten und über die Verbindungsleitung 28 empfangenen Stromsignals über die Verbindungsleitung 31 einen dem Stromsignal entsprechenden Stromdatensatz, beispielsweise den Stromdatensatz 19 aus dem Look-up-Speicher 18, auszulesen und einen dem Stromdatensatz 19 entsprechenden, elektrischen Rotorwinkeldatensatz 20 auf dem Look-up-Speicher 18 auszulesen. Der so aus dem Look-up-Speicher ausgelesene Rotorwinkeldatensatz 20 muss zu einer verlustfreien Ansteuerung der elektrischen Maschine 3 im Motorbetrieb dem von dem Rotorpositionssensor 11 erfassten, mechanischen Rotorwinkel des Rotors 10 entsprechen. Die Verarbeitungseinheit 17 ist weiter ausgebildet, über den Eingang 22 das von dem Rotorpositionssensor 11 erzeugte Rotorpositionssignal 38 zu empfangen, und das Rotorpositionssignal 38 mit dem Rotorpositionsdatensatz 20 zu vergleichen. Die Verarbeitungseinheit 17 ist weiter ausgebildet, in Abhängigkeit eines Vergleichsergebnisses eine Rotorwinkeldifferenz zu ermitteln und einen die Rotorwinkeldifferenz repräsentierenden Differenzdatensatz 16 zu erzeugen. Die Verarbeitungseinheit 17 kann dazu beispielsweise einen Komparator 39 aufweisen.
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Die Verarbeitungseinheit 17 kann den Differenzdatensatz 16 über die Verbindungsleitung 30 am Ausgang 23 bereitstellen. Die elektrische Maschine 3, insbesondere die Steuereinheit 12, kann den Differenzdatensatz 16 über die mit dem Ausgang 23 verbundene Verbindungsleitung 38 empfangen und in dem Speicher 15 als abgespeicherten Differenzdatensatz 16‘ abspeichern. Die elektrische Maschine 3 kann so zum Ansteuern der Leistungsendstufe 13, insbesondere mittels eines PWM- oder eines Block-Kommutierungssignals, eine korrekte Rotorposition in Abhängigkeit des Rotorpositionssignals 38 und des abgespeicherten Differenzdatensatzes 16‘ ermitteln und den Stator 9 zum Erzeugen des magnetischen Drehfeldes den Stator 9 in Abhängigkeit der korrekten Rotorposition bestromen.
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1 zeigt auch eine Variante zu der bereits beschriebenen Vorrichtung 2. Die Vorrichtung 2 weist zusätzlich zu dem Stromsensor 21 eine elektrische Verbindungsleitung 27 auf, welche den Eingang 25 mit der Verarbeitungseinheit 17, und dort beispielsweise mit einem Analog-Digital-Wandler verbindet. Die Verarbeitungseinheit 17 kann so ein von dem – nicht dargestellten – Analog-Digital-Wandler erzeugtes Spannungssignal empfangen, welches die an dem Eingang 25 anliegende Versorgungsspannung, insbesondere Batteriespannung, repräsentiert. Die Verarbeitungseinheit 17 kann so die von der elektrischen Maschine 3 verbrauchte elektrische Leistung im Kalibrierbetrieb, in Abhängigkeit des über die Verbindungsleitung 28 empfangenen Stromsignals, und des über die Verbindungsleitung 27 empfangenen Spannungssignals ermitteln. In dem Look-up-Speicher 18 können anstelle der Stromdatensätze, wie dem Stromdatensatz 19, Leistungsdatensätze abgespeichert sein, welche jeweils eine elektrische Leistung repräsentieren.
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2 zeigt ein Diagramm 40. Das Diagramm 40 weist in diesem Ausführungsbeispiel eine Abszisse 41 auf, welche einen elektrischen Rotorwinkel, insbesondere die Rotorwinkeldifferenz repräsentiert. Das Diagramm 40 weist auch eine Ordinate 42 auf, welche eine von der Maschine aufgenommene elektrische Leistung repräsentiert.
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Das Diagramm 40 zeigt auch eine Kurve 43, welche die von der Maschine aufgenommene elektrische Leistung in Abhängigkeit der Rotorwinkelabweichung, zuvor Rotorwinkeldifferenz genannt, repräsentiert. Die Kurve 43 weist einen Scheitelpunkt 46 auf, welcher einen Punkt optimaler Leistung 45 bei einem elektrischen Rotorwinkel 44 repräsentiert. Der Rotorwinkel 44 entspricht in dem Scheitelpunkt 46 dem von dem Rotorpositionssensor 11 erfassten mechanischen Rotorwinkel. Die Rotorwinkeldifferenz ist in dem Scheitelpunkt 46 gleich null. Weicht der mechanisch erfasste Rotorwinkel, erfasst durch den Rotorpositionssensor 11, von dem elektrischen Rotorwinkel beim Ansteuern des Stators 9 durch die Steuereinheit 12 ab, so sinkt die von der Maschine aufgenommene elektrische Leistung gemäß der Kurve 43, und auch die Performance der Maschine beim Motorbetrieb und/oder Generatorbetrieb.