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DE102022200117A1 - Method for operating an electrical machine - Google Patents

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DE102022200117A1
DE102022200117A1 DE102022200117.6A DE102022200117A DE102022200117A1 DE 102022200117 A1 DE102022200117 A1 DE 102022200117A1 DE 102022200117 A DE102022200117 A DE 102022200117A DE 102022200117 A1 DE102022200117 A1 DE 102022200117A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
field winding
phase
rotor
phases
offset
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Pending
Application number
DE102022200117.6A
Other languages
German (de)
Inventor
Joachim Meiser
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Brose Fahrzeugteile SE and Co KG
Original Assignee
Brose Fahrzeugteile SE and Co KG
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 Brose Fahrzeugteile SE and Co KG filed Critical Brose Fahrzeugteile SE and Co KG
Priority to DE102022200117.6A priority Critical patent/DE102022200117A1/en
Publication of DE102022200117A1 publication Critical patent/DE102022200117A1/en
Pending legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P6/00Arrangements for controlling synchronous motors or other dynamo-electric motors using electronic commutation dependent on the rotor position; Electronic commutators therefor
    • H02P6/14Electronic commutators
    • H02P6/16Circuit arrangements for detecting position

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb einer elektrischen Maschine (2), aufweisend einen Elektromotor (4) mit einem Stator mit einer Drehfeldwicklung (19) mit mindestens drei Phasen (U, V, W) und mit einen drehbar innerhalb des Stators gelagerten Rotor mit Permanentmagneten, wobei die Phasen (U, V, W) bei einer Bestromung mit Phasenströmen (lu, Iv, Iw) eine Anzahl von Magnetpolen (66, 68, 70, 72) oder Magnetpolpaaren der Drehfeldwicklung (19) bilden, bei welchem im Zuge einer Kalibrierung für jeden Magnetpol (66, 68, 70, 72) oder jedes Magnetpolpaar der Drehfeldwicklung (19): ein vorgegebener Spannungsvektor an die Drehfeldwicklung (19) angelegt wird, ein resultierendes Positionssignal (64) für die Rotorposition bestimmt wird, ein elektrischer und/oder mechanischer Offset-Wert als Differenz zwischen dem Spannungsvektor und dem Positionssignal (64) bestimmt wird, der bestimmte Offset-Wert hinterlegt wird, und bei welchem die hinterlegten Offset-Werte für eine Berechnung und eine geschlossenen Regelung der Phasenströme (lu, Iv, Iw) zur Bestromung der Drehfeldwicklung (19) verwendet werden.The invention relates to a method for operating an electrical machine (2), having an electric motor (4) with a stator with a rotating field winding (19) with at least three phases (U, V, W) and with a rotor rotatably mounted inside the stator Permanent magnets, whereby the phases (U, V, W) form a number of magnetic poles (66, 68, 70, 72) or pairs of magnetic poles of the rotary field winding (19) when energized with phase currents (lu, Iv, Iw), in which a calibration for each magnetic pole (66, 68, 70, 72) or each pair of magnetic poles of the rotating field winding (19): a predetermined voltage vector is applied to the rotating field winding (19), a resulting position signal (64) for the rotor position is determined, an electrical and /or mechanical offset value is determined as the difference between the voltage vector and the position signal (64), the determined offset value is stored, and in which the stored offset values are used for a calculation and closed-loop control of the phase currents (lu, Iv, Iw) are used to energize the rotating field winding (19).

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb einer elektrischen Maschine, welche einen Elektromotor mit einem Stator mit einer Drehfeldwicklung und mit einem drehbar innerhalb des Stators gelagerten Rotor aufweist, wobei die Phasen bei einer Bestromung mit Phasenströmen eine Anzahl von Magnetpolen oder Magnetpolpaaren bilden. Die Erfindung betrifft weiterhin eine elektrische Maschine und eine Software zur Durchführung des Verfahrens.The invention relates to a method for operating an electrical machine which has an electric motor with a stator with a rotary field winding and with a rotor rotatably mounted within the stator, the phases forming a number of magnetic poles or magnetic pole pairs when phase currents are applied. The invention also relates to an electrical machine and software for carrying out the method.

Elektromotorisch an- oder betriebene Verstellsysteme als Kraftfahrzeugkomponenten, wie beispielsweise Fensterheber, Sitzverstellungen, Tür- und Schiebedachantriebe oder Kühlerlüfterantriebe sowie Pumpen und Innenraumgebläse weisen typischerweise einen elektrischen Antrieb mit einem gesteuerten Elektromotor auf. Des Weiteren werden elektrische Maschinen beispielsweise als Antriebe in Form von Nabenmotoren bei elektrisch angetriebenen oder antreibbaren Fahrzeugen, wie insbesondere einem elektrisch angetriebenen oder antreibbaren Zweirad, beispielsweise einem Stehfahrzeug oder E-Scooter oder einem E-Bike oder Pedelec, eingesetzt.Adjustment systems powered or operated by electric motors as motor vehicle components, such as window lifters, seat adjusters, door and sunroof drives or radiator fan drives, as well as pumps and interior fans, typically have an electric drive with a controlled electric motor. Furthermore, electrical machines are used, for example, as drives in the form of hub motors in electrically driven or drivable vehicles, such as in particular an electrically driven or drivable two-wheeler, for example a standing vehicle or e-scooter or an e-bike or pedelec.

Für solche elektromotorische Antriebe werden zunehmend häufig sogenannte bürstenlose Elektromotoren (bürstenloser Gleichstrommotor, BLDC-Motor) eingesetzt, bei denen die verschleißanfälligen Bürstenelemente eines starren (mechanischen) Kommutators durch eine elektronische Kommutierung des Motorstroms ersetzt sind.So-called brushless electric motors (brushless DC motors, BLDC motors) are increasingly being used for such electromotive drives, in which the wear-prone brush elements of a rigid (mechanical) commutator are replaced by electronic commutation of the motor current.

Elektromotorische Antriebe für Kraftfahrzeuge werden in der Regel von einer (Hochvolt-)Batterie als fahrzeuginternem Energiespeicher gespeist, aus welchem der Elektromotor mit elektrischer Energie in Form eines Gleichstroms (Gleichspannung) versorgt wird. Zur Wandlung des Gleichstroms in den Motorstrom ist geeigneterweise ein Stromrichter (Wechselrichter, Inverter) zwischen der Batterie und dem Elektromotor verschaltet. Der Stromrichter weist eine Brückenschaltung auf, welche über einen elektrischen Zwischenkreis mit der Gleichstrom oder Gleichspannung des Energiespeichers versorgt wird. Der Motorstrom wird durch eine pulsweitenmodulierte (PWM) Ansteuerung oder Regelung von Halbleiterschaltern der Brückenschaltung als ein mehrphasiger Ausgangsstrom erzeugt. Durch die Pulse der PWM-Signale werden die Halbleiterschalter getaktet zwischen einem leitenden und einem sperrenden Zustand umgeschaltet.Electromotive drives for motor vehicles are usually fed by a (high-voltage) battery as an on-board energy store, from which the electric motor is supplied with electrical energy in the form of a direct current (direct current). In order to convert the direct current into the motor current, a power converter (inverter) is suitably connected between the battery and the electric motor. The power converter has a bridge circuit, which is supplied with the direct current or direct voltage of the energy store via an electrical intermediate circuit. The motor current is generated as a multi-phase output current by a pulse width modulated (PWM) control or regulation of semiconductor switches of the bridge circuit. The semiconductor switches are switched between a conducting and a blocking state in a clocked manner by the pulses of the PWM signals.

Die Brückenschaltung speist im Betrieb in die Statorspulen des Elektromotors den Phasen zugeordnete Phasenströme (Motorstrom, Drehstrom) ein, welche in der Folge ein bezüglich des Stators rotierendes magnetisches Drehfeld erzeugen. Der Rotor des Elektromotors weist hierbei geeigneterweise eine Anzahl von Permanentmagneten auf, wobei durch die Wechselwirkung der Permanentmagnete mit dem Drehfeld ein resultierendes Drehmoment erzeugt wird, welches den Rotor in Rotation versetzt.During operation, the bridge circuit feeds phase currents assigned to the phases (motor current, three-phase current) into the stator coils of the electric motor, which subsequently generate a rotating magnetic field with respect to the stator. In this case, the rotor of the electric motor suitably has a number of permanent magnets, the interaction of the permanent magnets with the rotary field producing a resulting torque which causes the rotor to rotate.

Die Phasen des erzeugten Drehstroms und des zugehörigen Drehfeldes werden als (Motor-)Phasen bezeichnet. Im übertragenen Sinne werden hierunter auch die jeweils einer solchen Phase zugeordneten Statorspulen (Phasenwicklung) mit den zugehörigen Verbindungsleitungen (Phasenende) verstanden. Die Phasen sind hierbei beispielsweise in einem Sternpunkt einer Sternschaltung miteinander verschaltet.The phases of the generated three-phase current and the associated rotating field are referred to as (motor) phases. In a figurative sense, this also includes the stator coils (phase winding) assigned to such a phase with the associated connecting lines (phase end). In this case, the phases are connected to one another, for example, in a star point of a star connection.

Für einen effizienten Betrieb ist es notwendig, dass die Phasen zum richtigen Zeitpunkt mit Strom versorgt werden. Hierzu ist beispielsweise eine Vektorregelung, auch feldorientierte Regelung (engl.: Field Oriented Control, FOC) genannt, möglich. Die FOC ist insbesondere für Permanentmagnet-Synchronmaschinen (PMSM) geeignet, da sie ein hohes dynamisches Drehmomentverhalten aufweist. Für die FOC sind jedoch Informationen über die Ausrichtung des Rotorflusses erforderlich, die in der Regel mit einem am Rotor oder einer Motorwelle montierten Positionssensor ermittelt werden. Die relative Verschiebung zwischen dem Positionssensor und dem Nullpunkt des Rotors ist eine wichtige Kalibrierung, welche erforderlich ist, um das statorseitig erzeugte Drehfeld hinsichtlich des Rotormagnetfelds korrekt auszurichten.For efficient operation, it is necessary that the phases are supplied with power at the right time. Vector control, also known as field-oriented control (FOC), is possible for this purpose. The FOC is particularly suitable for permanent magnet synchronous machines (PMSM) because it has a high dynamic torque behavior. However, FOC requires information about the orientation of the rotor flux, which is typically obtained using a position sensor mounted on the rotor or a motor shaft. The relative displacement between the position sensor and the zero point of the rotor is an important calibration required to correctly align the rotating field generated by the stator with respect to the rotor magnetic field.

Bei einer FOC wird der Drehstrom (die Phasenströme) als zwei orthogonale Komponenten identifiziert, die mit einem Stromraumvektor visualisiert werden können. Die eine Komponente (Direktkomponente) definiert den magnetischen Fluss des Motors, die andere das Drehmoment (Quadraturstrom). Die feldorientierte Regelung regelt den Drehstrom in einem d/q-Koordinatensystem (Referenzsystem, Bezugsystem) des Elektromotors. Im Idealfall ist der Stromraumvektor in Bezug auf den Rotor in Betrag und Richtung (Quadratur) fest, also unabhängig von der Rotation. Da der Stromraumvektor im d/q- Referenzsystem statisch ist, erfolgt die Stromregelung anhand von Gleichstromsignalen. Dies isoliert die Regler von den zeitlich variierenden Wicklungsströmen und -spannungen und eliminiert daher die Begrenzung des Reglerfrequenzugangs und der Phasenverschiebung auf das Motordrehmoment und die Drehzahl.In a FOC, the three-phase (phase) currents are identified as two orthogonal components that can be visualized with a current space vector. One component (direct component) defines the magnetic flux of the motor, the other the torque (quadrature current). The field-oriented regulation regulates the three-phase current in a d/q coordinate system (reference system, reference system) of the electric motor. In the ideal case, the current space vector is fixed in terms of amount and direction (quadrature) in relation to the rotor, i.e. independent of the rotation. Since the current space vector is static in the d/q reference system, the current is controlled using direct current signals. This isolates the regulators from the time varying winding currents and voltages and therefore eliminates the limitation of regulator frequency response and phase shift on motor torque and speed.

Der Elektromotor weist hierbei eine zugeordnete Motorsteuerung auf, welche die entsprechenden Stromkomponenten-Sollwerte aus den Fluss- und Drehmoment-Sollwerten, welche von einer Drehzahlregelung vorgegeben werden, bestimmt.In this case, the electric motor has an associated motor controller, which calculates the corresponding current component setpoint values from the flux and torque setpoints, which are specified by a speed controller.

Um die elektronische Kommutierung des Elektromotors somit zeitlich korrekt vorzugeben und eine effektive FOC realisieren zu können, ist eine ausreichend genaue Kenntnis der Rotorposition hinsichtlich der Drehfeldwicklung notwendig, damit die erforderliche Koordinatentransformationen in das d/q-Koordinatensystem zuverlässig ausführbar sind. Bei der Bestimmung der Rotorposition ist hierbei auch ein Offset (Offsetwinkel) zu berücksichtigen, welcher insbesondere eine Abweichung einer tatsächlichen Nulllage von einer erfassten Rotorlage angibt. Ein mechanischer Offset bezieht sich hierbei auf eine absolute Abweichung zur mechanischen Lage des Rotors, wobei ein elektrischer Offset insbesondere die für die Kommutierung der Phasenströme relevante Lageabweichung angibt.In order to specify the electronic commutation of the electric motor at the correct time and to be able to implement an effective FOC, a sufficiently precise knowledge of the rotor position with regard to the rotating field winding is necessary so that the required coordinate transformations into the d/q coordinate system can be reliably carried out. When determining the rotor position, an offset (offset angle) must also be taken into account, which in particular indicates a deviation of an actual zero position from a detected rotor position. In this case, a mechanical offset relates to an absolute deviation from the mechanical position of the rotor, with an electrical offset in particular specifying the position deviation relevant for the commutation of the phase currents.

Ein mechanischer Offset kann beispielsweise dadurch entstehen, dass ein Hallmagnet in einer im wesentlichen zufälligen Ausrichtung an der Motorwelle angebracht wird, so dass eine Winkelabweichung zwischen der durch einen Hallsensor erfassten Rotorlage und der tatsächlichen Rotorlage entsteht. Ein elektrischer Offset tritt beispielsweise auf, wenn ein magnetisches Zentrum eines Magnetpolpaars verschoben ist. Dies tritt beispielsweise bei Statoren mit stanzpaketierten Blechpaketen auf, wenn aufgrund von Toleranzen beim Stanzen der Statorblechlagen und/oder aufgrund von Toleranzen einer Isolierung zwischen den Statorblechlagen Varianzen und Abweichungen entstehen.A mechanical offset can arise, for example, if a Hall magnet is attached to the motor shaft in a substantially random alignment, so that there is an angular deviation between the rotor position detected by a Hall sensor and the actual rotor position. An electrical offset occurs, for example, when a magnetic center of a pair of magnetic poles is shifted. This occurs, for example, in the case of stators with stamped-packaged laminated cores if variances and deviations arise due to tolerances during the stamping of the stator sheet metal layers and/or due to tolerances in insulation between the stator sheet metal layers.

In der Regel wird hierbei lediglich ein mechanischer Offset hinsichtlich der Ausrichtung bezüglich eines Positions- oder Lagesensors anhand eines Ausrichtungsprozesses kalibriert und hinterlegt. Offsets zwischen den Magnetpolen oder Magnetpolpaaren innerhalb der Drehfeldwicklung bleiben hierbei typischerweise unberücksichtigt. Die Folge ist eine periodische Störung, welche zu Fehlern in der Positionsbestimmung und/oder Drehzahlbestimmung führen kann, und somit die Regelung des Motorbetriebs erschwert. Dies kann sich beispielsweise nachteilig auf den Wirkungsgrad, die Akustik, oder die Stabilität der elektrischen Maschine beziehungsweise des Elektromotors auswirken.As a rule, only a mechanical offset with regard to the alignment with regard to a position or location sensor is calibrated and stored using an alignment process. Offsets between the magnetic poles or pairs of magnetic poles within the rotating field winding are typically not taken into account. The consequence is a periodic disturbance, which can lead to errors in determining the position and/or the determination of the rotational speed, and thus makes it difficult to regulate the operation of the motor. This can, for example, have an adverse effect on the efficiency, the acoustics, or the stability of the electrical machine or the electric motor.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein besonders geeignetes Verfahren zum Betrieb einer elektrischen Maschine anzugeben. Insbesondere soll eine möglichst genaue Kalibrierung von mechanischen und/oder elektrischen Offsets realisiert werden. Der Erfindung liegt weiterhin die Aufgabe zugrunde, eine besonders geeignete elektrische Maschine und eine besonders geeignete Software anzugeben.The invention is based on the object of specifying a particularly suitable method for operating an electrical machine. In particular, the aim is to calibrate mechanical and/or electrical offsets as precisely as possible. The invention is also based on the object of specifying a particularly suitable electrical machine and particularly suitable software.

Hinsichtlich des Verfahrens wird die Aufgabe mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und hinsichtlich der elektrischen Maschine mit den Merkmalen des Anspruchs 8 erfindungsgemäß sowie hinsichtlich der Software mit den Merkmalen des Anspruchs 10 erfindungsgemäß gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.With regard to the method, the object is achieved with the features of claim 1 and with regard to the electrical machine with the features of claim 8 and with regard to the software with the features of claim 10 according to the invention. Advantageous refinements and developments are the subject of the dependent claims.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist zum Betrieb einer elektrische Maschine vorgesehen, sowie dafür geeignet und eingerichtet. Die elektrische Maschine ist beispielsweise als eine elektromotorische Antriebs- oder Traktionsmaschine für ein Kraftfahrzeug, beispielsweise ein elektrisch angetriebenes oder antreibbares Kraftfahrzeug, wie insbesondere einem elektrisch angetriebenen oder antreibbaren Zweirad, ausgeführt. Der zugehörige Elektromotor ist hierbei insbesondere als ein Permanentmagnet-Synchronmotor beziehungsweise als eine Permanentmagnet-Synchronmaschine ausgeführt, und weist einen Stator mit einer Drehfeldwicklung mit mindestens drei Phasen und einen drehbar innerhalb des Stators gelagerten Rotor mit Permanentmagneten auf. Die Phasen der Drehfeldwicklung bilden bei einer Bestromung mit Phasenströmen eine Anzahl von Magnetpolen oder Magnetpolpaaren zur Erzeugung des magnetischen Drehfeldes, welches durch die Wechselwirkung mit den Permanentmagnete ein den Rotor in Rotation versetzendes Drehmoment bewirkt.The method according to the invention is provided for the operation of an electrical machine and is suitable and set up for this. The electrical machine is designed, for example, as an electric motor drive or traction machine for a motor vehicle, for example an electrically driven or drivable motor vehicle, such as in particular an electrically driven or drivable two-wheeler. The associated electric motor is designed in particular as a permanent magnet synchronous motor or as a permanent magnet synchronous machine and has a stator with a rotary field winding with at least three phases and a rotor with permanent magnets rotatably mounted within the stator. When energized with phase currents, the phases of the rotary field winding form a number of magnetic poles or pairs of magnetic poles to generate the rotary magnetic field, which, through the interaction with the permanent magnets, causes a torque that causes the rotor to rotate.

Erfindungsgemäß wird eine (Offset-)Kalibrierung für jeden Magnetpol oder jedes Magnetpolpaar der Drehfeldwicklung durchgeführt.According to the invention, an (offset) calibration is carried out for each magnetic pole or each magnetic pole pair of the rotary field winding.

Für jeden Magnetpol oder jedes Magnetpolpaar wird hierbei ein Ausrichtungsprozess durchgeführt, bei welchem ein jeweils vorgegebener Strom- oder Spannungsvektor an die Drehfeldwicklung angelegt wird. Mit anderen Worten wird mittels der Drehfeldwicklung ein Magnetfeld mit einer vorgegebenen Orientierung erzeugt. Beispielsweise wird der jeweilige Magnetpol oder das jeweilige Magnetpolpaar bestromt. Das resultierende Drehmoment bewegt oder rotiert den Rotor, so dass sich dieser in dem Magnetfeld des Stators ausrichtet. Alternativ kann auch ein drehender Strom- oder Spannungsvektor mit konstanter Amplitude zur Ausrichtung vorgegeben werden.An alignment process is carried out for each magnetic pole or each pair of magnetic poles, in which a predetermined current or voltage vector is applied to the rotary field winding. In other words, a magnetic field with a predetermined orientation is generated by means of the rotary field winding. For example, the respective magnetic pole or the respective pair of magnetic poles is energized. The resulting torque moves or rotates the rotor so that it aligns with the magnetic field of the stator. Alternatively, a rotating current or voltage vector with a constant amplitude can also be specified for alignment.

Anschließend wird die Rotorposition anhand eines resultierenden Positionssignals bestimmt. Das Positionssignal kann hierbei beispielsweise mittels eines Positionssensors (z.B. Hallsensor, Resolver, Drehencoder) erfasst oder gemessen werden. Das Positionssignal ist ein Maß für die (Winkel-)Lage oder Stellung des Rotors bezüglich des Stators, und gibt beispielsweise eine mechanische Position oder eine elektrische Position des Rotors an. Die mechanische Position (mechanischer Winkel) beschreibt hierbei insbesondere die absolute mechanische Lage des Rotors zum Stator, wobei die elektrische Position (elektrischer Winkel) insbesondere den für die Kommutierung des Motorstroms maßgebenden Lagewert beschreibt.The rotor position is then determined using a resulting position signal. In this case, the position signal can be detected or measured, for example, by means of a position sensor (eg Hall sensor, resolver, rotary encoder). The position signal is a measure of the (angular) position or setting of the rotor with respect to the stator and indicates, for example, a mechanical position or an electrical position of the rotor. the mechanic The mechanical position (mechanical angle) describes in particular the absolute mechanical position of the rotor in relation to the stator, with the electrical position (electrical angle) describing in particular the position value that is decisive for the commutation of the motor current.

Aus der bestimmten Rotorposition und der bekannten Orientierung des Spannungsvektors wird ein elektrischer und/oder mechanischer Offset-Wert, also eine Abweichung zur elektrischen und/oder mechanischen Position, beispielsweise aufgrund eines elektrischen und/oder mechanischen (Winkel-)Jitters, bestimmt. Unter einem elektrischen und/oder mechanischen Offset-Wert ist hierbei auch ein mechanischer-zu-elektrischer Offset oder ein elektrisch-zu-mechanischer Offset zu verstehen. Der Offset-Wert wird hierbei als Differenz, insbesondere als Winkeldifferenz, zwischen dem Spannungsvektor und dem Positionssignal bestimmt.An electrical and/or mechanical offset value, ie a deviation from the electrical and/or mechanical position, for example due to electrical and/or mechanical (angle) jitter, is determined from the determined rotor position and the known orientation of the voltage vector. An electrical and/or mechanical offset value is also to be understood here as meaning a mechanical-to-electrical offset or an electrical-to-mechanical offset. The offset value is determined as a difference, in particular as an angle difference, between the voltage vector and the position signal.

Die Konjunktion „und/oder“ ist hier und im Folgenden derart zu verstehen, dass die mittels dieser Konjunktion verknüpften Merkmale sowohl gemeinsam als auch als Alternativen zueinander ausgebildet sein können.The conjunction “and/or” is to be understood here and in the following in such a way that the features linked by means of this conjunction can be designed both together and as alternatives to one another.

Der Offset-Wert wird für jeden Magnetpol oder jedes Magnetpolpaar hinterlegt, also beispielsweise in einer (Look-Up-)Tabelle gespeichert. Dadurch sind eine der Anzahl der Magnetpole oder der Anzahl der Magnetpolpaare entsprechende Anzahl von Offset-Werten hinterlegt. Die hinterlegten Offset-Werte werden verfahrensgemäß für eine Berechnung und eine geschlossene Regelung der Phasenströme, also des Dreh- oder Motorstroms, zur Bestromung der Drehfeldwicklung verwendet. Die Phasenströme werden hierbei vorzugsweise mittels einer feldorientierten Regelung geregelt. Dadurch ist ein besonders geeignetes Verfahren zum Betrieb einer elektrischen Maschine realisiert.The offset value is stored for each magnetic pole or each pair of magnetic poles, for example in a (look-up) table. As a result, a number of offset values corresponding to the number of magnetic poles or the number of magnetic pole pairs are stored. According to the method, the stored offset values are used for a calculation and closed-loop control of the phase currents, ie the three-phase or motor current, for energizing the rotary field winding. In this case, the phase currents are preferably regulated by means of a field-oriented regulation. A particularly suitable method for operating an electrical machine is thereby implemented.

Durch das Verfahren werden die elektrischen und/oder mechanischen Offsets für jeden Magnetpol oder jedes Magnetpolpaar des Elektromotors bestimmt, so dass durch die erfindungsgemäße Kalibrierung eine bessere Qualität der Phasenstromregelung, und in der Folge eine geringere Fehlausrichtung des Rotors während des Motorbetriebs, realisiert ist. Dadurch wird die Qualität und Gleichmäßigkeit des erzeugten Drehmoments verbessert, so dass Drehmomentschwankungen reduziert und die Motorakustik verbessert werden.The method determines the electrical and/or mechanical offsets for each magnetic pole or each magnetic pole pair of the electric motor, so that the calibration according to the invention improves the quality of the phase current control and, as a result, reduces the misalignment of the rotor during motor operation. This improves the quality and consistency of the torque generated, reducing torque ripple and improving engine acoustics.

In einer vorteilhaften Ausführung wird zwischen den Offset-Werten interpoliert, wobei die Berechnung und geschlossene Regelung der Phasenströme anhand der hinterlegten und interpolierten Offset-Werte erfolgt. Beispielsweise ist es hierbei denkbar, dass die Offset-Werte segmentweise für die mechanische Rotation des Rotors interpoliert werden. Dadurch wird die Stromregelung der Phasenströme weiter verbessert.In an advantageous embodiment, the offset values are interpolated, with the phase currents being calculated and closed-loop controlled using the stored and interpolated offset values. For example, it is conceivable that the offset values are interpolated segment by segment for the mechanical rotation of the rotor. This further improves the current regulation of the phase currents.

In einer bevorzugten Ausbildung weist die Drehfeldwicklung mindestens sechs Phasen auf, welche ansteuertechnisch in eine Anzahl von dreiphasigen Teilsystemen gegliedert sind. Die Drehfeldwicklung weist hierbei insbesondere 3 x n Phasen auf, wobei n > 1 ist. Hierbei wird die Kalibrierung für jedes der Teilsysteme durchgeführt. Dadurch wird die Stromregelung bei mehrphasigen Elektromotoren (Multiphasenantrieben) verbessert.In a preferred embodiment, the rotary field winding has at least six phases, which are divided into a number of three-phase subsystems in terms of control technology. In this case, the rotary field winding has, in particular, 3×n phases, where n>1. In this case, the calibration is carried out for each of the subsystems. This improves current control in multi-phase electric motors (multi-phase drives).

Vorzugsweise wird die Kalibrierung der Teilsysteme hierbei nacheinander durchgeführt. Insbesondere wird hierbei anhand der Kalibrierungen ein Offset-Wert für den elektrischen und/oder mechanischen Versatz zwischen den Teilsystemen bestimmt und hinterlegt. Die Teilsysteme können hierbei beispielsweise aufgrund eines Wickeloffsets unterschiedliche Verhalten aufweisen. Durch die Bestimmung des Versatzes zwischen den Teilsystemen ist hierbei eine einfache und zuverlässige Bestimmung des mechanischen und/oder elektrischen Wickeloffsets realisierbar, wodurch eine besonders effektive Stromregelung bei mehrphasigen Elektromotoren gewährleistet ist.The calibration of the subsystems is preferably carried out one after the other. In this case, in particular, an offset value for the electrical and/or mechanical offset between the subsystems is determined and stored on the basis of the calibrations. In this case, the subsystems can have different behaviors, for example due to a winding offset. By determining the offset between the subsystems, a simple and reliable determination of the mechanical and/or electrical winding offset can be implemented, as a result of which particularly effective current regulation is ensured in multi-phase electric motors.

In einer denkbaren Ausgestaltung wird die Kalibrierung im Zuge der Herstellung des Elektromotors ausgeführt. Insbesondere wird die Kalibrierung als eine End-of-Line Kalibrierung durchgeführt. Hierbei ist es beispielsweise denkbar, dass der Elektromotor beziehungsweise die elektrische Maschine sensorlos, also ohne einen dedizierten Positionssensor für den Rotor ausgeführt ist, das Positionssignal wird also mittels eines motor- oder maschinenexternen Positionssensors bestimmt. Dadurch ist ein besonders kostengünstiger Elektromotor gewährleistet.In a conceivable embodiment, the calibration is carried out in the course of manufacturing the electric motor. In particular, the calibration is performed as an end-of-line calibration. It is conceivable here, for example, for the electric motor or the electric machine to be sensorless, that is to say without a dedicated position sensor for the rotor, so that the position signal is determined by means of a position sensor external to the motor or machine. This ensures a particularly cost-effective electric motor.

Alternativ weist die elektrische Maschine beziehungsweise der Elektromotor einen Positionssensor für den Rotor auf. Hierbei kann das Verfahren beziehungsweise die Kalibrierung beispielsweise bei einer erstmaligen Inbetriebnahme oder vor jeder Inbetriebnahme durchgeführt werden. Beispielsweise ist es auch möglich, dass die Kalibrierung regelmäßig, also beispielsweise nach einer bestimmten Zeitdauer oder nach einer bestimmten Anzahl von Anfahrvorgängen wiederholt wird. Ebenso möglich ist beispielsweise, dass die Kalibrierung durch einen Benutzer auslösbar ist.Alternatively, the electrical machine or the electric motor has a position sensor for the rotor. In this case, the method or the calibration can be carried out, for example, when the device is put into operation for the first time or before each start-up. For example, it is also possible for the calibration to be repeated regularly, for example after a certain period of time or after a certain number of start-up processes. It is also possible, for example, for the calibration to be triggered by a user.

Die erfindungsgemäße elektrische Maschine ist für ein Kraftfahrzeug vorgesehen, sowie dafür geeignet und eingerichtet. Die elektrische Maschine ist beispielsweise als ein Nabenantrieb für ein elektrisch angetriebenes oder antreibbares Fahrzeug, wie insbesondere einem elektrisch angetriebenen oder antreibbaren Zweirad, beispielsweise einem E-Scooter, ausgeführt. Die im Hinblick auf das Verfahren angeführten Vorteile und Ausgestaltungen sind sinngemäß auch auf die elektrische Maschine übertragbar und umgekehrt.The electric machine according to the invention is intended for a motor vehicle and is suitable and set up for it. The electric machine is, for example, as a hub drive for an electrically powered or drivable vehicle, such as in particular an electrically driven or drivable two-wheeler, for example an e-scooter. The advantages and configurations given with regard to the method can also be transferred to the electrical machine and vice versa.

Die elektrische Maschine weist einen bürstenlosen Elektromotor, insbesondere einen Permanentmagnet-Synchronmotor, auf. Der Elektromotor weist hierbei einen Stator mit einer Drehfeldwicklung mit mindestens drei Phasen und einen drehbar innerhalb des Stators gelagerten Rotor mit Permanentmagneten auf, wobei die Phasen bei einer Bestromung mit Phasenströmen eine Anzahl von Magnetpolen oder Magnetpolpaaren der Drehfeldwicklung bilden.The electrical machine has a brushless electric motor, in particular a permanent magnet synchronous motor. The electric motor has a stator with a rotating field winding with at least three phases and a rotatably mounted rotor with permanent magnets within the stator, the phases forming a number of magnetic poles or magnetic pole pairs of the rotating field winding when phase currents are applied.

Zur Bestromung der Drehfeldwicklung ist der Elektromotor beispielsweise mittels eines Wechselrichters an einen Energiespeicher (Fahrzeugbatterie) angeschlossen. Der Wechselrichter weist eine Elektronik auf, welche vorzugsweise mit einem Controller (das heißt einer Steuereinheit) gekoppelt ist. Der Controller weist beispielsweise eine Stromregelung zur insbesondere feldorientierten Regelung des Motorbetriebs beziehungsweise der Phasenströme (des Motorstroms) auf.To energize the rotary field winding, the electric motor is connected to an energy store (vehicle battery) by means of an inverter, for example. The inverter has electronics which are preferably coupled to a controller (ie a control unit). The controller has, for example, a current regulator for, in particular, field-oriented regulation of the motor operation or the phase currents (the motor current).

Der Controller ist hierbei allgemein - programm- und/oder schaltungstechnisch - zur Durchführung des vorstehend beschriebenen erfindungsgemäßen Verfahrens eingerichtet. Der Controller ist somit konkret dazu eingerichtet, eine Kalibrierung der mechanischen und/oder elektrischen Offsets für jeden Magnetpol oder jedes Magnetpolpaar der Drehfeldwicklung durchzuführen, und anhand der bestimmten Offset-Werte eine insbesondere feldorientierte Regelung der Phasenströme zu realisieren.In this case, the controller is generally set up—in terms of program and/or circuitry—to carry out the method according to the invention described above. The controller is thus specifically set up to calibrate the mechanical and/or electrical offsets for each magnetic pole or each magnetic pole pair of the rotary field winding and to implement a particularly field-oriented regulation of the phase currents using the offset values determined.

In einer bevorzugten Ausgestaltungsform ist der Controller zumindest im Kern durch einen Mikrocontroller mit einem Prozessor und einem Datenspeicher gebildet, in dem die Funktionalität zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens in Form einer Betriebssoftware (Firmware) programmtechnisch implementiert ist, so dass das Verfahren - gegebenenfalls in Interaktion mit einem Maschinennutzer - bei Ausführung der Betriebssoftware in dem Mikrocontroller automatisch durchgeführt wird. Der Controller kann im Rahmen der Erfindung alternativ aber auch durch ein nicht-programmierbares elektronisches Bauteil, wie zum Beispiel einem anwendungsspezifischen integrierten Schaltkreis (ASIC), gebildet sein, in dem die Funktionalität zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens mit schaltungstechnischen Mitteln implementiert ist.In a preferred embodiment, the controller is formed, at least in its core, by a microcontroller with a processor and a data memory, in which the functionality for carrying out the method according to the invention is implemented programmatically in the form of operating software (firmware), so that the method - optionally in interaction with a machine user - is carried out automatically when the operating software is executed in the microcontroller. Alternatively, within the scope of the invention, the controller can also be formed by a non-programmable electronic component, such as an application-specific integrated circuit (ASIC), in which the functionality for carrying out the method according to the invention is implemented with circuitry means.

In einer vorteilhaften Weiterbildung ist der Rotor wellenfest mit einer Motorwelle gefügt, wobei an der Motorwelle, insbesondere an einer Stirnseite oder einem Wellenende, ein Positionssensor zur Erfassung des Positionssignals angeordnet ist. Der Positionssensor dient hierbei insbesondere zur Positions- oder Lageerfassung des Rotors bei niedrigen Drehzahlen und im Zuge der Kalibrierung. Bei höheren Drehzahlen, bei welchen eine induzierte Gegen-EMK ausreichend hoch ist, erfolgt vorzugsweise eine sensorlose Positionsbestimmung der Rotorposition.In an advantageous development, the rotor is joined to a motor shaft so that it is fixed to the shaft, with a position sensor for detecting the position signal being arranged on the motor shaft, in particular on a front side or a shaft end. The position sensor is used here in particular for detecting the position or position of the rotor at low speeds and in the course of calibration. At higher speeds, at which an induced counter-EMF is sufficiently high, a sensorless position determination of the rotor position preferably takes place.

Geeigneterweise ist der Controller hierbei als selbst-adaptiver Controller ausgeführt. Dies bedeutet, dass der Controller dazu vorgesehen und eingerichtet ist, die Offset-Werte während der Lebensdauer des Elektromotors neu zu kalibrieren. Mit anderen Worten werden die Offset-Werte während des Motorbetriebs von dem Controller aktualisiert. Die Aktualisierung oder Neu-Kalibrierung erfolgt hierbei beispielsweise regelmäßig oder vorzugsweise kontinuierlich, also im Wesentlichen unterbrechungsfrei.In this case, the controller is suitably designed as a self-adaptive controller. This means that the controller is designed and arranged to recalibrate the offset values over the lifetime of the electric motor. In other words, the offset values are updated by the controller during engine operation. The updating or recalibration takes place here, for example, regularly or preferably continuously, that is to say essentially without interruption.

Ein zusätzlicher oder weiterer Aspekt der Erfindung sieht eine Software auf einem Medium oder Datenträger zur Durchführung oder Ausführung des vorstehend beschriebenen Verfahrens vor. Dies bedeutet, dass die Software auf einem Datenträger hinterlegt ist, und zur Ausführung des vorstehend beschriebenen Verfahrens vorgesehen, sowie dafür geeignet und ausgestaltet ist, wenn die Software auf einem Computer oder einem Rechner abläuft. Dadurch ist eine besonders geeignete Software für den Betrieb einer elektrischen Maschine realisiert, mit welcher die Funktionalität zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens programmtechnisch implementiert wird. Die Software ist somit insbesondere eine Betriebssoftware (Firmware), wobei der Datenträger beispielsweise ein Datenspeicher des Controllers ist, und wobei der Computer insbesondere ein Prozessor des Controllers ist. Dabei gelten die Ausführungen im Zusammenhang mit dem Verfahren und/oder der elektrischen Maschine sinngemäß auch für die Software und umgekehrt.An additional or further aspect of the invention provides software on a medium or data carrier for carrying out or executing the method described above. This means that the software is stored on a data medium and is provided for executing the method described above, and is suitable and designed for this when the software runs on a computer or a computer. As a result, particularly suitable software for the operation of an electrical machine is implemented, with which the functionality for carrying out the method according to the invention is implemented in terms of programming. The software is thus in particular operating software (firmware), with the data carrier being, for example, a data memory of the controller, and with the computer being in particular a processor of the controller. The explanations in connection with the method and/or the electrical machine also apply to the software and vice versa.

Nachfolgend sind Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen:

  • 1 eine elektrische Maschine mit einer Stromquelle und mit einem Elektromotor sowie mit einem dazwischen verschalteten Stromrichter,
  • 2 drei Phasenwicklungen eines dreiphasigen Elektromotors der Maschine in Sternschaltung,
  • 3 ein Brückenmodul einer Brückenschaltung des Stromrichters zur Ansteuerung einer Phasenwicklung des Elektromotors,
  • 4 ein Ersatzschaltbild für die Stromquelle,
  • 5 bis 7 in vereinfachten Polardarstellungen die Phasen einer elektrischen Maschine mit zwei 5-poligen Teilsystemen ohne mechanischen und/oder elektrischen Offset,
  • 8 bis 10 in vereinfachten Polardarstellungen die Phasen einer elektrischen Maschine mit zwei 5-poligen Teilsystemen konstanten Offset zueinander, und
  • 11 bis 13 in vereinfachten Polardarstellungen die Phasen einer elektrischen Maschine mit zwei 5-poligen Teilsystemen, wobei jedes Teilsystem zufällige Offsets zwischen den Magnetpolen aufweist.
Exemplary embodiments of the invention are explained in more detail below with reference to a drawing. Show in it:
  • 1 an electrical machine with a power source and with an electric motor and with a power converter connected in between,
  • 2 three phase windings of a three-phase machine electric motor in star connection,
  • 3 a bridge module of a bridge circuit of the power converter for controlling a phase winding of the electric motor,
  • 4 an equivalent circuit for the current source,
  • 5 until 7 in simplified polar representations, the phases of an electrical machine with two 5-pole subsystems without mechanical and/or electrical offset,
  • 8th until 10 in simplified polar representations, the phases of an electrical machine with two 5-pole subsystems with a constant offset to one another, and
  • 11 until 13 in simplified polar representations, the phases of an electrical machine with two 5-pole subsystems, each subsystem having random offsets between the magnetic poles.

Einander entsprechende Teile und Größen sind in allen Figuren stets mit den gleichen Bezugszeichen versehen.Corresponding parts and sizes are always provided with the same reference symbols in all figures.

Die 1 zeigt eine elektrische Maschine 2 für einen elektromotorischen Antrieb eines nicht näher dargestellten Kraftfahrzeugs, beispielsweise einen Nabenantrieb für ein elektrisch angetriebenes oder antreibbares Kraftfahrzeug, wie insbesondere einem elektrisch angetriebenen oder antreibbaren Zweirad, beispielsweise einem E-Scooter. Die elektrische Maschine 2 umfasst hierzu einen dreiphasigen bürstenlosen Elektromotor 4, welcher mittels eines Stromrichters (Umrichter, Wechselrichter) 6 an eine Stromquelle (Spannungsversorgung) 8 angeschlossen ist. Die Stromquelle 8 umfasst in diesem Ausführungsbeispiel einen fahrzeuginternen Energiespeicher in Form einer (Kraftfahrzeug-)Batterie 10, sowie einen damit verbundenen (Gleichspannungs-)Zwischenkreis 12, welcher sich zumindest teilweise in den Stromrichter 6 erstreckt.The 1 shows an electric machine 2 for an electric motor drive of a motor vehicle, not shown, for example a hub drive for an electrically driven or drivable motor vehicle, such as in particular an electrically driven or drivable two-wheeler, for example an e-scooter. For this purpose, the electrical machine 2 comprises a three-phase brushless electric motor 4 which is connected to a power source (voltage supply) 8 by means of a power converter (converter, inverter) 6 . In this exemplary embodiment, the power source 8 comprises a vehicle-internal energy store in the form of a (vehicle) battery 10 and a (DC voltage) intermediate circuit 12 connected thereto, which extends at least partially into the power converter 6 .

Der Zwischenkreis 12 ist im Wesentlichen durch eine Hinleitung 12a und eine Rückleitung 12b gebildet, mittels welchen der Stromrichter 6 an die Batterie 10 angeschlossen ist. Die Leitungen 12a und 12b sind zumindest teilweise in den Stromrichter 6 geführt, in welchen zwischen diesen ein Zwischenkreiskondensator 14 sowie eine Brückenschaltung 16 verschaltet sind.The intermediate circuit 12 is essentially formed by a forward line 12a and a return line 12b, by means of which the power converter 6 is connected to the battery 10. The lines 12a and 12b are at least partially routed into the power converter 6, in which an intermediate circuit capacitor 14 and a bridge circuit 16 are connected between them.

Im Betrieb der elektrischen Maschine 2 wird ein der Brückenschaltung 16 zugeführter Eingangsstrom IE in einen dreiphasigen Ausgangsstrom (Motorstrom, Drehstrom) lu, Iv, Iw für die drei Phasen U, V, W des Elektromotors 4 gewandelt. Die nachfolgend auch als Phasenströme bezeichneten Ausgangsströme lu, Iv, Iw werden an die entsprechenden Phasen(-wicklungen) U, V, W (2) eines nicht näher dargestellten Stators geführt. Der Elektromotor 4 ist hierbei als ein Permanentmagnet-Synchronmotor ausgeführt, und weist einen mit Permanentmagneten versehenen Rotor auf, welcher drehbar oder rotierbar relativ zum Stator angeordnet ist.During operation of the electrical machine 2 , an input current I E supplied to the bridge circuit 16 is converted into a three-phase output current (motor current, three-phase current) Iu, Iv, Iw for the three phases U, V, W of the electric motor 4 . The output currents lu, Iv, Iw, also referred to below as phase currents, are fed to the corresponding phase (windings) U, V, W ( 2 ) out of a stator, not shown. The electric motor 4 is in this case designed as a permanent magnet synchronous motor and has a rotor which is provided with permanent magnets and which is arranged so as to be rotatable or rotatable relative to the stator.

In der 2 ist eine Sternschaltung 18 der drei Phasenwicklungen U, V, W dargestellt. Die Phasen oder Phasenwicklungen U, V, W bilden hierbei eine Drehfeldwicklung 19 des Stators. Die Phasenwicklungen U, V und W sind mit jeweils einem (Phasen-)Ende 22, 24, 26 an ein jeweiliges Brückenmodul 20 (3) der Brückenschaltung 16 geführt, und mit dem jeweils gegenüberliegenden Ende in einem Stern-punkt 28 als gemeinsamen Verbindungsanschluss miteinander verschaltet. In der Darstellung der 2 sind die Phasenwicklungen U, V und W jeweils mittels eines Ersatzschaltbildes in Form einer Induktivität 30 und eines ohmschen Widerstandes 32 sowie einem jeweiligen Spannungsabfall 34, 36, 38 gezeigt. Die jeweils über die Phasenwicklung U, V, W abfallende Spannung 34, 36, 38 ist schematisch durch Pfeile repräsentiert und ergibt sich aus der Summe der Spannungsabfälle über der Induktivität 30 und dem ohmschen Widerstand 32 sowie der induzierten Spannung 40. Die durch eine Bewegung eines Rotors des Elektromotors 4 induzierte Spannung 40 (elektromagnetische Kraft, EMK, EMF) ist in der 2 anhand eines Kreises dargestellt.In the 2 a star connection 18 of the three phase windings U, V, W is shown. The phases or phase windings U, V, W here form a rotary field winding 19 of the stator. The phase windings U, V and W are each connected to a (phase) end 22, 24, 26 to a respective bridge module 20 ( 3 ) of the bridge circuit 16 out, and connected to each other with the respective opposite end in a star point 28 as a common connection terminal. In the representation of 2 the phase windings U, V and W are each shown by means of an equivalent circuit diagram in the form of an inductance 30 and an ohmic resistance 32 and a respective voltage drop 34, 36, 38. The respectively across the phase winding U, V, W dropping voltage 34, 36, 38 is represented schematically by arrows and results from the sum of the voltage drops across the inductance 30 and the ohmic resistance 32 and the induced voltage 40. The movement of a Rotor of the electric motor 4 induced voltage 40 (electromagnetic force, EMF, EMF) is in the 2 represented by a circle.

Die Ansteuerung der Sternschaltung 18 erfolgt mittels der Brückenschaltung 16. Die Brückenschaltung 16 ist mit den Brückenmodulen 20 insbesondere als eine B6-Schaltung ausgeführt. In dieser Ausgestaltungsform wird im Betrieb an jede der Phasenwicklungen U, V, W in hoher Schaltfrequenz getaktet zwischen einem hohen (Gleich-)Spannungsniveau der Zuleitung 12a und einem niedrigen Spannungsniveau der Rückleitung 12b umgeschaltet. Das hohe Spannungsniveau ist hierbei insbesondere eine Zwischenkreisspannung UZK des Zwischenkreises 12, wobei das niedrige Spannungsniveau vorzugsweise ein Erdpotential UG ist. Diese getaktete Ansteuerung ist als eine - in 1 mittels Pfeilen dargestellte - PWM-Ansteuerung durch einen Controller 42 ausgeführt, mit welcher eine Steuerung und/oder Regelung der Drehzahl, der Leistung sowie der Drehrichtung des Elektromotors 4 möglich ist.The star circuit 18 is controlled by means of the bridge circuit 16. The bridge circuit 16 is designed with the bridge modules 20 in particular as a B6 circuit. In this embodiment, during operation, each of the phase windings U, V, W is switched at a high switching frequency between a high (DC) voltage level of the supply line 12a and a low voltage level of the return line 12b. In this case, the high voltage level is in particular an intermediate circuit voltage U ZK of the intermediate circuit 12, the low voltage level preferably being a ground potential UG. This clocked control is available as a - in 1 PWM control, illustrated by arrows, is carried out by a controller 42, with which control and/or regulation of the speed, the power and the direction of rotation of the electric motor 4 is possible.

Die Brückenmodule 20 umfassen jeweils zwei Halbleiterschalter 44 und 46, welche in der 2 lediglich schematisch und beispielhaft für die Phase W dargestellt sind. Das Brückenmodul 20 ist einerseits mit einem Potentialanschluss 48 an die Zuleitung 12a und somit an die Zwischenkreisspannung UZK angeschlossen. Andererseits ist das Brückenmodul 20 mit einem zweiten Potentialanschluss 50 an die Rückleitung 12b und somit an das Erdpotential UG kontaktiert. Über die Halbleiterschalter 44, 46 ist das jeweilige Phasenende 22, 24, 26 der Phase U, V, W entweder mit der Zwischenkreisspannung UZK oder mit dem Erdpotential UG verbindbar. Wird der Halbleiterschalter 44 geschlossen (leitend) und der Halbleiterschalter 46 geöffnet (nichtleitend, sperrend), so ist das Phasenende 22, 24, 26 mit dem Potential der Zwischenkreisspannung UZK verbunden. Entsprechend ist bei einem Öffnen des Halbleiterschalters 44 und einem Schließen des Halbleiterschalters 46 die Phase U, V, W mit dem Erdpotential UG kontaktiert. Dadurch ist es mittels der PWM-Ansteuerung möglich, jede Phasenwicklung U, V, W mit zwei unterschiedlichen Spannungsniveaus zu beaufschlagen.The bridge modules 20 each include two semiconductor switches 44 and 46, which in the 2 are shown only schematically and as an example for the W phase. The bridge module 20 is connected on the one hand with a potential connection 48 to the supply line 12a and thus to the intermediate circuit voltage U ZK . On the other hand, the bridge module 20 is contacted with a second potential connection 50 to the return line 12b and thus to the ground potential U G . The respective phase end 22, 24, 26 of phase U, V, W can be connected via the semiconductor switches 44, 46 either to the intermediate circuit voltage U ZK or to the ground potential U G . If the semiconductor switch 44 is closed (conducting) and the semiconductor switch 46 is open (non-conducting, blocking), then the phase end 22, 24, 26 is connected to the potential of the intermediate circuit voltage U ZK . Correspondingly, when the semiconductor switch 44 opens and the semiconductor switch 46 closes, the phase U, V, W is in contact with the ground potential U G . This makes it possible to apply two different voltage levels to each phase winding U, V, W using PWM control.

In der 3 ist ein einzelnes Brückenmodul 20 vereinfacht dargestellt. In diesem Ausführungsbeispiel sind die Halbleiterschalter 44 und 46 als MOSFETs (metaloxide semiconductor field-effect transistor) realisiert, die jeweils mittels der PWM-Ansteuerung zwischen einem durchgeschalteten Zustand auf und einem sperrenden Zustand getaktet umschalten. Hierzu sind die jeweiligen Gateanschlüsse an entsprechende Steuerspannungseingänge 52, 54 geführt, mittels welcher die Signale der PWM-Ansteuerung des Controllers 42 übertragen werden.In the 3 a single bridge module 20 is shown in simplified form. In this exemplary embodiment, the semiconductor switches 44 and 46 are implemented as MOSFETs (metal-oxide semiconductor field-effect transistors), which each switch clocked by means of PWM control between an on state and an off state. For this purpose, the respective gate connections are routed to corresponding control voltage inputs 52, 54, by means of which the signals of the PWM control of the controller 42 are transmitted.

Die 4 zeigt ein Ersatzschaltbild für die Stromquelle 8. Im Betrieb erzeugt die Batterie 10 eine Batterieleistung PBat (5), eine Batteriespannung UBat sowie einen entsprechenden Batteriestrom IBat zum Betrieb des Stromrichters 6. In der 4 ist der Innenwiderstand der Batterie 10 als ein ohmscher Widerstand 56 und eine Eigeninduktivität der Batterie 10 als eine Induktivität 58 dargestellt. In der Rückleitung 12b ist ein Shuntwiderstand 60 geschaltet, an welchem die Zwischenkreisspannung UZK abfällt.The 4 shows an equivalent circuit diagram for the current source 8. During operation, the battery 10 generates a battery power P Bat ( 5 ), A battery voltage U Bat and a corresponding battery current I Bat for operating the power converter 6. In the 4 the internal resistance of the battery 10 is shown as an ohmic resistance 56 and an inherent inductance of the battery 10 as an inductance 58 . A shunt resistor 60, across which the intermediate circuit voltage U ZK drops, is connected in the return line 12b.

Abhängig von den Schaltzuständen der (Leistungs-)Halbleiterschalter 44, 46 fließt der Phasenstrom lu, Iv, Iw über den Shuntwiderstand 60. Der Spannungsabfall über dem Shuntwiderstand 60 wird verstärkt und ausgewertet. Mit Messungen und dem Kenntnisstand der Schaltzustände der Halbleiterschalter 44, 46 werden die Phasenströme lu, Iv, Iw von dem Controller 42 rekonstruiert. Es können auch andere Messmethoden zur Ermittlung der Motorströme verwendet werden (z. B. direkte Phasenstrommessung). Zusammen mit den gemessenen und/oder berechneten Phasenspannungen (Uu, Uv, Uw) stehen dem Controller 42 die Phasenspannungen Uu, Uv, Uw und die Phasenströme lu, Iv, lw zur Verfügung.Depending on the switching states of the (power) semiconductor switches 44, 46, the phase current Iu, Iv, Iw flows through the shunt resistor 60. The voltage drop across the shunt resistor 60 is amplified and evaluated. The phase currents Iu, Iv, Iw are reconstructed by the controller 42 using measurements and the state of knowledge of the switching states of the semiconductor switches 44, 46. Other measurement methods can also be used to determine the motor currents (e.g. direct phase current measurement). The phase voltages Uu, Uv, Uw and the phase currents Iu, Iv, Iw are available to the controller 42 together with the measured and/or calculated phase voltages (Uu, Uv, Uw).

Die elektrische Maschine 2 weist weiterhin einen Positionssensor 62, beispielsweise einen Resolver oder Hallsensor, zur Erfassung einer Rotorposition 64 auf. Beispielsweise ist ein zweipoliger Hallmagnet an einer Wellenstirnseite oder einem Wellenende angeordnet, dessen Magnetfeld mittels eines Hallsensors erfasst wird.The electrical machine 2 also has a position sensor 62 , for example a resolver or Hall sensor, for detecting a rotor position 64 . For example, a two-pole Hall magnet is arranged on a shaft end face or a shaft end, the magnetic field of which is detected by means of a Hall sensor.

Der Controller 42 ist zur insbesondere feldorientierten Regelung (FOC) der Phasenströme lu, Iv, Iw vorgesehen sowie dafür geeignet und eingerichtet. Hierbei werden die Phasenspannungen Uu, Uv, Uw und/oder die Phasenströme lu, Iv, Iw anhand des Positionssignals 64 in ein rotorfestes d/q-Koordinatensystem gewandelt.The controller 42 is provided for, in particular, field-oriented regulation (FOC) of the phase currents Iu, Iv, Iw and is suitable and set up for this. In this case, the phase voltages Uu, Uv, Uw and/or the phase currents Iu, Iv, Iw are converted using the position signal 64 into a rotor-fixed d/q coordinate system.

In den 5 bis 13 sind die Phasenlagen einer elektrischen Maschine 2 mit einem Elektromotor 4 mit zwei 5-poligen Teilsystemen für unterschiedliche elektrische und/oder mechanische Offsets gezeigt. Die 5, 8 und 11 zeigen hierbei jeweils eine Polardarstellung der Phasenlagen, wobei die 6, 9 und 12 eine ausgerollte lineare Darstellung Phasenlagen und die 7, 10 und 13 jeweils vergrößert insbesondere das erste und zweite Magnetpolpaar des ersten Teilsystems zeigen, wobei horizontal, also entlang der Abszissenachse (X-Achse), die Winkellage aufgetragen ist.In the 5 until 13 shows the phase angles of an electrical machine 2 with an electric motor 4 with two 5-pole subsystems for different electrical and/or mechanical offsets. The 5 , 8th and 11 each show a polar representation of the phase positions, with the 6 , 9 and 12 an unrolled linear representation phase positions and the 7 , 10 and 13 show the first and second pairs of magnetic poles of the first subsystem enlarged in each case, with the angular position being plotted horizontally, ie along the abscissa axis (X-axis).

Das erste Teilsystem weist hierbei beispielsweise fünf positive Magnetpole 66 und fünf negative Magnetpole 68 auf, welche zusammen fünf Magnetpolpaare bilden. Entsprechend weist das zweite Teilsystem fünf positive Magnetpole 70 und fünf negative Magnetpole 72 auf, welche zusammen fünf Magnetpolpaare bilden. Die Magnetpole 66, 68, 70, 72 beziehungsweise Magnetpolpaare werden hierbei durch die bestromten Spulenwicklungen der Drehfeldwicklung 19 gebildet.In this case, the first subsystem has, for example, five positive magnetic poles 66 and five negative magnetic poles 68, which together form five pairs of magnetic poles. Correspondingly, the second subsystem has five positive magnetic poles 70 and five negative magnetic poles 72, which together form five pairs of magnetic poles. The magnetic poles 66, 68, 70, 72 or pairs of magnetic poles are formed here by the coil windings of the rotating field winding 19 which are supplied with current.

In den Darstellungen der 5 bis 7 ist die Phasenlage der Magnetpole 66, 68, 70, 72 ohne mechanischen und elektrischen Offset gezeigt, wobei die Teilsysteme zueinander einen elektrischen Phasenversatz von 180° aufweisen. Die jeweils fünf Magnetpole 66, 68, 70, 72 sind hierbei gleichmäßig verteilt angeordnet, also weisen jeweils zueinander einen Winkelversatz von 72° auf. Die Magnetpole 66 und 68 beziehungsweise 70 und 72 der Magnetpolpaare sind hierbei jeweils gegenüberliegend zueinander angeordnet.In the representations of 5 until 7 the phase position of the magnetic poles 66, 68, 70, 72 is shown without mechanical and electrical offset, the subsystems having an electrical phase offset of 180° relative to one another. The five magnetic poles 66, 68, 70, 72 in each case are arranged in a uniformly distributed manner, ie each have an angular offset of 72° with respect to one another. The magnetic poles 66 and 68 or 70 and 72 of the pairs of magnetic poles are in this case arranged opposite one another.

In den Darstellungen der 8 bis 10 ist die Phasenlage des zweiten Teilsystems um einen Offset 74 gegenüber der Lage in den 5 bis 6 versetz. Der Offset 74 ist in den Figuren schematisch als Pfeil dargestellt. Der Offset 74 ist hierbei ein mechanischen Offset von +4° beziehungsweise ein elektrischer Offset von + 20°. Entsprechend sind die der Magnetpole 70, 72 des zweiten Teilsystems gegenüber der in den 4 bis 6 um den Offset 74 verschoben.In the representations of 8th until 10 is the phase position of the second subsystem by an offset 74 compared to the position in FIGS 5 until 6 relocate The offset 74 is shown schematically as an arrow in the figures. The offset 74 is a mechanical offset of +4° or an electrical offset of +20°. Correspondingly, the magnetic poles 70, 72 of the second subsystem are opposite to those in FIGS 4 until 6 shifted by offset 74.

In den Darstellungen der 11 bis 13 ist die Phasenlage Teilsysteme mit einem zufälligen Offset-Jitter auf. Mit anderen Worten ist die Phasenlage für jeden Magnetpol 66, 68, 70, 72 mit einem zufälligen Offset 74 zwischen ± 3° für den mechanischen Offset beziehungsweise zwischen ± 15° für den elektrischen Offset versehen. In den 11 bis 13 ist der Offset 74 hierbei lediglich für die ersten zwei Magnetpolpaare beispielhaft eingezeichnet.In the representations of 11 until 13 is the phasing of subsystems with a random offset jitter. In other words, the phase position for each magnetic pole 66, 68, 70, 72 with a random offset 74 between ±3° for the mechanical offset and between ±15° for the electrical offset. In the 11 until 13 the offset 74 is only shown as an example for the first two pairs of magnetic poles.

Nachfolgend ist insbesondere anhand der 7 bis 12 ein Verfahren ist zum Betrieb der elektrische Maschine 2 näher erläutert.The following is particularly based on the 7 until 12 a method for operating the electric machine 2 is explained in more detail.

Verfahrensgemäß wird eine (Offset-)Kalibrierung für jeden Magnetpol 66, 68, 70, 72 oder jedes Magnetpolpaar der Drehfeldwicklung 19 durchgeführt. Für jeden Magnetpol 66, 68, 70, 72 oder jedes Magnetpolpaar wird hierbei ein Ausrichtungsprozess durchgeführt, bei welchem ein jeweils vorgegebener Spannungsvektor (zusammengesetzt aus den Phasenspannungen Uu, Uv, Uw) an die Drehfeldwicklung 19 angelegt wird. Mit anderen Worten wird die Drehfeldwicklung 19 für jeden Magnetpol 66, 68, 70, 72 oder jedes Magnetpolpaar in bestimmter Weise bestromt, so dass mittels der Drehfeldwicklung 19 ein Magnetfeld mit einer jeweils vorgegebenen Orientierung erzeugt wird. Das resultierende Drehmoment bewegt oder rotiert den Rotor, so dass sich dieser in dem Magnetfeld des Stators ausrichtet. Anschließend wird die Rotorposition mit dem Positionssensor 62 erfasst und anhand des Positionssignals 64 bestimmt. Aus der bestimmten Rotorposition und der bekannten Orientierung des Spannungsvektors wird jeweils ein elektrischer und/oder mechanischer Offset-Wert für die Offsets 74 durch Differenzbildung bestimmt. Die Offset-Werte werden hinterlegt, und stehen der feldorientierten Regelung anschließend als Korrekturwerte zur Verfügung um eine besonders effektive und fehlerreduzierte Berechnung und Regelung der Phasenströme IU, IV, IW zu ermöglichen.According to the method, an (offset) calibration for each magnetic pole 66, 68, 70, 72 or each pair of magnetic poles of the rotary field winding 19 is carried out. An alignment process is carried out for each magnetic pole 66, 68, 70, 72 or each pair of magnetic poles, in which a predetermined voltage vector (composed of the phase voltages Uu, Uv, Uw) is applied to the rotary field winding 19. In other words, the rotary field winding 19 is energized in a specific way for each magnetic pole 66, 68, 70, 72 or each pair of magnetic poles, so that the rotary field winding 19 generates a magnetic field with a predetermined orientation. The resulting torque moves or rotates the rotor so that it aligns with the magnetic field of the stator. The rotor position is then detected with the position sensor 62 and determined using the position signal 64 . From the determined rotor position and the known orientation of the voltage vector, an electrical and/or mechanical offset value for the offsets 74 is determined by subtraction. The offset values are stored and are then available to the field-oriented control as correction values in order to enable a particularly effective and error-reduced calculation and control of the phase currents I U , I V , I W .

Vorzugsweise wird die Kalibrierung für jedes der Teilsysteme separat durchgeführt. Die Kalibrierung der Teilsysteme wird hierbei beispielsweise nacheinander durchgeführt. Insbesondere wird hierbei anhand der Kalibrierungen ein Offset-Wert für den elektrischen und/oder mechanischen Versatz zwischen den Teilsystemen bestimmt und hinterlegt.The calibration is preferably carried out separately for each of the subsystems. The calibration of the subsystems is carried out one after the other, for example. In this case, in particular, an offset value for the electrical and/or mechanical offset between the subsystems is determined and stored on the basis of the calibrations.

In einer möglichen Ausführungsform wird zwischen den Offset-Werten interpoliert, wobei die Berechnung und geschlossene Regelung der Phasenströme lu, Iv, Iw anhand der hinterlegten und interpolierten Offset-Werte erfolgt.In one possible embodiment, the offset values are interpolated, with the phase currents Iu, Iv, Iw being calculated and closed-loop controlled using the stored and interpolated offset values.

Geeigneterweise ist der Controller 42 als selbst-adaptiver Controller ausgeführt. Dies bedeutet, dass der Controller 42 dazu vorgesehen und eingerichtet ist, die Offset-Werte während der Lebensdauer des Elektromotors 4 neu zu kalibrieren. The controller 42 is suitably implemented as a self-adaptive controller. This means that the controller 42 is provided and set up to recalibrate the offset values during the lifetime of the electric motor 4 .

Die beanspruchte Erfindung ist nicht auf die vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt. Vielmehr können auch andere Varianten der Erfindung von dem Fachmann hieraus im Rahmen der offenbarten Ansprüche abgeleitet werden, ohne den Gegenstand der beanspruchten Erfindung zu verlassen. Insbesondere sind ferner alle im Zusammenhang mit den verschiedenen Ausführungsbeispielen beschriebenen Einzelmerkmale im Rahmen der offenbarten Ansprüche auch auf andere Weise kombinierbar, ohne den Gegenstand der beanspruchten Erfindung zu verlassen.The claimed invention is not limited to the embodiments described above. Rather, other variants of the invention can also be derived from this by the person skilled in the art within the scope of the disclosed claims without departing from the subject matter of the claimed invention. In particular, all of the individual features described in connection with the various exemplary embodiments can also be combined in other ways within the scope of the disclosed claims, without departing from the subject matter of the claimed invention.

BezugszeichenlisteReference List

22
Elektrische Maschineelectrical machine
44
Elektromotorelectric motor
66
Stromrichterpower converter
88th
Stromquellepower source
1010
Batteriebattery
1212
Zwischenkreisintermediate circuit
12a12a
Hinleitungdirection
12b12b
Rückleitungreturn line
1414
Zwischenkreiskondensatorintermediate circuit capacitor
1616
Brückenschaltungbridge circuit
1818
Sternschaltungstar connection
1919
Drehfeldwicklungrotating field winding
2020
Brückenmodulbridge module
22,24,2622,24,26
Phasenendephase end
2828
Sternpunktstar point
3030
Induktivitätinductance
3232
WiderstandResistance
34, 36, 3834, 36, 38
Spannungsabfallvoltage drop
4040
SpannungTension
4242
Controllercontrollers
44, 4644, 46
Halbleiterschaltersemiconductor switch
48, 5048, 50
Potentialanschlusspotential connection
52, 5452, 54
Steuerspannungseingangcontrol voltage input
5656
WiderstandResistance
5858
Induktivitätinductance
6060
Shuntwiderstandshunt resistance
6262
Positionssensorposition sensor
6464
Positionssignalposition signal
66, 68, 70, 7266, 68, 70, 72
Magnetpolmagnetic pole
7474
Offsetoffset
U, V, WAND MANY MORE
Phase/Phasenwicklungphase/phase winding
lu, Iv, Iwlu, Iv, Iw
Phasenstrom/Ausgangsstromphase current/output current
Uu, Uv, UwUu, Uv, Uw
Phasenspannungphase voltage
IEie
Eingangsstrominput current
UZKUCC
Zwischenkreisspannungintermediate circuit voltage
UGUG
Erdpotentialearth potential
IBatIBat
Batteriestrombattery power
UBatUBat
Batteriespannungbattery voltage
PBatPBat
Batterieleistungbattery power

Claims (10)

Verfahren zum Betrieb einer elektrischen Maschine (2), aufweisend einen Elektromotor (4) mit einem Stator mit einer Drehfeldwicklung (19) mit mindestens drei Phasen (U, V, W) und mit einen drehbar innerhalb des Stators gelagerten Rotor mit Permanentmagneten, wobei die Phasen (U, V, W) bei einer Bestromung mit Phasenströmen (lu, Iv, Iw) eine Anzahl von Magnetpolen (66, 68, 70, 72) oder Magnetpolpaaren der Drehfeldwicklung (19) bilden, - bei welchem im Zuge einer Kalibrierung für jeden Magnetpol (66, 68, 70, 72) oder jedes Magnetpolpaar der Drehfeldwicklung (19): a) ein vorgegebener Spannungsvektor an die Drehfeldwicklung (19) angelegt wird, b) ein resultierendes Positionssignal (64) für die Rotorposition bestimmt wird, c) ein elektrischer und/oder mechanischer Offset-Wert als Differenz zwischen dem Spannungsvektor und dem Positionssignal (64) bestimmt wird, d) der bestimmte Offset-Wert hinterlegt wird, und - bei welchem die hinterlegten Offset-Werte für eine Berechnung und eine geschlossenen Regelung der Phasenströme (lu, Iv, Iw) zur Bestromung der Drehfeldwicklung (19) verwendet werden.Method for operating an electrical machine (2), having an electric motor (4) with a stator with a rotary field winding (19) with at least three phases (U, V, W) and with a rotor with permanent magnets that is rotatably mounted inside the stator, the Phases (U, V, W) form a number of magnetic poles (66, 68, 70, 72) or magnetic pole pairs of the rotating field winding (19) when energized with phase currents (lu, Iv, Iw), - in which in the course of a calibration for each magnetic pole (66, 68, 70, 72) or each pair of magnetic poles of the rotating field winding (19): a) a predetermined voltage vector is applied to the rotary field winding (19), b) a resultant position signal (64) for the rotor position is determined, c) an electrical and/or mechanical offset value is determined as the difference between the voltage vector and the position signal (64), d) the determined offset value is stored, and - In which the stored offset values are used for a calculation and closed-loop control of the phase currents (lu, Iv, Iw) for energizing the rotary field winding (19). Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Offset-Werten interpoliert wird, wobei die Berechnung und geschlossene Regelung der Phasenströme (lu, Iv, Iw) anhand der hinterlegten und interpolierten Offset-Werte erfolgt.procedure after claim 1 , characterized in that the offset values are interpolated, the phase currents (lu, Iv, Iw) being calculated and closed-loop controlled using the stored and interpolated offset values. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehfeldwicklung (19) mindestens sechs Phasen aufweist, welche ansteuertechnisch in eine Anzahl von dreiphasigen Teilsystemen gegliedert sind, wobei die Kalibrierung für jedes Teilsystem durchgeführt wird.procedure after claim 1 or 2 , characterized in that the rotary field winding (19) has at least six phases, which are divided into a number of three-phase subsystems in terms of control technology, the calibration being carried out for each subsystem. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Kalibrierung der Teilsysteme nacheinander durchgeführt wird.procedure after claim 3 , characterized in that the calibration of the subsystems is carried out one after the other. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass anhand der Kalibrierungen ein Offset-Wert für den elektrischen und/oder mechanischen Versatz zwischen den Teilsystemen bestimmt und hinterlegt wird.procedure after claim 3 or 4 , characterized in that an offset value for the electrical and/or mechanical offset between the subsystems is determined and stored on the basis of the calibrations. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Kalibrierung im Zuge der Herstellung des Elektromotors (4) durchgeführt wird.Procedure according to one of Claims 1 until 5 , characterized in that the calibration is carried out during the manufacture of the electric motor (4). Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Positionssignal (64) mittels eines motorexternen Positionssensors bestimmt wird.procedure after claim 6 , characterized in that the position signal (64) is determined by means of a motor-external position sensor. Elektrische Maschine (2) für ein Kraftfahrzeug, aufweisend einen Elektromotor (4) mit einem Stator mit einer Drehfeldwicklung (19) mit mindestens drei Phasen (U, V, W) und mit einem drehbar innerhalb des Stators gelagerten Rotor mit Permanentmagneten, wobei die Phasen (U, V, W) bei einer Bestromung mit Phasenströmen (lu, Iv, Iw) eine Anzahl von Magnetpolen (66, 68, 70, 72) oder Magnetpolpaaren der Drehfeldwicklung (19) bilden, sowie einen Controller (42) zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 7.Electrical machine (2) for a motor vehicle, having an electric motor (4) with a stator with a rotary field winding (19) with at least three phases (U, V, W) and with a rotor with permanent magnets that is rotatably mounted inside the stator, the phases (U, V, W) form a number of magnetic poles (66, 68, 70, 72) or magnetic pole pairs of the rotary field winding (19) when energized with phase currents (lu, Iv, Iw), and a controller (42) for carrying out a Procedure according to one of Claims 1 until 7 . Elektrische Maschine (2) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotor wellenfest mit einer Motorwelle gefügt ist, an welcher ein Positionssensor (62) zur Erfassung des Positionssignals (64) angeordnet ist.Electrical machine (2) after claim 8 , characterized in that the rotor is shaft-fixed to a motor shaft, on which a position sensor (62) for detecting the position signal (64) is arranged. Software auf einem Datenträger zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wenn die Software auf einem Computer abläuft.Software on a data carrier for carrying out a method according to one of Claims 1 until 7 , if the software runs on a computer.
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102004047039A1 (en) 2003-09-29 2005-04-21 Okuma Corp Aichi Motor controller for controlling the operation of a motor rotor
DE102015218132A1 (en) 2015-09-22 2017-03-23 Robert Bosch Gmbh Device for calibrating an electronically commutated electrical machine
EP3232164B1 (en) 2016-04-13 2018-12-19 ams AG Position sensor and method for generating a sensor output signal

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102004047039A1 (en) 2003-09-29 2005-04-21 Okuma Corp Aichi Motor controller for controlling the operation of a motor rotor
DE102015218132A1 (en) 2015-09-22 2017-03-23 Robert Bosch Gmbh Device for calibrating an electronically commutated electrical machine
EP3232164B1 (en) 2016-04-13 2018-12-19 ams AG Position sensor and method for generating a sensor output signal

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