DE10230213A1

DE10230213A1 - Einrichtung und Verfahren zur Regelung der Drehzahl eines Synchronreluktanzmotors

Info

Publication number: DE10230213A1
Application number: DE10230213A
Authority: DE
Inventors: Dal-Ho Cheong; Jae-Yoon Oh; Kyung Hoon Lee
Original assignee: LG Electronics Inc
Current assignee: LG Electronics Inc
Priority date: 2001-07-10
Filing date: 2002-07-04
Publication date: 2003-02-06
Anticipated expiration: 2022-07-05
Also published as: GB2379751A; JP2003033096A; GB0215859D0; CN1396704A; DE10230213B4; US6724168B2; KR20030005818A; JP3740098B2; GB2379751B; CN100417001C; US20030015987A1; KR100421376B1

Abstract

Eine herkömmliche Einrichtung mit der obigen Arbeitsweise umfasst eine Drehmomentwelligkeit wegen der Sinuswellenkomponenten auf, die in der erfassten Grundwelle der Stromfrequenz der erfassten Einrichtung zur Regelung der Drehzahl enthalten sind, wobei die Schaltzeitverzögerung und dergleichen und entsprechend Sinuswellenkomponenten in der induzierten Spannung enthalten sind. Folglich wird eine Welligkeit in einer näherungsweise berechneten Drehzahl erzeugt, und entsprechend war die präzise Drehzahlregelung nicht möglich. Ebenfalls war es schwierig, die Einrichtung unter Verwendung eines Drehgebers und Hall-Sensors der Einheit zur Erfassung der Rotorposition zu betreiben. Um diese und andere Vorteile zu erreichen und gemäß der Aufgabe der vorliegenden Erfindung, wie darin ausgeführt und weitgehend beschrieben, ist eine Einrichtung zur Regelung der Drehzahl eines Synchronreluktanzmotors bereitgestellt, die eine Positionsberechnungseinheit zur Regelung der Drehzahl des Synchronreluktanzmotors durch Berechnung des Flusswinkels des Rotors und der Drehzahl des Rotors gemäß dem Bereich der niedrigen Drehzahl bzw. der hohen Drehzahl umfasst, und die Einrichtung kann den Motor im hohen Drehzahlbereich bzw. niedrigen Drehzahlbereich regeln, den Übergangszustand stabilisieren, der bei dem Vorgang erzeugt wird, dass der Motor aus dem niedrigen Drehzahlbereich in den hohen Drehzahlbereich überführt wird, und stabiles Verhalten der Drehzahlregelung zeigen, um folglich die genaue ...

Description

1. Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Regelung der Drehzahl eines Synchronreluktanzmotors, und insbesondere eine Einrichtung zur Regelung der Drehzahl eines Syrchronreluktanzmotors, die fähig ist, die Drehzahl und das Moment eines Motors durch Erfassung der Eingangsspannung und des Eingangsstromes eines Synchronreluktanzmotors zu regeln, und die Drehzahl und den Flusswinkel eines Rotors ohne Verwendung eines Sensors für die Erfassung der Rotorposition zu berechnen.

2. Beschreibung des Standes der Technik

Im allgemeinen sind für eine herkömmliche Einrichtung zur Regelung der Drehzahl eines Synchronreluktanzmotors die Informationen der Drehzahl bzw. des Flusses eines Motors im Fall der Durchführung einer unverzögerten Drehmomentregelung notwendig und entsprechend Sensoren, wie ein Tachometer, Generator, Drehmelder oder Impulsgeber, um die Informationen der Drehzahl bzw. des Flusses eines Motors zusammenzufassen.
Weil es jedoch schwierig ist, die obigen Sensoren handzuhaben, die Sensoren sehr empfindlich gegenüber Lärm sind und die Kosten erhöhen, wurden vor kurzem viele Untersuchungen über die sensorlose Regelungsart, die zur Regelung der Drehzahl und des Drehmomentes ohne die Korrektur der Drehzahl nach der zweiten Widerstandsänderung eines Motors fähig ist, aktiv in modernen Unternehmen in Übersee durchgeführt.
Fig. 1 ist ein Blockschaltbild, welches die Struktur einer herkömmlichen Einrichtung zur Regelung der Drehzahl eines Synchronreluktanzmotors zeigt, und wie in der Zeichnung gezeigt ist; umfasst die herkömmliche Einrichtung zur Regelung der Drehzahl eines Synchronreluktanzmotors einen ersten Komparator 11 für die Ausgabe des Drehzahlfehlers nach dem Vergleich eines Drehzahlbezugswertes ω *|r und des Istwertes der Rotordrehzahl ω_r, eine Drehzahlregeleinheit 12 für die Ausgabe des elektrischen Stromes i *|qs für das Bezugsdrehmoment nach der Durchführung der PI-Regelung für das Kompensieren des ausgegebenen Drehzahlfehlers, einen zweiten Komparator 13 für die Ausgabe des Stromfehlers nach dem Vergleichen des Stromes für das Bezugsdrehmoment i *|qs und des Stromes für das Istdrehmoment i_qs, eine Einheit zur Erzeugung der Flussreferenz 14 für die Bezugnahme auf den Fluss und die Ausgabe der Flussbezugswertes λ *|d gemäß der Istdrehzahl ω_r, eine Flussregeleinheit 15 für die Ausgabe eines Stromes für den Bezugsfluss i *|ds nach der Durchführung der PI-Regelung, welche den oben ausgegebenen Flussbezugswert λ *|d empfängt, einen dritten Komparator 16 für die Ausgabe eines entsprechenden Stromfehlers durch Vergleichen des elektrischen Stromes für den Bezugsfluss i *|ds und des Stromes für den Istfluss i_ds, eine Stromregeleinheit 17 für die Ausgabe der Spannung V *|ds für den Bezugsfluss und der Spannung V *|qs für das Bezugsdrehmoment gemäß einem Ausgangsstrom des zweiten Komparators 13 und dritten Komparators 16, eine Einheit zur Erzeugung der drei Phasenspannungen 18 für das Empfangen der Spannung V *|ds für den Bezugsfluss, der Spannung V *|qs für das Bezugsdrehmoment und des Istflusswinkels Θ vom Integrator 22, die Umrichtung in drei Phasenspannungen Vas, Vbs und Vcs des Festkoordinatensystems und die Ausgabe der Spannungen, eine Wechselrichtereinheit 19 für das Drehen des Synchronreluktanzmotors 20 durch Anlegen der drei Phasenspannungen Vas, Vbs und Vcs der Einheit zur Erzeugung der drei Phasenspannungen 18, eine Einheit zur Erfassung der Rotorposition 21 für den Erhalt der Istdrehzahl durch Erfassung der Drehzahl des Synchronreluktanzmotors, einen Integrator 22 für den Erhalt des Istflusswinkels durch Integrieren der Istdrehzahl ω_r und eine Koordinatenwandlereinheit 23 für das Empfangen der zwei elektrischen Phasenströme ias und ics, die während der Drehung des Synchronreluktanzmotors 20 erfasst sind, welche die Ströme in den Strom i_ds für den Istfluss und in den Strom i_qs für das Istdrehmoment wandelt, und die umgewandelten Ströme ausgibt.
Hier ist die Arbeitsweise der herkömmlichen Einrichtung zur Regelung der Drehzahl eines Synchronreluktanzmotors mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen wie folgt.
Zuerst gibt der erste Komparator 11 den Drehzahlfehler an die Drehzahlregeleinheit 12 nach dem Vergleich eines Drehzahlbezugswertes ω *|r und des Istwertes der Rotordrehzahl ω_r aus, die von der Einheit zur Erfassung der Rotorposition 18 während der Drehung des Synchronreluktanzmotors 17 erfasst wurde. Anschließend gibt die Drehzahlregeleinheit 12 den elektrischen Strom i *|qs für das Bezugsdrehmoment nach der Durchführung der PI-Regelung für das Kompensieren des ausgegebenen Drehzahlfehlers aus.
Andererseits erzeugt und gibt die Einheit zur Erzeugung der Flussreferenz 14 den Flussbezugswert λ *|d an die Flussregeleinheit 15 aus, und die Flussregeleinheit 15 gibt den Strom i *|ds für den Bezugsfluss an den dritten Komparator 16 nach der Durchführung der PI-Regelung durch Empfangen des oben ausgegebenen Flussbezugswertes λ *|d aus.
Der dritte Komparator 16 gibt den entsprechenden Stromfehler an die Stromregeleinheit 17 aus durch Vergleichen des elektrischen Stromes i *|ds für den Bezugsfluss, der gemäß dem ausgegebenen Flussbezugswert λ *|d generiert und ausgegeben ist, und des Stromes i_ds für den Istfluss, der an die Koordinatenwandlereinheit 20 ausgegeben ist. Anschließend erzeugt die Stromregeleinheit 17 die Spannung V *|ds für den Bezugsfluss und die Spannung V *|qs für das Bezugsdrehmoment, welche entsprechend die Spannung der D-Achse und die Spannung der Q-Achse durch Empfangen der Stromfehler sind, die von dem zweiten Komparator 13 und dem dritten Komparator 16 ausgegeben sind, und gibt die Spannungen an die Einheit zur Erzeugung der drei Phasenspannungen 15 aus.
Hier ist eine Formel für den Erhalt der Spannung V *|ds für den Bezugsfluss und der Spannung V *|qs für das Bezugsdrehmoment wie folgt: Formel 1
Hier sind V_d, V_q entsprechend die Komponenten der D-Achse und der Q-Achse der Spannung, i_d, i_q sind entsprechend die Komponenten der D-Achse und der Q-Achse des Stromes, R_s ist der Widerstand der Statorseite und L_d, L_q sind die Induktivitäten der D-Achse und der Q-Achse.
Anschließend erzeugt die Einheit für die Erzeugung der drei Phasenspannungen 18 die drei Phasenspannungen Vas, Vbs und V *|ds des Festkoordinatensystems unter Verwendung der Spannung für den Bezugsfluss, der Spannung V *|qs für das Bezugsdrehmoment und des Istflusswinkels Θ von dem Integrator 22, und gibt die Spannungen auf die Wechselrichtereinheit 19 und die Wechselrichtereinheit 19, welche die drei Phasenspannungen Vas, Vbs und Vcs auf den Synchronreluktanzmotor 20 gibt.
Zu dieser Zeit gibt die Einheit zur Erfassung der Rotorposition 21 für die Erfassung der Rotorposition des Synchronreluktanzmotors 20 die Istdrehzahl des erfassten Motors an den ersten Komparator 11 und den Integrator 22 aus. Anschließend liefert der Integrator 22 den Flusswinkel (Θ), welcher der Istposition des Rotors entspricht, durch Integration der Istdrehzahl, und gibt den Winkel an die Koordinatenwandlereinheit 23 und die Einheit zur Erzeugung der drei Phasenspannungen 18 aus.
Demgemäß regelt der Synchronreluktanzmotor die Drehzahl des Motors durch das wiederholte Durchführen des obigen Vorganges.
Jedoch weist die herkömmliche Einrichtung mit der obigen Arbeitsweise eine Drehmomentwelligkeit wegen der Sinuswellenkomponenten, die in der erfassten Grundwelle der Stromfrequenz enthalten sind, der Schaltzeitverzögerung und ähnlichem auf, und entsprechend sind Sinuswellenkomponenten in der induzierten Spannung enthalten. Folglich wird eine Welligkeit in einer näherungsweise berechneten Drehzahl erzeugt, und entsprechend war die präzise Drehzahlregelung nicht möglich. Ebenfalls war es schwierig, die Einrichtung unter Verwendung eines Drehgebers und Hall-Sensors der Einheit zur Erfassung der Rotorposition zu betreiben.
Ebenfalls weist die herkömmliche Einrichtung zur Regelung der Drehzahl eines Synchronreluktanzmotors Probleme auf, dass sich die Kosten wegen der Verwendung einer teuren Einheit zur Erfassung der Rotorposition erhöhen und die Regelung bei niedriger Drehzahl nicht sanft erfolgen kann wegen der ausgezeichneten Regelung der hohen Drehzahl.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Folglich ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Bereich niedriger Drehzahl und hoher Drehzahl getrennt zu regeln, um die Genauigkeit der Drehzahlregelung in Übereinstimmung mit der Schwankung der Last in der sensorlosen Drehzahlregelung zur Erfassung der Rotorposition eines Synchronreluktanzmotors aufrechtzuerhalten.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, eine Einrichtung zur Regelung der Drehzahl eines Synchronreluktanzmotors bereitzustellen, die fähig ist, die Drehzahl eines Motors genau zu regeln, wo die Erfassung einer Rotorposition wie in einem Verdichter in einem Kühlschrank und Klimaanlage schwierig ist, durch Freigabe der linearen Regelung der Induktivitätsschwankung gemäß der Stromänderung unter Verwendung der magnetischen Modellierung des Motors.
Um diese und andere Vorteile gemäß dem Zweck der vorliegenden Erfindung zu erreichen, wie darin ausgeführt und weitgehend beschrieben, ist eine Einrichtung zur Regelung der Drehzahl eines Synchronreluktanzmotors bereitgestellt, welche einen ersten Komparator für die Ausgabe des Drehzahlfehlers nach dem Vergleichen eines Drehzahlbezugswertes und des Istwertes der Rotordrehzahl eines Synchronmotors, eine Drehzahlregeleinheit für die Ausgabe des elektrischen Stromes für das Bezugsdrehmoment nach der Durchführung der Pl- Regelung für das Kompensieren des ausgegebenen Drehzahlfehlers, einen zweiten Komparator für die Ausgabe des Stromfehlers nach dem Vergleichen des ausgegebenen elektrischen Stromes für das Bezugsdrehmoment und des elektrischen Stromes für das Istdrehmoment, eine Einheit zur Erzeugung der Flussreferenz für das Generieren und die Ausgabe des Flussbezugswertes, einen dritten Komparator für die Ausgabe des Flussfehlers nach dem Empfangen des oben ausgegeben Flussbezugswertes und dem Vergleichen des Flussbezugswertes und des Flussistwertes, eine Flussregeleinheit für die Ausgabe der Spannung für den Bezugsfluss des Synchronkoordinatensystems nach der Durchführung der PI-Regelung, welche den oben ausgegebenen Flussfehler empfängt, eine Stromregeleinheit für das Generieren und die Ausgabe der Spannung für das Bezugsdrehmoment nach dem Empfangen des Stromfehlers, der vom zweiten Komparator ausgegeben ist, eine Synchronisierung/Festkoordinaten-Wandlereinheit für das Empfangen der obigen Spannung für den Bezugsfluss, der Spannung für das Bezugsdrehmoment und der Flusswinkel, welche die Istposition eines Rotors anzeigen, die in den Bereichen hoher Drehzahl und niedriger Drehzahl des Synchronreluktanzmotors berechnet ist, welche die zwei Spannungen im Synchronkoordinatensystem in zwei Spannungen im Festkoordinatensystem umwandelt, und die Spannungen ausgibt, eine Einheit zur Erzeugung der drei Phasenspannungen für die Umwandlung der ausgegeben zwei Spannungen des Festkoordinatensystems in drei Phasenspannungen und die Ausgabe der Spannungen, eine Wechselrichtereinheit für das Wechselrichten der ausgegebenen drei Phasenspannungen und anschließend die Ausgabe der drei elektrischen Phasenströme für die Ansteuerung des Synchronreluktanzmotors, einen Synchronreluktanzmotor, der angesteuert wird, indem er die ausgegebenen drei Phasenströme empfängt, eine Festkoordinaten/Synchronisierungs-Wandlereinheit für die Erfassung der zwei Phasenströme unter den drei Phasenströmen, die an den Synchronreluktanzmotor ausgegeben sind, und anschließend für die Ausgabe der Ströme an den zweiten und dritten Komparator und eine Flussbeobachterschaltung, die Flussbeobachterschaltung für das Empfangen der ausgegebenen zwei Phasenströme und der zwei Spannungen des Festkoordinatensystems, die von der Synchronisierung/Festkoordinaten-Wandlereinheit ausgegeben sind, und anschließend für die Ausgabe des entsprechenden Flusses, eine Positionsberechnungseinheit für die Berechnung des Flusswinkels des Rotors zur Regelung der hohen Drehzahl des Motors und der Drehzahl des Rotors unter Verwendung des ausgegebenen Flusses, eine Regeleinheit der niedrigen Drehzahl für das Empfangen des Flusswinkels und der Drehzahl, und anschließend für die Berechnung des Flusswinkels des Rotors zur Regelung der niedrigen Drehzahl des Motors und die Ausgabe des Winkels an die Synchronisierung/Festkoordinaten- Wandlereinheit, und eine Stabilisierungseinheit für den Übergangszustand zur Stabilisierung eines Übergangszustandes, der gemäß dem Algorithmus der Regelung der niedrigen Drehzahl und der Drehzahlregelung erzeugt ist, umfasst.
Die vorangegangenen und anderen Merkmale, Verhältnisse und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden ausführlichen Beschreibung bei der Betrachtung zusammen mit den beiliegenden Zeichnungen einleuchtender.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Die beiliegenden Zeichnungen, die enthalten sind, um die Erfindung weiter zu verstehen, und die eingeschlossen sind, und einen Teil dieser Beschreibung darstellen, erläutern die Ausführungsformen der Erfindung und dienen zusammen mit der Beschreibung, um die Grundsätze der Erfindung zu erklären.
In den Zeichnungen:
Fig. 1 ein Blockschaltbild, das den Aufbau einer herkömmlichen Einrichtung zur Regelung der Drehzahl eines Synchronreluktanzmotors zeigt;
Fig. 2 ein Blockschaltbild, das den Aufbau eines Synchronreluktanzmotors gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt; und
Fig. 3 ein typisches Schaubild, das die Änderung des Flusses veranschaulicht, der sich gemäß der Änderung des Stromes ändert, welcher an einem Synchronreluktanzmotor angelegt ist.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN

Jetzt werden die bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ausführlich erwähnt, deren Beispiele in den beiliegenden Zeichnungen veranschaulicht sind.
Im folgenden sind die bevorzugten Ausführungsformen einer Einrichtung zur Regelung der Drehzahl eines Synchronreluktanzmotors, der fähig ist, einen Bereich niedriger Drehzahl und einen Bereich hoher Drehzahl getrennt zu regeln, um die Genauigkeit der Drehzahlregelung gemäß dar Änderung der Last aufrechtzuerhalten, ohne Verwendung eines Hall-Sensors bzw. Drehgebers für die Erfassung der Drehzahl und der Position eines Synchronreluktanzmotors, und genau die Drehzahl eines Motors zu regeln, wo die Erfassung der Rotorposition, wie in einem Verdichter in einem Kühlschrank bzw. Klimaanlage schwierig ist, durch Freigabe der linearen Regelung der Induktivitätsschwankung gemäß der Stromänderung, ausführlich mit Bezug auf Fig. 2 beschrieben.
Fig. 2 ist ein Blockschaltbild, das den Aufbau eines Synchronreluktanzmotors gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.
Wie in der Zeichnung gezeigt, umfasst die Einrichtung zur Regelung der Drehzahl eines Synchronreluktanzmotors gemäß der vorliegenden Erfindung einen ersten Komparator 31 für die Ausgabe des Drehzahlfehlers nach dem Vergleichen eines Drehzahlbezugswertes und des Istwertes der Rotordrehzahl eines Synchronmotors, eine Drehzahlregeleinheit 32 für die Ausgabe des elektrischen Stromes für das Bezugsdrehmoment nach der Durchführung der Pl-Regelung für das Kompensieren des ausgegebenen Drehzahlfehlers, einen zweiten Komparator 33 für die Ausgabe des Stromfehlers nach dem Vergleichen des ausgegebenen elektrischen Stromes für das Bezugsdrehmoment und des elektrischen Stromes für das Istdrehmoment, eine Einheit zur Erzeugung der Flussreferenz 34 für das Generieren und die Ausgabe des Flussbezugswertes, einen dritten Komparator 35 für die Ausgabe des Flussfehlers nach dem Empfangen des oben ausgegebenen Flussbezugswertes und dem Vergleichen des Flussbezugswertes und des Flussistwertes, eine Flussregeleinheit 36 für die Ausgabe der Spannung für den Bezugsfluss des Synchronkoordinatensystems nach der Durchführung der PI-Regelung, durch Empfangen des oben ausgegebenen Flussfehlers, eine Stromregeleinheit 37 für die Erzeugung und die Ausgabe der Spannung für das Bezugsdrehmoment durch Empfangen des Stromfehlers, der vom zweiten Komparator 33 ausgegeben ist, eine Synchronisierung/Festkoordinaten-Wandlereinheit 38 für das Empfangen der obigen Spannung für den Bezugsfluss, der Spannung für das Bezugsdrehmoment und der Flusswinkel, welche die Istposition eines Rotor anzeigen, die in den Bereichen hoher Drehzahl und niedriger Drehzahl des Synchronreluktanzmotors berechnet ist, welche die zwei Spannungen im Synchronkoordinatensystem in zwei Spannungen im Festkoordinatensystem umwandelt, und anschließend die Spannungen ausgibt, eine Einheit zur Erzeugung der drei Phasenspannungen 39 für die Umwandlung der ausgegebenen zwei Spannungen des Festkoordinatensystems in drei Phasenspannungen und die Ausgabe der Spannungen, eine Wechselrichtereinheit 40 für das Wechselrichten der ausgegebenen drei Phasenspannungen und anschließend die Ausgabe der drei elektrischen Phasenströme für die Ansteuerung des Synchronreluktanzmotors, einen Synchronreluktanzmotor 41, der angesteuert wird, indem er die ausgegeben drei Phasenströme empfängt, eine Festkoordinaten/Synchronisierungs-Wandlereinheit 42 für die Erfassung der zwei Phasenströme unter den drei Phasenströmen, die an den Synchronreluktanzmotor 41 ausgegeben sind, und anschließend für die Ausgabe der Ströme an den zweiten und dritten Komparator 33 und 36 und eine Flussbeobachterschaltung 43, wobei die Flussbeobachterschaltung 43 die ausgegebenen zwei Phasenströme und die zwei Spannungen des Festkoordinatensystems empfängt, die von der Synchronisierung/Festkoordinaten-Wandlereinheit 39 ausgegeben sind, für die Ausgabe des entsprechenden Flusses, eine Positionsberechnungseinheit 45 für die Berechnung des Flusswinkels des Rotors zur Regelung der hohen Drehzahl des Motors und der Drehzahl des Rotors unter Verwendung des ausgegeben Flusses, eine Regeleinheit der niedrigen Drehzahl 44, welche den Flusswinkel und die Drehzahl empfängt, für die Berechnung des Flusswinkels des Rotors zur Regelung der niedrigen Drehzahl des Motors und die Ausgabe des Winkels an die Synchronisierung/Festkoordinaten-Wandlereinheit 39, und eine Stabilisierungseinheit für den Übergangszustand 44-1 zur Stabilisierung eines Übergangszustandes, der gemäß dem Algorithmus der Regelung der niedrigen Drehzahl und der Drehzahlregelung erzeugt ist.
Hier umfasst die Flussbeobachterschaltung 43 eine Flusswandlereinheit 43a, welche zwei Phasenströme i_dq empfängt, die von der Festkoordinaten/Synchronisierungs- Wandlereinheit 42 ausgegeben sind, für die Ausgabe des berechneten Flusses λ ~|dq gemäß dem Synchronkoordinatensystem, eine Synchronisierung/Festfluss-Wandlereinheit 43b für die Umwandlung des berechneten Flusses λ ~|dq gemäß dem Synchronisierungskoordinatensystem in einen berechneten Fluss λ ~|αβ im Festkoordinatensystem unter Verwendung des Flusswinkels ≙, welcher die Positionsinformation ist, die von der Positionsberechnungseinheit 45 zur Regelung der niedrigen Drehzahl und Ausgabe des Flusswertes ausgegeben ist, eine erste Komparatoreinheit 43d für den Vergleich der Spannung V_αβ des Festkoordinatensystems, die von der Synchronisierung/Festkoordinaten-Wandlereinheit 39 ausgegeben ist, und der Spannung, die einem multiplizierten Wert der zwei Phasenströme i_dq und des Widerstandes R auf der Statorseite entspricht, und für die Ausgabe des entsprechenden Spannungsfehlers, der eine induzierte Spannung e_αβ ist, einen ersten Integrator 43f für den Erhalt des Istflusses λ ∧|αβ und die Ausgabe des Flusses nach dem Integrieren der ausgegebenen induzierten Spannung e_αβ, eine sechste Komparatoreinheit 43c für den Erhalt der Differenz zwischen dem berechneten Fluss λ ~|αβ des Festkoordinatensystems, der von der Synchronisierung/Festfluss-Wandlereinheit 43b ausgegeben ist, und dem Istfluss λ ∧|αβ, der vom ersten Integrator 43f ausgegeben ist, und für die Ausgabe der Differenz, eine Einheit zur Erzeugung der Verstärkung 43g für die Erzeugung und Ausgabe eines Verstärkungswertes, um die Differenz zwischen den zwei ausgegebenen Flüssen zu verringern, das heißt, den Flussfehler Δλ_αβ, und eine Positionsberechnungseinheit 45, welche den Istfluss λ ∧|αβ, der vom ersten Integrator 43f ausgegeben ist, und den berechneten Fluss λ ~|dq, der von der Flusswandlereinheit 43a ausgegeben ist, für den Erhalt des Flusswinkels ≙ für die Berechnung der Rotorposition des Synchronreluktanzmotors 41 und die Ausgabe des Winkels empfängt.
Ebenfalls umfasst die Regeleinheit der niedrigen Drehzahl 44 eine Signaleinspeisungseinheit 44a für die Eingabe eines vordefinierten Signals an einen Fluss einer D-Achse und den Erhalt der Differenz Δλ_q zwischen diesem Flusswert einer Q- Achse, die schließlich in dem Synchronreluktanzmotor beobachtet wird, und dem Flusswert der Q-Achse, der ursprünglich berechnet wurde, in dem Bereich der niedrigen Drehzahl des Synchronreluktanzmotors oder in einer Anfangsansteuerung; ein Hochpassfilter 44b für die Durchführung der Filterung, um die Signale der Komponente des Gleichstromes DC aus den Signalen zu entfernen, die von der Signaleinspeisungseinheit 44a ausgegeben sind, und für die Ausgabe der Resultante; eine Demodulationseinheit 44c für das Empfangen, das Demodulieren der Resultante und die Ausgabe des Signals der DC-Komponente; ein Tiefpassfilter 44d für die Durchführung der Filterung, um ein Signal der vollständigen DC-Komponente zu generieren, durch Entfernen der fehlerhaften Komponenten unter den Signalen der DC-Komponente und die Ausgabe des Signals der DC-Komponente; eine PI-Regeleinheit 44e für die Durchführung der PI-Regelung des Signals der DC- Komponente und den Erhalt der Drehzahlinformationen gemäß der Regelung der niedrigen Drehzahl eines Motors; einen zweiten Integrator 44f für die Durchführung der Integration durch Empfangen der Drehzahlinformation und Erhalt der Positionsinformation gemäß der Regelung der niedrigen Drehzahl des Motors; und eine Schalteinheit 44-1b für das Empfangen der Positionsinformation und die Ausgabe der Information an die Synchronisierung/Festkoordinaten- Wandlereinheit 38.
Ebenfalls umfasst die Stabilisierungseinheit für den Übergangszustand 44-1 eine Nachführeinheit des Drehzahlverhältnisses 44-1a für den Vergleich der Drehzahl ω ~|n des Rotors, welche in der Positionsberechnungseinheit 45 im Fall der Regelung des Motors bei hoher Drehzahl berechnet und ausgegeben ist, und der Drehzahl ≙ des Rotors, die berechnet und an die PI-Regeleinheit 44e im Fall der Regelung des Motors bei niedriger Drehzahl ausgegeben ist, in der Getrieberegelung des Motors, die bestimmt, ob der Motor bei hoher oder niedriger Drehzahl geregelt wird, und einen Übergangszustand stabilisiert, der im Motor durch das Aufweisen eines Überlappungsbereiches im Fall der Überführung von dem hohen Drehzahlbereich in den niedrigen Drehzahlbereich oder von dem niedrigen Drehzahlbereich in den hohen Drehzahlbereich erzeugt wird; einen zweiten Integrator 44f für die Ausgabe der Drehzahlinformation, die von der Nachführeinheit des Drehzahlverhältnisses A44-1a eingegeben ist; und eine Schalteinheit 44-1b für das Umschalten, um den Motor bei hoher oder niedriger Drehzahl durch Empfangen der Drehzahlinformation und anschließend durch die Ausgabe der Drehzahlinformation sin ≙, cos ≙ gemäß der Regelung der niedrigen Drehzahl bzw. der Drehzahlinformation sin ≙, cos ≙gemäß der Regelung der hohen Drehzahl entsprechend an die Synchronisierung/Festkoordinaten-Wandlereinheit 38 zu regeln.
Die Arbeitsweise der Einrichtung zur Regelung der Drehzahl eines Synchronreluktanzmotors gemäß der vorliegenden Erfindung mit dem obigen Aufbau wird ausführlich beschrieben.
Zuerst vergleicht der erste Komparator 31 den Drehzahlbezugswert ω *|n und den Istwert der Rotordrehzahl ω ~|n, der in der Positionsberechnungseinheit 45 erfasst ist, und gibt den Drehzahlfehler an die Drehzahlregeleinheit 32 aus, und die Drehzahlregeleinheit 32 gibt den elektrischen Strom i *|q für das Bezugsdrehmoment nach der Durchführung der PI- Regelung zum Kompensieren des ausgegebenen Drehzahlfehlers aus. Anschließend gibt die zweite Komparatoreinheit 33 den Stromfehler an die Stromregeleinheit 37 aus nach dem Vergleichen des ausgegebenen elektrischen Stromes i *|q für das Bezugsdrehmoment, der von der Drehzahlregeleinheit 32 ausgegeben ist, und des elektrischen Stromes i_q für das Istdrehmoment, der von der Festkoordinaten/Synchronisierungs-Wandlereinheit 42 ausgegeben ist. Die Stromregeleinheit 37 erzeugt und gibt die Spannung V *|qs für das Bezugsdrehmoment, welche eine Spannung der Q-Achse ist, an die Synchronisierung/Festkoordinaten-Wandlereinheit 38 aus, welche den Stromfehler empfängt, der vom zweiten Komparator ausgegeben 33 ist.
Andererseits erzeugt und gibt die Einheit zur Erzeugung der Flussreferenz 34 den Flussbezugswert λ *|d an den zweiten Komparator 35 aus, und der zweite Komparator 35 gibt den Flussfehler an die Flussregeleinheit 36 aus nach dem Vergleichen des Flussbezugswertes λ *|d und des Flussistwertes, der von der Festkoordinaten/Synchronisierungs-Wandlereinheit 42 ausgegeben ist. Anschließend gibt die Flussregeleinheit 36 die Spannung V *|ds für den Bezugsfluss aus, der eine Spannung der D-Achse ist, nach der Durchführung der PI-Regelung durch Empfangen des oben ausgegebenen Flussfehlers.
Später empfängt die Synchronisierung/Festkoordinaten- Wandlereinheit 38 einen Sinuswert und einen Cosinuswert für die Flusswinkel ≙ und ≙, welche die Spannung V *|d für den Bezugsfluss, die Spannung V *|q für das Bezugsdrehmoment und die Istposition des Rotors darstellen, die in den Bereichen hoher Drehzahl und niedriger Drehzahl berechnet ist, wandelt die zwei Spannungen im Synchronkoordinatensystem in zwei Spannungen V *|d und V *|q im Festkoordinatensystem um, und gibt die Spannungen an die Einheit zur Erzeugung der drei Phasenspannungen 38 aus.
Später liefert die Einheit zur Erzeugung der drei Phasenspannungen 39 die drei Phasenspannungen Vas, Vbs und Vcs an die Wechselrichtereinheit 40, und die Wechselrichtereinheit 40 wechselrichtet die ausgegebenen drei Phasenspannungen Vas, Vbs und Vcs, liefert die drei elektrischen Phasenströme für die Motoransteuerung an den Synchronreluktanzmotor 41 und steuert den Motor an. Die Festkoordinaten/Synchronisierungs-Wandlereinheit 42 erfasst zwei Phasenströme i_dq unter den angelegten drei Phasenströmen, und gibt anschließend die Ströme an die zweite und die dritte Komparatoreinheit 33 und 36 und an die Flusswandlereinheit 43a aus.
Anschließend wird der Prozess, der die Drehzahlregelung des Synchronreluktanzmotors 41 durch die Berechnung der Rotorposition des Synchronreluktanzmotors 41 bei der Regelung der hohen Drehzahl bzw. der niedrigen Drehzahl durchführt, wie folgt beschrieben.
Zuerst wird die Flussbeobachterschaltung 43 für die Durchführung der Regelung der hohen Drehzahl des Synchronreluktanzmotors 41 wie folgt beschrieben.
Die Flusswandlereinheit 43a empfängt die zwei Phasenströme i_dq, die von der Festkoordinaten/Synchronisierungs- Wandlereinheit 42 berechnet sind, und gibt den berechneten Fluss λ ~|dq gemäß dem Synchronkoordinatensystem an die Positionsberechnungseinheit 45 aus. Zu dieser Zeit ist Fig. 3 ein typisches Schaubild, das die Änderung des Flusses zeigt, welcher sich gemäß der Änderung des Stromes ändert, um den berechneten Fluss λ ~|dq zu erhalten.
Fig. 3 ist ein typisches Schaubild, das die Änderung des Flusses veranschaulicht, welcher sich gemäß der Änderung des Stromes ändert, der an einem Synchronreluktanzmotor angelegt ist, und das Schaubild wird verwendet, um eine Nachschlagetabelle mit dem Flusswert zu bilden, der gemäß der Änderung des Wertes der zwei Ströme gemessen wurde.
Später wandelt die Synchronisierung/Festfluss-Wandlereinheit 43b den berechneten Fluss λ ~|dq gemäß dem Synchronisierungskoordinatensystem in einen berechneten Fluss λ ~|αβ in dem Festkoordinatensystem unter Verwendung des Flusswinkels ≙ um, welcher die Positionsinformation ist, die von der Positionsberechnungseinheit 45 ausgegeben ist, und gibt den Flusswert an die sechste Komparatoreinheit 43c aus. Andererseits liefert die erste Komparatoreinheit 43d für das Vergleichender Spannung V_αβ des Festkoordinatensystems, die von der Synchronisierung/Festkoordinaten-Wandlereinheit 38 ausgegeben ist, und der Spannung, die dem multiplizierten Wert der zwei Phasenströme i_dq und des Widerstandes R auf der Statorseite entspricht, und für die Ausgabe des entsprechenden Spannungsfehlers, der eine induzierte Spannung e_αβ an den ersten Integrator 43f und den ersten Integrator 43c ist, den Istfluss λ ∧|αβ, und für die Ausgabe des Flusses naca dem Integrieren die ausgegebene induzierte Spannung e_αβ. Anschließend liefert die sechste Komparatoreinheit 43c die Differenz zwischen dem berechneten Fluss λ ~|αβ des Festkoordinatensystems, der von der Synchronisierung/Festfluss-Wandlereinheit 43b ausgegeben ist, und dem Istfluss λ ∧|αβ, der vom ersten Integrator 43c ausgegeben ist, und gibt die Differenz an die Einheit zur Erzeugung der Verstärkung 43g aus zur Generierung, und die Einheit zur Erzeugung der Verstärkung 43g gibt einen Verstärkungswert aus, um die Differenz zwischen den ausgegebenen zwei Flüssen, das heißt den Flussfehler Δλ_αβ an die fünfte Komparatoreinheit 43e ist, zu verringern.
Später empfängt die Positionsberechnungseinheit 45 den Istfluss λ ∧|αβ und den berechneten Fluss λ ~|dq, und liefert den Flusswinkel ≙ für die Berechnung der Rotorposition des Synchronreluktanzmotors 41, und gibt den entsprechenden Sinuswert und Cosinuswert an die Synchronisierung/Festkoordinaten-Wandlereinheit 38 aus, um demgemäß die Regelung der hohen Drehzahl des Synchronreluktanzmotors durchzuführen.
Zu dieser Zeit ist eine Formel für den Erhalt des Sinuswertes und des Cosinuswertes, die dem Flusswinkel ≙ entsprechen, unter Verwendung des Istflusses λ ∧|αβ und des berechneten Flusses λ ~|dq wie folgt. Formel 2
Hier bezeichnet ≙ den Rotationswinkel des berechneten Rotors, λ ~|dq bezeichnet den berechneten Fluss, der gemäß dem Synchronkoordinatensystem berechnet ist, λ ∧|αβ bezeichnet den Fluss, der gemäß dem Festkoordinatensystem berechnet ist, dq bezeichnet das Signal in dem Synchronkoordinatensystem und αβ bezeichnet das Signal in dem Festkoordinatensystem entsprechend.
Anschließend wird die Arbeitsweise der Regeleinheit der niedrigen Drehzahl 44 für die Durchführung der Regelung der niedrigen Drehzahl des Synchronreluktanzmotors 41 wie folgt beschrieben.
Weil die Spannungskomponente einen relativ kleinen Wert im niedrigen Drehzahlbereich aufweist, tritt ein Spannungsfehler wie eine Verzögerungszeit und dergleichen auf. Folglich tritt ein Problem bei der Berechnung der Position nur durch die Regelung der hohen Drehzahl des Motors auf. Folglich wird, um das obige Problem zu lösen, eine Positionsberechnungsschleife, welche den Signaleingang im Bereich der niedrigen Drehzahl des Motors nutzt, verwendet.
Im niedrigen Drehzahlbereich des Motors bzw. im Fall der Anfangsansteuerung des Motors erhält die Signaleinspeisungseinheit 44a den Differenzwert Δλ_q zwischen dem Flusswert der Q-Achse, der zuletzt im Synchronreluktanzmotor festgestellt ist, und dem Flusswert, der ursprünglich durch Eingabe eines vordefinierten Signals in den Fluss der D-Achse berechnet wurde. Das vordefinierte Signal ist ein bevorzugter Wert, der durch Versuche erhalten wurde, und in dem Fall, wo kein Differenzwert vorhanden Δλ_q ist, das heißt, der Differenzwert zwischen dem festgestellten Flusswert der Q-Achse und dem berechneten Flusswert der Q- Achse gleich "0" ist, bedeutet dies, dass kein Fehler in der Regelung der niedrigen Drehzahl des Motors vorhanden ist.
Jedoch wenn der Differenzwert aufgetreten ist, wird ein Flusswinkel ≙ erzeugt, der eine Positionskomponente ist, die zur Regelung der niedrigen Drehzahl über eine Reihe von Regelvorgängen geeignet ist, um die Differenz zu kompensieren.
Anschließend führt das Hochpassfilter 44b die Filterung durch, um die Signale aus der DC-Komponente unter den Signalen zu entfernen, die von der Signaleinspeisungseinheit 44a ausgegeben sind, und gibt den resultierenden Wert an die Demodulationseinheit 44c aus. Die Demodulationseinheit 44c empfängt den resultierenden Wert, führt die Demodulation durch, und gibt das Signal der DC-Komponente erneut aus. Das Tiefpassfilter 44d entfernt fehlerhafte Komponenten, führt die Filterung durch, um ein Signal einer vollständigen DC- Komponente zu erzeugen, und gibt das Signal an die PI- Regeleinheit 44e aus. Anschließend führt die PI-Regeleinheit 44e die PI-Regelung um das generierte Signal der DC- Komponente durch, und erhält eine berechnete Drehzahl ≙, welche die Drehzahlinformation gemäß der Regelung der niedrigen Drehzahl des Motors ist. Der zweite Integrator 44f empfängt die berechneten Drehzahl ≙ und führt die Integration durch, und erhält anschließend einen berechneten Flusswinkel ≙, welcher die Positionsinformation gemäß der Regelung der niedrigen Drehzahl des Motors ist. Der berechnete Flusswinkel Θ wird an die Synchronisierung/Festkoordinaten- Wandlereinheit 38 über eine Schalteinheit 44-1b ausgegeben, die in den folgenden Absätzen beschrieben wird.
Als ein Ergebnis führt die Regeleinheit der niedrigen Drehzahl 44 die stabile Drehzahlregelung bei niedriger Drehzahl durch, wobei die Differenz des Flusswertes der Q- Achse gleich '0' ist, im Fall eines niedrigen Drehzahlbereiches und der Anfangsansteuerung des Motors.
Anschließend wird die Arbeitsweise der Stabilisierungseinheit für den Übergangszustand 44-1 zur Verhinderung des Zustandes, dass sich der erhöhte Wert der Spannung/des Stromes, der am gesamten System des Motors angelegt ist, schnell erhöht und dauerhaft die Getrieberegelung des Motors mit hoher Drehzahl oder niedriger Drehzahl durchführt, wenn der Synchronreluktanzmotor 41 aus dem niedrigen Drehzahlbereich in den hohen Drehzahlbereich bzw. aus dem hohen Drehzahlbereich in den niedrigen Drehzahlbereich überführt wird, das heißt, wenn der Motor getriebegeregelt ist, wie folgt beschrieben.
Zuerst vergleicht im Fall der Getrieberegelung der Motordrehzahl die Nachführeinheit des Drehzahlverhältnisses 44-1a die Drehzahl ω ~|n des Rotors, die von der Positionsberechnungseinheit 45 ausgegeben ist, die im Fall der Regelung der hohen Drehzahl berechnet wird, und die Drehzahl ≙ des Rotors, die an die PI-Regeleinheit 44e ausgegeben wird, die im Fall der Regelung der niedrigen Drehzahl berechnet wird, und bestimmt, ob die Regelung der niedrigen Drehzahl bzw. der hohen Drehzahl durchgeführt wird. Ebenfalls stabilisiert die Stabilisierungseinheit für Übergangszustand 44-1 den Übergangszustand, der im Motor erzeugt ist, durch Aufweisen des Überlappungsbereiches bei der Überführung aus dem niedrigen Drehzahlbereich in den hohen Drehzahlbereich bzw. aus dem hohen Drehzahlbereich in den niedrigen Drehzahlbereich.
Der zweite Integrator 44f integriert die Drehzahlinformation, welche von der Nachführeinheit des Drehzahlverhältnisses 44- 1a eingegeben ist, und gibt an die Schalteinheit 44-1b aus. Die Schalteinheit 44-1b empfängt die Drehzahlinformation, führt die Umschaltung für die niedrige bzw. hohe Drehzahlregelung des Motors durch, und gibt die Drehzahlinformation sin ≙, cos ≙ gemäß der Regelung der niedrigen Drehzahl, und die Drehzahlinformation sin ≙, cos ≙gemäß der Regelung der hohen Drehzahl entsprechend an die Synchronisierung/Festkoordinaten-Wandlereinheit 38 aus.
Wie oben ausführlich beschrieben, regelt der Synchronreluktanzmotor gemäß der vorliegenden Erfindung die Drehzahl des Rotors ohne einen Positionserfassungssensor des Motors durch Trennung des niedrigen Drehzahlbereiches und des hohen Drehzahlbereiches, um die Genauigkeit der Drehzahlregelung gemäß der Änderung der Last aufrechtzuerhalten.
Ebenfalls regelt die Einrichtung zur Regelung des Synchronreluktanzmotors gemäß der vorliegenden Erfindung den Motor im hohen Drehzahlbereich bzw. im niedrigen Drehzahlbereich, stabilisiert den Übergangszustand, der in dem Prozess erzeugt wird, dass der Motor aus dem niedrigen Drehzahlbereich in den hohen Drehzahlbereich überführt wird, und stabiles Verhalten der Drehzahlregelung zeigt, um folglich die genauere Drehzahlregelung durchzuführen.
Ebenfalls kann die vorliegende Erfindung die Drehzahl des Motors in einer Position regeln, in der es schwierig ist, den Rotor zu erfassen, so wie einen Verdichter eines Kühlschrankes und einer Klimaanlage, durch Freigabe der linearen Regelung der Induktivität, die sich gemäß der Stromänderung ändert, unter Verwendung einer magnetischen Modellierung.
Weil die vorliegende Erfindung in verschiedenen Formen ausgeführt werden kann, ohne von ihrem Sinn oder wesentlichen Merkmalen abzuweichen, sollte es sich ebenfalls verstehen, dass die oben beschriebenen Ausführungsformen nicht durch eine der Einzelheiten der vorangegangenen Beschreibung eingeschränkt sind, sofern nichts anderes bestimmt ist, sollten aber eher weitgehend innerhalb ihres Sinnes und Anwendungsbereiches ausgelegt werden, wie in den beigefügten Ansprüchen festgelegt, und demgemäß sind alle Änderungen und Abänderungen, die innerhalb der Grenzlinien der Ansprüche bzw. der Gleichwertigkeit derartiger Grenzlinien fallen, folglich als beabsichtigt von den beigefügten Ansprüchen eingeschlossen.

Claims

1. Einrichtung zur Kontrolle der Drehzahl eines Synchronreluktanzmotors, umfassend:
einen ersten Komparator für die Ausgabe des Drehzahlfehlers nach dem Vergleichen eines Drehzahlbezugswertes und des Istwertes der Rotordrehzahl eines Synchronmotors;
eine Drehzahlregeleinheit für die Ausgabe des elektrischen Stromes für das Bezugsdrehmoment nach der Durchführung der PI-Regelung für das Kompensieren des ausgegebenen Drehzahlfehlers;
einen zweiten Komparator für die Ausgabe des Stromfehlers nach dem Vergleichen des ausgegebenen elektrischen Stromes für das Bezugsdrehmoment und des elektrischen Stromes für das Istdrehmoment;
eine Einheit zur Erzeugung des Bezugsflusses für das Generieren und die Ausgabe des Flussbezugswertes;
einen dritten Komparator für die Ausgabe des Flussfehlers nach dem Empfangen des oben ausgegebenen Flussbezugswertes und dem Vergleich des Flussbezugswertes und des Flussistwertes;
eine Flussregeleinheit für die Ausgabe der Spannung für den Bezugsfluss des Synchronkoordinatensystems nach der Durchführung der PI-Regelung, welche den oben ausgegebenen Flussfehler empfängt;
eine Stromregeleinheit für das Generieren und die Ausgabe der Spannung für das Bezugsdrehmoment, welche den Stromfehler empfängt, der von dem zweiten Komparator ausgegeben ist;
eine Synchronisierung/Festkoordinaten-Wandlereinheit, welche die obige Spannung für den Bezugsfluss, die Spannung für das Bezugsdrehmoment und die Flusswinkel empfängt, die die Istposition eines Rotors zeigen, berechnet in den Bereichen der hohen Drehzahl und der niedrigen Drehzahl des Synchronreluktanzmotors, die zwei Spannungen in dem Synchronkoordinatensystem in die zwei Spannungen im Festkoordinatensystem umwandelt und die Spannungen ausgibt;
eine Einheit zur Erzeugung der drei Phasenspannungen für die Umwandlung der ausgegebenen zwei Spannungen des Festkoordinatensystems in drei Phasenspannungen und die Ausgabe der Spannungen;
eine Wechselrichtereinheit für das Wechselrichten der ausgegebenen drei Phasenspannungen und anschließend die Ausgabe der drei elektrischen Phasenströme für die Ansteuerung des Synchronreluktanzmotors;
einen Synchronreluktanzmotor, welcher angesteuert wird, indem er die ausgegebenen drei Phasenströme empfängt;
eine Festkoordinaten/Synchronisierungs-Wandlereinheit für das Erfassen der zwei Phasenströme unter den drei Phasenströmen, die an den Synchronreluktanzmotor ausgegeben sind, und anschließend für die Ausgabe der Ströme an den zweiten und dritten Komparator und eine Flussbeobachterschaltung;
die Flussbeobachterschaltung, welche die ausgegebenen zwei Phasenströme und die zwei Spannungen des Festkoordinatensystems empfängt, die von der Synchronisierung/Festkoordinaten-Wandlereinheit ausgegeben sind, für die Ausgabe des entsprechenden Flusses;
eine Positionsberechnungseinheit für die Berechnung des Flusswinkels des Rotors zur Regelung der hohen Drehzahl des Motors und der Drehzahl des Rotors unter Verwendung des ausgegebenen Flusses;
eine Regeleinheit der niedrigen Drehzahl, welche die Drehzahl empfängt, für die Berechnung der Drehzahl des Rotors zur Regelung der niedrigen Drehzahl des Motors und die Ausgabe des Winkels an die Synchronisierung/Festkoordinaten-Wandlereinheit; und
eine Stabilisierungseinheit für Übergangszustand zur Stabilisierung eines Übergangszustandes, der gemäß dem Algorithmus der Regelung der niedrigen Drehzahl und der Drehzahlregelung erzeugt wird.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, wobei die Flussbeobachterschaltung umfasst:
eine Flusswandlereinheit, welche die zwei Phasenströme empfängt, die von der Festkoordinaten/Synchronisierungs-Wandlereinheit ausgegeben sind, für die Ausgabe des berechneten Flusses gemäß dem Synchronkoordinatensystem;
eine Festfluss/Synchronisierungs-Wandlereinheit für die Umwandlung des berechneten Flusses gemäß dem Synchronisierungskoordinatensystem in einen berechneten Fluss in dem Festkoordinatensystem unter Verwendung des Flusswinkels, welcher die Positionsinformation ist, die von der Positionsberechnungseinheit zur Regelung der hohen Drehzahl ausgegeben ist, und für die Ausgabe des Flusswertes;
eine erste Komparatoreinheit für den Vergleich der Spannung des Festkoordinatensystems, die von der Synchronisierung/Festkoordinaten-Wandlereinheit ausgegeben ist, und der Spannung, die dem multiplizierten Wert der zwei Phasenströme und des Widerstandes auf der Statorseite entspricht, und für die Ausgabe der entsprechenden Fehlerspannung, das heißt, einer induzierten Spannung;
einen ersten Integrator für die Lieferung des Istflusses und die Ausgabe des Flusses nach dem Integrieren der ausgegebenen induzierten Spannung;
eine sechste Komparatoreinheit für die Lieferung der Differenz zwischen dem berechneten Fluss des Festkoordinatensystems von der Synchronisierung/Festfluss-Wandlereinheit, und dem Istfluss, der von dem ersten Integrator ausgegeben ist, und für die Ausgabe der Differenz;
eine Einheit zur Erzeugung der Verstärkung für das Generieren und die Ausgabe eines Verstärkungswertes, um die Differenz zwischen den ausgegebenen Flüssen zu verringern, das heißt, den Flussfehler; und
eine Positionsberechnungseinheit, welche den Istfluss empfängt, der vom ersten Integrator ausgegeben ist, und den berechneten Fluss, der von der Flusswandlereinheit ausgegeben ist, für die Lieferung des Flusswinkels für die Berechnung der Rotorposition des Synchronreluktanzmotors und die Ausgabe des Winkels.

3. Einrichtung nach Anspruch 1, wobei die Flussbeobachterschaltung jeweilige Flüsse liefert gemäß der Spannung, die am Synchronreluktanzmotor anliegt, und dem elektrischen Strom, der vom Synchronreluktanzmotor erfasst ist, und die Flüsse an die Positionsberechnungseinheit ausgibt.

4. Einrichtung nach Anspruch 1, wobei die Regeleinheit der niedrigen Drehzahl umfasst:
eine Signaleinspeisungseinheit für den Erhalt der Differenz zwischen dem Flusswert der Q-Achse, der schließlich im Synchronreluktanzmotor durch Eingabe eines vordefinierten Signals in die D-Achse im niedrigen Drehzahlbereich des Motors bzw. in der Anfangsansteuerung beobachtet wird;
ein Hochpassfilter für die Filterung, um Signale der DC- Komponenten unter den Signale zu entfernen, die von der Signaleinspeisungseinheit ausgegeben sind, und für die Ausgabe des resultierenden Wertes;
eine Demodulationseinheit für die Durchführung der Demodulation durch Empfangen des resultierenden Wertes und Lieferung des Signals der DC-Komponente von neuem;
ein Tiefpassfilter für die Durchführung der Filterung durch Entfernen der fehlerhaften Komponenten unter den Signalen der DC-Komponenten, um ein Signal einer vollständigen DC-Komponenten zu generieren, und für die Ausgabe des Signals der DC-Komponente;
eine PI-Regeleinheit für die Durchführung der PI- Regelung um das Signal der DC-Komponente und anschließend den Erhalt der Drehzahlinformation gemäß der Regelung der niedrigen Drehzahl des Motors;
einen zweiten Integrator für die Durchführung der Integration durch Empfangen der Drehzahlinformation und Erhalten der Positionsinformation gemäß einer Regelung der niedrigen Drehzahl des Motors, und
eine Schalteinheit für das Empfangen der Positionsinformation und die Ausgabe an die Synchronisierung/Fest-Wandlereinheit.

5. Einrichtung nach Anspruch 1, wobei die Stabilisierungseinheit für Übergangszustand umfasst:
eine Nachführeinheit des Drehzahlverhältnisses für das Vergleichen der Drehzahl des Rotors, welche von der Positionsberechnungseinheit ausgegeben ist, die im Fall der Regelung der hohen Drehzahl berechnet wird, und der Drehzahl des Rotors, die an die PI-Regeleinheit ausgegeben wird, die im Fall der Regelung der niedrigen Drehzahl berechnet wird, welche bestimmt, ob die Regelung der niedrigen Drehzahl oder der hohen Drehzahl bei der Getrieberegelung der Motordrehzahl durchgeführt wird, und für die Stabilisierung eines Übergangszustandes, der im Motor erzeugt ist, durch Aufweisen eines Überlappungsbereiches, bei der Überführung von dem niedrigen Drehzahlbereich in den hohen Drehzahlbereich bzw. von dem hohen Drehzahlbereich in den niedrigen Drehzahlbereich;
den zweiten Integrator für das Integrieren und die Ausgabe der Drehzahlinformation, welche von der Nachführeinheit des Drehzahlverhältnisses eingegeben wird; und
eine Schalteinheit für die Durchführung der Umschaltung durch Empfangen der Drehzahlinformation, um den Motor bei niedriger bzw. hoher Drehzahl zu regeln, und für die Ausgabe der Drehzahlinformation gemäß der Regelung der niedrigen Drehzahl bzw. der Regelung der hohen Drehzahl an die Synchronisierung/Festkoordinaten-Wandlereinheit entsprechend.

6. Einrichtung nach Anspruch 1, wobei die Stabilisierungseinheit für Übergangszustand den Übergangszustand stabilisiert, der erzeugt ist, seit das angelegte Signal für die Drehzahlregelung im niedrigen Drehzahlbereich in dem Prozess, der die Drehzahlregelung zerlegt, aus dem niedrigen Drehzahlbereich in den hohen Drehzahlbereich in dem Synchronreluktanzmotor überführt ist.

7. Einrichtung nach Anspruch 1, wobei die Positionsberechnungseinheit eine Eingabe der Flüsse in dem beobachteten niedrigen Drehzahlbereich und dem berechneten hohen Drehzahlbereich empfängt, und den Flusswinkel gemäß der folgenden Formel ausgibt:

wobei ≙ einen rotationsberechneten Winkel des Rotors bezeichnet, λ ~|dq einen Fluss bezeichnet, der gemäß dem Synchronkoordinatensystem berechnet ist, λ ∧|αβ einen Fluss bezeichnet, der gemäß dem Festkoordinatensystem beobachtet ist, dq ein Rotationskoordinatensignal bezeichnet und αβ ein Festkoordinatensignal bezeichnet.

8. Einrichtung nach Anspruch 2, wobei die Flusswandlereinheit einen berechneten Fluss gemäß dem Synchronkoordinatensystem durch Bildung einer Nachschlagetabelle mit dem Flusswert erzeugt, der gemäß der Änderung des Wertes der zwei Ströme gemessen ist, welche von der Festkoordinaten/Synchronisierungs- Wandlereinheit ausgegeben sind.

9. Einrichtung zur Regelung der Drehzahl eines Synchronreluktanzmotors, umfassend eine Positionsberechnungseinheit für die Durchführung der Regelung der Drehzahl eines Synchronreluktanzmotors durch Berechnung des Flusswinkels des Rotors und der Drehzahl des Rotors gemäß dem niedrigen bzw. dem hohen Drehzahlbereich des Synchronreluktanzmotors.

10. Einrichtung nach Anspruch 9, wobei die Positionsberechnungseinheit eine Eingabe der Flüsse in dem beobachteten niedrigen Drehzahlbereich und dem berechneten hohen Drehzahlbereich empfängt, und den Flusswinkel gemäß der folgenden Formel ausgibt:

wobei ≙ einen rotationsberechneten Winkel des Rotors bezeichnet, λ ~|dq einen Fluss bezeichnet, der gemäß dem Synchronkoordinatensystem berechnet ist, λ ∧|αβ einen Fluss bezeichnet, der gemäß dem Festkoordinatensystem beobachtet ist, dq ein Rotationskoordinatensignal bezeichnet und αβ ein Festkoordinatensignal bezeichnet.

11. Einrichtung zur Regelung der Drehzahl eines Synchronreluktanzmotors, umfassend eine Positionsberechnungseinheit zur Regelung der Drehzahl des Motors durch Berechnung des Flusswinkels und der Drehzahl eines Rotors gemäß dem niedrigen bzw. dem hohen Drehzahlbereich des Synchronreluktanzmotors.

12. Einrichtung nach Anspruch 11, wobei die Positionsberechnungseinheit eine Eingabe der Flüsse in dem beobachteten niedrigen Drehzahlbereich und dem berechneten hohen Drehzahlbereich empfängt, und den Flusswinkel gemäß der folgenden Formel ausgibt:

wobei ≙ einen rotationsberechneten Winkel des Rotors bezeichnet, λ ~|dq einen Fluss bezeichnet, der gemäß dem Synchronkoordinatensystem berechnet ist, λ ∧|αβ einen Fluss bezeichnet, der gemäß dem Festkoordinatensystem beobachtet ist, dq ein Rotationskoordinatensignal bezeichnet und αβ ein Festkoordinatensignal bezeichnet.

13. Einrichtung nach Anspruch 11, außerdem umfassend:
eine Festkoordinaten/Synchronisierungs-Wandlereinheit für das Erfassen der zwei Phasenströme unter den drei Phasenströmen, die an den Synchronreluktanzmotor ausgegeben sind, und anschließend für die Ausgabe der Ströme an den zweiten und dritten Komparator und eine Flussbeobachterschaltung;
eine Flussbeobachterschaltung, welche die ausgegebenen zwei Phasenströme und die zwei Spannungen des Festkoordinatensystems empfängt, die an den Synchronreluktanzmotor ausgegeben sind, für die Ausgabe des entsprechenden Flusses;
eine Regeleinheit der niedrigen Drehzahl, welche die Drehzahl empfängt, die von der Positionsberechnungseinheit berechnet ist, für die Berechnung der Drehzahl des Rotors zur Regelung der niedrigen Drehzahl des Motors und die Ausgabe der Drehzahl an die Synchronisierung/Festkoordinaten- Wandlereinheit; und
eine Stabilisierungseinheit für Übergangszustand für die Stabilisierung eines Übergangszustandes, der gemäß dem Algorithmus der Regelung der niedrigen Drehzahl und der Drehzahlregelung erzeugt wird.

14. Einrichtung zur Kontrolle der Drehzahl eines Synchronreluktanzmotors, umfassend:
eine Festkoordinaten/Synchronisierungs-Wandlereinheit für das Erfassen der zwei Phasenströme unter den drei Phasenströmen, die an einen Synchronreluktanzmotor ausgegeben sind, und anschließend für die Ausgabe der Ströme an den zweiten und dritten Komparator und eine Flussbeobachterschaltung;
eine Flussbeobachterschaltung, welche die ausgegebenen zwei Phasenströme und die zwei Spannungen des Festkoordinatensystems empfängt, die an den Synchronreluktanzmotor ausgegeben sind, für die Ausgabe des entsprechenden Flusses;
eine Positionsberechnungseinheit für die Berechnung des Flusswinkels des Rotors zur Regelung der hohen Drehzahl des Synchronreluktanzmotors und der Drehzahl des Rotors unter Verwendung des ausgegebenen Flusses;
eine Regeleinheit der niedrigen Drehzahl, welche die Drehzahl empfängt, für die Berechnung der Drehzahl des Rotors zur Regelung der niedrigen Drehzahl des Synchronreluktanzmotors und die Ausgabe des Winkels an die Synchronisierung/Festkoordinaten-Wandlereinheit; und
eine Stabilisierungseinheit für Übergangszustand zur Stabilisierung eines Übergangszustandes, der gemäß dem Algorithmus der Regelung der niedrigen Drehzahl und der Drehzahlregelung erzeugt wird.

15. Einrichtung nach Anspruch 14, wobei die Flussbeobachterschaltung umfasst:
eine Flusswandlereinheit, welche die zwei Phasenströme empfängt, die von der Festkoordinaten/Synchronisierungs-Wandlereinheit ausgegeben sind, für die Ausgabe des berechneten Flusses gemäß dem Synchronkoordinatensystem;
eine Festfluss/Synchronisierungs-Wandlereinheit für die Umwandlung des berechneten Flusses gemäß dem Synchronisierungskoordinatensystem in einen berechneten Flusswert in dem Festkoordinatensystem unter Verwendung des Flusswinkels, welcher die Positionsinformation ist, die von der Positionsberechnungseinheit zur Regelung der hohen Drehzahl ausgegeben ist, und für die Ausgabe des Flusswertes;
eine erste Komparatoreinheit für den Vergleich der Spannung des Festkoordinatensystems, die von der Synchronisierung/Festkoordinaten-Wandlereinheit ausgegeben ist, und der Spannung, die dem multiplizierten Wert der zwei Phasenströme und des Widerstandes auf der Statorseite entspricht, und für die Ausgabe der entsprechenden Fehlerspannung, das heißt, einer induzierten Spannung;
einen ersten Integrator für die Lieferung des Istflusses und die Ausgabe des Flusses nach dem Integrieren der ausgegebenen induzierten Spannung;
eine sechste Komparatoreinheit für die Lieferung der Differenz zwischen dem berechneten Fluss des Festkoordinatensystems von der Synchronisierung/Festfluss-Wandlereinheit, und dem Istfluss, der von dem ersten Integrator ausgegeben ist, und für die Ausgabe der Differenz;
eine Einheit zur Erzeugung der Verstärkung für das Generieren und die Ausgabe eines Verstärkungswertes, um die Differenz zwischen den ausgegebenen Flüssen zu verringern, das heißt, den Flussfehler; und
eine Positionsberechnungseinheit, welche den Istfluss empfängt, der vom ersten Integrator ausgegeben ist, und den berechneten Fluss, der von der Flusswandlereinheit ausgegeben ist, für die Lieferung des Flusswinkels für die Berechnung der Rotorposition des Synchronreluktanzmotors und die Ausgabe des Winkels.

16. Einrichtung nach Anspruch 14, wobei die Regeleinheit der niedrigen Drehzahl umfasst:
eine Signaleinspeisungseinheit für die Eingabe eines vordefinierten Signals an einen Fluss der D-Achse und den Erhalt der Differenz zwischen dem Flusswert einer Q- Achse, welcher zuletzt im Synchronreluktanzmotor beobachtet ist, und dem Flusswert der Q-Achse, welcher anfänglich berechnet wurde, im niedrigen Drehzahlbereich des Motors bzw. in einer Anfangsansteuerung;
ein Hochpassfilter für die Durchführung der Filterung, um die Signale der Komponente des Gleichstromes DC unter den Signalen zu entfernen, die von der Signaleinspeisungseinheit 44a ausgegeben sind, und für die Ausgabe der Resultante;
eine Demodulationseinheit für das Empfangen, die Demodulation des resultierenden Wertes und die Ausgabe des Signals der DC-Komponente;
ein Tiefpassfilter für die Durchführung der Filterung, um ein Signal der vollständigen DC-Komponente zu generieren, durch Entfernen der fehlerhaften Komponenten unter den Signalen der DC-Komponente, und die Ausgabe des Signals der DC-Komponente;
eine PI-Regeleinheit für die Durchführung der PI- Regelung des Signals der DC-Komponente und den Erhalt der Drehzahlinformation gemäß der Regelung der niedrigen Drehzahl des Motors;
einen zweiten Integrator für die Durchführung der Integration durch Empfangen der Drehzahlinformation und Erhalt der Positionsinformation gemäß der Regelung der niedrigen Drehzahl des Motors, und;
eine Schalteinheit für das Empfangen der Positionsinformation und die Ausgabe der Information an die Synchronisierung/Festkoordinaten-Wandlereinheit.

17. Einrichtung nach Anspruch 14, wobei die Stabilisierungseinheit für Übergangszustand umfasst:
eine Nachführeinheit des Drehzahlverhältnisses für den Vergleich der Drehzahl des Rotors, welche in der Positionsberechnungseinheit im Fall der Regelung des Motors bei hoher Drehzahl berechnet und ausgegeben wurde, und der Drehzahl des Rotors, die berechnet und an die PI-Regelung im Fall der Regelung des Motors bei niedriger Drehzahl ausgegeben wurde, in der Getrieberegelung des Motors, welche bestimmt, ob der Motor bei hoher oder niedriger Drehzahl geregelt wird, und einen Übergangszustand stabilisiert, der im Motor durch das Aufweisen eines Überlappungsbereiches im Fall der Überführung von dem hohen Drehzahlbereich in den niedrigen Drehzahlbereich oder von dem niedrigen Drehzahlbereich in den hohen Drehzahlbereich erzeugt wird;
einen zweiten Integrator für das Integrieren und die Ausgabe der Drehzahlinformation, welche von der Nachführeinheit des Drehzahlverhältnisses eingegeben wurde; und
eine Schalteinheit für die Umschaltung der Regelung des Motors bei niedriger bzw. hoher Drehzahl durch Empfangen der Drehzahlinformation und anschließend die Ausgabe der Drehzahlinformation gemäß der Regelung der niedrigen Drehzahl bzw. der Drehzahlinformation an die Regelung der hohen Drehzahl entsprechend an die Synchronisierung/Festkoordinaten-Wandlereinheit.

18. Einrichtung nach Anspruch 14, wobei die Stabilisierungseinheit für Übergangszustand den Übergangszustand stabilisiert, der erzeugt ist, seit das angelegte Signal für die Drehzahlregelung im niedrigen Drehzahlbereich in dem Prozess, der die Drehzahlregelung zerlegt, aus dem niedrigen Drehzahlbereich in den hohen Drehzahlbereich in dem Synchronreluktanzmotor überführt ist.

19. Einrichtung nach Anspruch 14, wobei die Positionsberechnungseinheit eine Eingabe der Flüsse in dem beobachteten niedrigen Drehzahlbereich und dem berechneten hohen Drehzahlbereich empfängt und den Flusswinkel gemäß der folgenden Formel ausgibt:

wobei ≙ einen rotationsberechneten Winkel des Rotors bezeichnet, λ ~|dq einen Fluss bezeichnet, der gemäß dem Synchronkoordinatensystem berechnet ist, λ ∧|αβ einen Fluss bezeichnet, der gemäß dem Festkoordinatensystem beobachtet ist, dq ein Rotationskoordinatensignal bezeichnet und αβ ein Festkoordinatensignal bezeichnet.

20. Einrichtung nach Anspruch 15, wobei die Flusswandlereinheit einen berechneten Fluss gemäß dem Synchronkoordinatensystem durch Bildung einer Nachschlagetabelle mit dem Flusswert erzeugt, der gemäß der Änderung des Wertes der zwei Ströme gemessen ist, welche von der Festkoordinaten/Synchronisierungs- Wandlereinheit ausgegeben sind.

21. Verfahren zur Regelung der Drehzahl eines Synchronreluktanzmotors, umfassend einen Schritt der Durchführung der Regelung der Drehzahl eines Synchronreluktanzmotors durch Berechnen des Flusswinkels des Rotors und der Drehzahl des Rotors gemäß dem niedrigen bzw. dem hohen Drehzahlbereich des Synchronreluktanzmotors.

22. Verfahren zur Kontrolle der Drehzahl eines Synchronreluktanzmotors, die folgenden Schritte umfassend:
Vergleichen eines Drehzahlbezugswertes und Istwertes der Rotordrehzahl eines Synchronreluktanzmotors und anschließend Ausgeben des entsprechenden Drehzahlfehlers;
Durchführen der PI-Regelung für das Kompensieren des ausgegebenen Drehzahlfehlers und Ausgeben des entsprechenden elektrischen Stromes;
Empfangen des ausgegebenen Stromes, Erzeugen einer Spannung für einen Fluss in dem Synchronkoordinatensystem und anschließend Ausgeben der Spannung;
Erzeugen eines Flussbezugswertes und Ausgeben des Wertes;
Vergleichen des Flussbezugswertes und des Istwertes, Empfangen des ausgegebenen Flussbezugswertes und anschließend Ausgeben des entsprechenden Flussfehlers;
Ausgeben einer Spannung für ein Drehmoment in dem Synchronkoordinatensystem nach der Durchführung der PI- Regelung durch Empfangen des ausgegebenen Flussfehlers;
Umwandeln der zwei Spannungen des Synchronkoordinatensystems in zwei Spannungen des Festkoordinatensystem durch Empfangen der Flusswinkel, welche die Istposition eines Rotors anzeigen, die im Bereich niedriger Drehzahl und hoher Drehzahl des Synchronreluktanzmotors berechnet ist, Umwandeln der zwei Spannungen in dem Synchronkoordinatensystem in zwei Spannungen in dem Festkoordinatensystem und Ausgeben der Spannungen;
Umwandeln der ausgegebenen zwei Spannungen des Festkoordinatensystems in drei Phasenspannungen und Ausgeben der Spannungen;
Wechselrichten der ausgegebenen drei Phasenspannungen und anschließend Ausgeben der drei elektrischen Phasenströme für die Ansteuerung des Synchronreluktanzmotors;
Ansteuern des Synchronreluktanzmotors durch Empfangen der ausgegebenen drei Phasenströme;
Erfassen der zwei Phasenströme unter den drei ausgegebenen Phasenströmen;
Empfangen der ausgegebenen zwei Phasenströme und der zwei Spannungen des Festkoordinatensystems und Ausgeben des entsprechenden Flusses;
Berechnen des Flusswinkels und der Drehzahl des Rotors für die Regelung der hohen Drehzahl des Synchronreluktanzmotors unter Verwendung des ausgegebenen Flusses;
Empfangen der Drehzahl, Berechnen der Drehzahl des Rotors zur Regelung der niedrigen Drehzahl des Synchronreluktanzmotors und Ausgeben der Drehzahl; und
Stabilisieren eines Übergangszustandes, der gemäß dem Algorithmus der Regelung der niedrigen Drehzahl und der Drehzahlregelung erzeugt ist.

23. Verfahren nach Anspruch 22, wobei der Schritt des Berechnens des Flusswinkels und der Drehzahl des Rotors zur Regelung der hohen Drehzahl des Synchronreluktanzmotors die Schritte umfasst:
Empfangen der erfassten zwei Phasenströme und Ausgeben eines berechneten Flusses gemäß dem Synchronkoordinatensystem;
Umwandeln des berechneten Flusses gemäß dem Synchronisierungskoordinatensystem in einen berechneten Flusswert im Festkoordinatensystem und Ausgeben des Flusswertes;
Vergleichen der Spannung des Festkoordinatensystems, die am Synchronreluktanzmotor angelegt ist, und der Spannung, die einem multiplizierten Wert der zwei Phasenströme und des Widerstandes auf der Statorseite entspricht, und Ausgeben der entsprechenden induzierten Spannung;
Liefern und Ausgeben des Istflusses nach dem Integrieren der ausgegebenen induzierten Spannung;
Liefern und Ausgeben der Differenz zwischen dem berechneten Fluss des Festkoordinatensystems und dem Istfluss;
Erzeugen und Ausgeben eines Verstärkungswertes, um die Differenz zwischen den ausgegebenen zwei Flüssen zu kompensieren; und
Empfangen des Istflusses und des berechneten Flusses, Liefern und Ausgeben des Flusswinkels für das Berechnen der Rotorposition des Synchronreluktanzmotors.

24. Verfahren nach Anspruch 22, wobei der Schritt des Berechnens des Flusswinkels und der Drehzahl des Rotors zur Regelung der hohen Drehzahl des Synchronreluktanzmotors einen Schritt umfasst:
entsprechend das Liefern und Ausgeben der Flüsse gemäß der Spannung, die am Synchronreluktanzmotor angelegt ist, und dem elektrischen Strom, der von dem Synchronreluktanzmotor erfasst ist.

25. Verfahren nach Anspruch 23, wobei der Schritt des Empfangens der erfassten zwei Phasenströme und des Ausgebens des berechneten Flusses gemäß dem Synchronkoordinatensystem außerdem einen Schritt umfasst:
Erzeugen eines berechneten Flusses gemäß dem Synchronkoordinatensystem durch Bildung einer Nachschlagetabelle mit dem Flusswert, der gemäß der erfassten Änderung des Wertes der zwei Phasenströme gemessen ist.