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Die vorliegende Erfindung betrifft die Steuerung von Elektromotoren, und insbesondere die Stillstandserkennung in Elektromotoren. Sie findet insbesondere Anwendung bei Permanentmagnet-Wechselstrommotoren, kann aber auch bei anderen Motorarten verwendet werden.
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Aus der
US 5 635 811 A ist ein Steuersystem für einen Elektromotor mit den Merkmalen des Oberbegriffes des Anspruchs 1 bekannt.
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Um einen Elektromotor zu steuern, z. B. mittels eines geschlossenen Geschwindigkeitsregelkreises oder eines geschlossenen Stromregelkreises, ist es notwendig, die Drehposition des Motors zu kennen. Es ist wohlbekannt, einen geeigneten Positionssensor zu verwenden, um die Drehposition eines Elektromotors zu überwachen. Ein Überblick eines geschlossenen Geschwindigkeitsregelkreissystems, das einen Positionssensor einsetzt, ist in 1 gezeigt. Die Drehposition des Drehstrommotors 10 wird durch einen Positionssensor 12 überwacht, dessen Ausgabe verwendet wird, um die Motordrehzahl W durch einen Drehzahlberechnungsalgorithmus 14 zu ermitteln. Das System empfängt eine MotordrehzahlAnforderung W*, die mit der gemessenen Drehzahl W durch einen Vergleicher 16 verglichen wird. Die Differenz zwischen der gemessenen und der gewünschten Drehzahl, oder der Drehzahlfehler, wird in einen Geschwindigkeitsregler 18 eingegeben, welcher Zielströme i* berechnet, die in Form von D- und Q-Stromvektoren berechnet werden, welche erforderlich sind, um die Motordrehzahl auf die gewünschte Drehzahl zu bringen. Diese werden in einen Stromvergleicher 20 eingegeben, welcher auch gemessene D- und Q-Stromwerte erhält, die durch einen Stromwandler 22 aus in den drei Phasen des Motors gemessenen Strömen, gemessen durch einen Stromsensor 24, erzeugt werden. Der Stromvergleicher 20 gibt den Stromfehler aus, d. h. die Differenz zwischen den gemessenen Strömen und den gewünschten Strömen, und führt diese einem Stromregler 26 zu. Der Stromregler 26 gibt die geforderten D- und Q-Spannungswerte aus, die in einen Wandler 28 eingegeben werden. Der Wandler 28 wandelt die D- und Q-Spannungsanforderungen in Phasenspannungsanforderungen um, d. h. die in jeder der Phasen des Motors erforderliche Spannung. Die Phasenspannungsanforderungen werden einem PWM-Treiber 30 zugeführt, welcher PWM-Spannungen an die Motorphasen anlegt, um die geforderten Ströme zu erzeugen.
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Für etliche Anwendungen kann ein Diagnose-Programm erforderlich sein, das, in Antwort auf den durch ihn geleiteten Strom, erkennen kann, ob der Motor stillsteht, d. h. sich nicht dreht, oder sich nicht mit ausreichender Drehzahl dreht. Dies kann daran liegen, dass die Last an dem Motor zu hoch ist, oder daran, dass er auf Grund irgendeines körperlichen Hindernisses vollständig blockiert ist. Der Positionssensor kann unmittelbar überprüft werden um zu bestimmen, ob der Motor sich dreht, so werden zum Beispiel, falls der Positionssensor Hall-Sensoren enthält, diese nicht ihren Zustand ändern, wenn der Motor stillsteht.
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Bei einem sensorlosen Positionsbestimmungssystem ist der Positionssensor entfernt und die Position wird durch einen sensorlosen Positionsalgorithmus aus einer Kenntnis der an den Motor angelegten Spannung und des in dem Motor gemessenen Stroms ermittelt. Da kein Positionssensor vorhanden ist, gibt es kein Verfahren, um unmittelbar zu bestimmen, ob der Motor sich dreht. Deshalb wird ein alternatives Erkennungsverfahren benötigt, um den Stillstand zu überwachen.
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Wie oben erwähnt ist die Mindestanforderung der Stillstandserkennung, dass das Diagnoseverfahren zuverlässig erkennen kann, dass der Motor blockiert ist oder auf andere Weise stillsteht. Ein Beispiel für einen Stillstand-Motorzustand ist, wenn die an den Motor angelegte Last größer ist als das Drehmoment, das der Motor erzeugen kann, was dazu führt, dass die Motordrehzahl auf ungefähr Null fällt. Er kann sich sehr langsam oder sporadisch bewegen. Wird die Last entfernt, wird der Motor wieder normal arbeiten. Ein anderes Beispiel für einen Stillstands-Motorzustand ist, wenn der Rotor, z. B. auf Grund von Fremdkörpern in der Mechanik, mechanisch blockiert worden ist. Der Motor wird sich überhaupt nicht drehen und wird dies wahrscheinlich nicht tun, bis die Ursache für den blockierten Rotor entfernt werden kann.
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Bekannte sensorlose Positionsalgorithmen vertrauen auf die in dem Motor erzeugte Gegen-EMK zur Bestimmung der Drehposition. Bei Drehzahl Null und geringen Drehzahlen gibt es keine oder nur eine geringe erzeugte Gegen-EMK. Die bei geringen Drehzahlen gelieferte Position ist deshalb im Allgemeinen fehlerhaft oder sehr verrauscht, da der Algorithmus versucht, ohne einen ausreichenden Gegen-EMK-Pegel zu arbeiten. Die aus dem Positionssignal abgeleitete geschätzte Geschwindigkeit ist deshalb auch äußerst verrauscht und übermäßig hoch in ihrer Größe. Die in dem geschätzten Geschwindigkeitssignal vorhandenen Rauschpegel sind, auch mit starker Filterung des Signals, zu hoch, um eine zuverlässige Verwendung eines Grenzwerts zu gewährleisten. Deshalb sind diese bekannten Algorithmen für sich nicht zum Erkennen von Stillstandszuständen geeignet.
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Demgemäß stellt die vorliegende Erfindung ein Regelsystem für einen Elektromotor bereit, wobei das System ein Verarbeitungsmittel umfasst, das eingerichtet ist, einen Regelvorgang auszuführen, welcher ein Überwachen von an dem Motor angelegten elektrischen Spannungen und von elektrischen Strömen in dem Motor und ein Ermitteln der Drehposition des Motors aus diesen enthält, wobei das System weiter eingerichtet ist, zumindest einen Parameter des Regelvorgangs zu überwachen, um dadurch einen Stillstandszustand des Motors zu erkennen.
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Der zumindest eine Parameter kann einer sein, der in einem Positionsbestimmungsvorgang, z. B. einem Algorithmus, verwendet wird, welcher die Motorposition bestimmt. Zum Beispiel kann der zumindest eine Parameter eine geschätzte Geschwindigkeit, Drehzahl oder Beschleunigung des Motors, oder an den Motor angelegte Spannungen oder in dem Motor gemessene Ströme enthalten. Alternativ oder zusätzlich kann der zumindest eine Parameter einen bei der weiteren Regelung des Motors verwendeten Parameter enthalten, wie zum Beispiel einen geforderten Strom. Wo eine Vielzahl Parameter überwacht werden, kann ein Stillstandszustand erkannt werden, wenn nur einer derselben innerhalb eines vorbestimmten Bereichs liegt, oder er kann nur erkannt werden, wenn sie alle innerhalb entsprechender Bereiche liegen.
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Das Regelsystem kann eingerichtet sein, wiederholt die Erkennung eines Stillstandszustands oder Fehlers zu überwachen und zu bestimmen, dass ein Stillstand nur aufgetreten ist, wenn ein Stillstandszustand oder Fehler mit einer vorbestimmten Anzahl an Wiederholungen innerhalb einer vorbestimmten Zeitspanne auftritt.
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Das Regelsystem kann eingerichtet sein, eine Stillstandrückmeldungsmaßnahme in Antwort auf die Erkennung eines Stillstandszustands auszuführen. Zum Beispiel kann die Stillstandrückmeldungsmaßnahme das Bereitstellen einer Warnung und/oder das Erzeugen einer vorbestimmten Steuerungseingabe enthalten.
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Ein Vorteil des Diagnose-Programms für den blockierten Rotor einiger Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ist, dass keine zusätzliche Hardware erforderlich ist, um die Sicherheitsanforderung an das Erkennen eines blockierten oder auf andere Weise stillstehenden Motors zu erfüllen. Ohne zusätzliche Hardware wird eine Kostenersparnis erreicht und potentiell die Verlässlichkeit des Systems erhöht werden.
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Bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nun beispielhaft nur in Bezug auf den Rest der beigefügten Zeichnungen beschrieben, in welchen:
- 2 ein Diagramm eines Motorsteuersystems gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist;
- 3 ein Flussdiagramm eines in dem System aus 2 verwendeten Stillstandserkennungsalgorithmus ist;
- 4 ein Diagramm ist, das Eingaben und Ausgaben eines sensorlosen Beobachters zeigt, der einen Teil des Systems aus 2 bildet;
- 5 Abtastwerte von Motordrehzahl und Beschleunigung, ermittelt durch den sensorlosen Positionsbestimmungsalgorithmus des Systems aus 2, bei normalem Betrieb zeigt;
- 6a und 6b die Abtastwerte aus 5 in einem komprimierten Maßstab und mit zugehörigen Werten gemessenen Stroms zeigen;
- 7a und 7b Abtastwerte entsprechend denen aus 6a und 6b, aber mit dem Motor unter Stillstandszuständen arbeitend, zeigen;
- 8 ein Flussdiagramm ist, das zeigt, wie das System aus 2 auf die Erkennung eines Stillstandszustands antwortet;
- 9 eine Antwort des Systems aus 2 auf die Erkennung eines Stillstandszustands zeigt;
- 10 die Erzeugung eines Korrekturmaßnahme-Drehzahlsollwerts in Antwort auf die Erkennung eines Stillstandszustands in dem Systems aus 2 zeigt;
- 11 die Erzeugung eines Korrektur-Stromsollwerts in Antwort auf die Erkennung eines Stillstandszustands in dem System aus 2 zeigt; und
- 12 die Erzeugung eines rampenförmigen Positionssignals in Antwort auf die Erkennung eines Stillstandszustands in dem System aus 2 zeigt.
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Bezugnehmend auf 2 enthält ein Motorsteuersystem gemäß einer Ausführungsform der Erfindung alle der Komponenten des Systems aus 1, welche durch die gleichen Bezugszeichen erhöht um 100 bezeichnet sind, bis auf den Positionssensor 12, welcher durch einen sensorlosen Positionsbestimmungsalgorithmus 112 ersetzt ist. Der Positionsbestimmungsalgorithmus empfängt die angeforderten, an den Motor angelegten Spannungen, in diesem Fall die angeforderten Phasenspannungen von dem PWM-Treiber 128, und die gemessenen Ströme in dem Motor, in diesem Fall die Phasenströme, gemessen durch den Stromsensor 124. Aus diesen ermittelt der Positionsbestimmungsalgorithmus 112 die Drehposition des Motors. Die grundlegende Arbeitsweise eines solchen sensorlosen Algorithmus ist wohlbekannt.
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Wie zuvor erwähnt ist, wenn der Motor stillsteht, z. B. wenn der Rotor blockiert ist, der sensorlose Algorithmus wegen der vernachlässigbaren Gegen-EMK unfähig, korrekt zu arbeiten, um die Rotorposition zu ermitteln. Deshalb werden die Betriebsparameter des sensorlosen Algorithmus von dem Normalbetrieb verschieden sein. Zum Beispiel wird die gemessene Motorposition auf eine ungewöhnliche Weise abweichen, die geschätzte Motordrehzahl und -beschleunigung werden auch in ungewöhnlicher Weise abweichen, und die durch das Regelsystem zum Regeln des Motors erzeugten Spannungen werden ebenfalls in ungewöhnlicher Weise abweichen. Es ist diese Betriebsänderung, für deren Erkennung der Stillstandserkennungsalgorithmus eingerichtet ist. Der sensorlose Algorithmus arbeitet gewöhnlich innerhalb eines vorbestimmten Wertebereichs dieser und anderer Parameter, aber wenn ein Stillstandszustand auftritt, ändern sich die Bereiche, über die diese Parameter variieren, und erlauben so eine Erkennung durch den Stillstandserkennungsalgorithmus.
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Bezug nehmend auf 3 beginnt allgemein der Stillstandserkennungsalgorithmus bei Schritt 200, wenn der sensorlose Algorithmus 112 anfängt zu arbeiten. Er überwacht den Betrieb des sensorlosen Algorithmus 112 in Schritt 202, da dieser Algorithmus während der Regelung des Motors 110 in Betrieb ist. In Schritt 204 bestimmt er, ob der sensorlose Algorithmus 112 richtig funktioniert. Falls er das tut, wird dann ein Größenwert des Stillstandszustands des Motors 110 in Schritt 206 verringert. Falls der sensorlose Algorithmus 112 nicht richtig funktioniert, wird dann der Größenwert des Stillstandszustands in Schritt 208 erhöht. In jedem Fall kehrt der Vorgang zu Schritt 202 zurück, um den Betrieb des sensorlosen Algorithmus nochmals in einem Wiederholvorgang zu überprüfen. Es versteht sich, dass der Größenwert des Stillstandszustands sich erhöhen wird, falls der Stillstand wiederholt mit einer hinreichend hohen Frequenz erkannt wird, und abnehmen wird, falls der Stillstandszustand nicht häufig genug erkannt wird. Falls der Größenwert des Stillstandszustands einen vorbestimmten Pegel erreicht, dann bestimmt der Algorithmus, dass der Motor 110 stillsteht, und eine geeignete Maßnahme wird vorgenommen, wie sie unten detaillierter beschrieben wird.
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Um den Schritt 204 auszuführen und zu ermitteln, ob der sensorlose Algorithmus richtig funktioniert, können etliche Leistungsgrößenwerte verwendet werden und einige von diesen werden nun beschrieben werden.
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Intern verwendet der sensorlose Algorithmus 112 in dieser Ausführungsform einen Beobachter, welcher ein Modell des Motors 110 enthält und eingerichtet ist, Betriebsparameter des Motors 110 vorherzusagen und diese mit gemessenen Werten zu vergleichen. Die Differenzen zwischen diesen, als Residuen bezeichnet, werden als Teil des Gesamtmotorsteuervorgangs verwendet, können aber auch zur Stillstandserkennung verwendet werden. Das liegt daran, dass, wenn der Motor 110 normal läuft, die Residuen klein sein sollten. Im anormalen Betrieb, in dem der Beobachter nicht richtig arbeitet, werden die Residuen sich ändern, und dies kann dazu verwendet werden, den stillstehenden Motorzustand zu erkennen.
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Extern sind die Eingaben und Ausgaben des Beobachters in 4 gezeigt. 4 zeigt die innere Geschwindigkeitsberechnung des Beobachters, bei der diese aus dem Positionssignal abgeleitet wird. Jedoch kann die Geschwindigkeitsberechnung auch außerhalb des Beobachters, wie in 2 gezeigt, ausgeführt werden. Wenn der Beobachter aufgrund des Stillstands des Motors 110 nicht richtig funktioniert, wird die elektrische Position und deshalb auch die geschätzte Geschwindigkeit fehlerhaft und verrauscht sein. Diese fehlerhaften Messwerte werden dann im Gegenzug die an den Motor 110 angelegte Spannung beeinflussen, zum Beispiel weil bei Verwendung der D/Q auf Dreiphasen Transformation die angelegte Spannung an der falschen Position angelegt werden wird. Diese fehlerhaft angelegten Spannungen werden zu verrauschten Strommessungen führen, welche dann verwendet werden, um den Beobachter zu betreiben. Mit einem verrauschten Geschwindigkeitssignal ist die geschätzte Beschleunigung, welche die Ableitung des Geschwindigkeitssignals bezüglich der Zeit ist, im Allgemeinen wesentlich größer als die geschätzte Beschleunigung bei normalen Betriebszuständen und in der Tat im Allgemeinen größer als die tatsächliche Beschleunigung des Motors bei allen Zuständen. Der Stillstandserkennungsalgorithmus erkennt diese Änderungen in dem Betriebszustand, da die Betriebsparameter des Motors, z. B. Strom, Spannung und geschätzte Beschleunigung, außerhalb ihrer normalen Wertebereiche liegen werden.
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Obwohl das Geschwindigkeitssignal dazu verwendet werden kann, den Stillstand zu erkennen, hat es Grenzen. Ein verlässlicheres Verfahren zum Erkennen ist, den geschätzten Beschleunigungswert zu verwenden. Der geschätzte Beschleunigungswert wird von dem Geschwindigkeitsmesswert abgeleitet, welcher wiederum von dem Positionssignal abgeleitet wird. Der Ruck der Positionsschätzung, d. h. die Ableitung der Beschleunigung bezüglich der Zeit, kann auch als ein Parameter verwendet werden, welcher nützliche Informationen bereitstellt.
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5 zeigt Abtastwerte von geschätzter Motordrehzahl und Beschleunigung, die durch den sensorlosen Algorithmus 112 während Normalbetriebs des Motors 110 erzeugt wurden. Wie aus diesen Figuren ersichtlich, gibt es eine gleichmäßige Verteilung von Motordrehzahlen über den normalen Regelbereich von ungefähr 1000 bis 5500 U/min, und Beschleunigungen liegen im Allgemeinen unter ungefähr 200 (U/min)/ms. 6a zeigt die gleichen Abtastwerte auf einer komprimierteren vertikalen Skala und 6b zeigt die Stromverteilung für die gleichen Abtastwertzeiten. Die Stromverteilung ist kompliziert, aber es ist ersichtlich, dass der Maximalstrom zwischen 80 A und 90 A liegt.
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7a und 7b zeigen entsprechende Abtastwerte, wenn sich der Motor 110 in einem blockierten Rotorzustand befindet. Wie ersichtlich, ist die auf der vertikalen Achse gezeigte geschätzte Beschleunigung viel größer, wenn der Rotor blockiert ist und der sensorlose Algorithmus 112 nicht richtig funktioniert. Die Geschwindigkeit wird auf der horizontalen Achse dargestellt und man kann sehen, dass dann, wenn der Rotor blockiert ist, weiterhin eine Geschwindigkeit auf Grund der falschen Abweichung bei der Positionsschätzung erzeugt wird. Jedoch ist die Mehrzahl von Motordrehzahlwerten unter 1500 U/min und eine große Anzahl ist unter 1000 U/min, d. h. unter dem normalen Betriebsdrehzahlbereich des Motors. Auch weist ein großer Anteil der Abtastwerte Beschleunigungswerte von 200 (U/min)/ms oder größer auf. Auch die Stromwerte sind viel höher als die aus 6b, wobei eine große Anzahl von Abtastwerten Ströme über 100 A aufweist.
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Diese Änderung bei der geschätzten Beschleunigungsgröße kann als ein Hinweis auf ein Stehenbleiben und als ein auf das Beschleunigungssignal gesetzter Grenzwert verwendet werden. Falls die Absolutbeschleunigung diesen bestimmten Grenzwert übersteigt, dann erkennt der Stillstandserkennungsalgorithmus einen Stillstandszustand. Die geschätzte Beschleunigung des Motors ist definiert als die Änderung der Motorgeschwindigkeit seit der vorhergehenden Berechnung geteilt durch die Zeit seit der letzten Geschwindigkeitsberechnung (TIME SINCE LAST ACCEL CALC), d. h.: Motorbeschleunigung = (Motorgeschwindigkeit - vorhergehende Motorgeschwindigkeit)/TIME SINCE LAST ACCEL CALC vorhergehende Motorgeschwindigkeit = Motorgeschwindigkeit
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Das Stillstandserkennungs-Diagnose-Programm kann dann als TRUE (WAHR) definiert werden, falls die geschätzte Beschleunigung einen vorbestimmten Wert (MOTOR STALL MAX ACCELERATION; Motorstillstand-Maximalbeschleunigung) übersteigt:
- In dem einfachsten Fall könnte dies das vollständige Diagnose-Programm sein. Jedoch werden in dieser Ausführungsform die TRUE- and FALSE-Werte in dem Algorithmus aus 3 verwendet, um einen Größenwert des den. Obwohl jede Erweiterung in dieser Ausführungsform kumulativ angewendet wird, können sie auch wie benötigt separat angewendet werden.
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Obwohl die durch den Algorithmus erzeugte Drehzahlschätzung während des Stillstands sehr verrauscht ist, mittelt sie sich auf einen Wert nahe Null. Deshalb kann, falls der normale Betriebsbereich über einem bestimmten Drehzahlwert liegt, das Diagnose-Programm darauf beschränkt werden, nur unter dieser Drehzahlgrenze zu arbeiten. 6 zeigt den verringerten Geschwindigkeitsbereich, wenn der Motor stillsteht, verglichen mit dem breiteren Drehzahlbereich aus 5, der während des Normalbetriebs auftritt. Das Diagnose-Programm kann deshalb erweitert werden, um einen Stillstandszustand nur zu erkennen, falls die Beschleunigung über einer vorbestimmten Grenze liegt und die Drehzahl unter einer vorbestimmten Grenze (MOTOR STALL MAX VELOCITY; Motorstillstand-Maximalgeschwindigkeit) liegt. Das DiagnoseProgramm wird dann zu:
- Eine zusätzliche Erweiterung besteht darin, den Strom zu verwenden, um weiter den Betriebsbereich zu verringern. Für einen Geschwindigkeitsregler, in dem die Geschwindigkeit unter den Drehzahlsollwert fällt, wie zum Beispiel bei einem Stillstandszustand, wird der Regler einen Maximalstrom anlegen, um zu versuchen, den Geschwindigkeitsfehler zu beseitigen. 7b zeigt dies deutlich mit einer großen Anzahl von Abtastwerten mit geforderten Strömen über 100 A. Eine Begrenzung des Betriebs des Diagnose-Programms, um einen Stillstandszustand nur bei Betriebszuständen zu erkennen, in denen ein hoher Strom (> MOTOR STALL MIN CURRENT; Motorstillstand-Minimalstrom) gefordert wird, kann den Betriebsbereich verringern und die Stabilität erhöhen. Das Diagnose-Programm vergrößert sich dann auf:
- 7a zeigt den Arbeitsbereich, d. h. die Bereiche von Betriebsparametern, des Stillstandserkennungsalgorithmus, in dem das Rotorstillstand-Diagnose-Programm mit den oben beschriebenen Erweiterungen enthalten ist. Das Rechteck in der Ecke oben links definiert den Arbeitsbereich mit der begrenzenden Maximaldrehzahl von 1000 U/min und der begrenzenden Minimalbeschleunigung von 200 (U/min)/ms.
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Zurückverweisend auf 3 kann, um das Diagnose-Programm stabil zu machen, ein Grenzwert auf die etlichen Stillstandsbedingungen gesetzt werden, die erkannt werden müssen, bevor das Diagnose-Programm einen Stillstand erkennt und darauf reagiert. Falls zum Beispiel die Fehleranzahl, die innerhalb einer vorbestimmten Zeitspanne, z. B. einer Sekunde, auftritt, einen Grenzwert übersteigt, dann gilt ein Stillstand als erkannt. Falls weniger als die minimale Anzahl von Fehlern innerhalb einer gegebenen Dauer erkannt wird, werden sie ignoriert. Dies ermöglicht es, gelegentliche Störungen zu ignorieren und nicht anzuhäufen.
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Sobald ein blockierter oder auf andere Weise stillstehender Motor erkannt worden ist, gibt es eine Anzahl möglicher Maßnahmen, die das System in Antwort darauf ergreifen kann, wobei einige von diesen versuchen, den Stillstandszustand zu überwinden, und einige von diesen dies nicht versuchen. Bezug nehmend auf 8 beginnt der Vorgang zum Beantworten der Erkennung eines Stillstandszustands in Schritt 300, wenn der sensorlose Algorithmus 112 beginnt, und schreitet fort zu Schritt 302, in dem der Algorithmus normal arbeitet. Der Vorgang fährt dann fort bei Schritt 304, in dem er den Stillstand des Motors 110 unter Verwendung des Verfahrens aus 3 überprüft. Unter der Voraussetzung, dass kein Stillstand erkannt wird, führt der Vorgang zurück zu Schritt 302. Falls jedoch der Stillstand erkannt wird, dann geht der Vorgang weiter zum Stop 306, wo eine Rotorstillstand- oder Rotorblockier-Maßnahme ausgeführt wird. Sobald die Maßnahme ausgeführt worden ist, überprüft der Vorgang in Schritt 308, ob der sensorlose Algorithmus zum Normalbetrieb zurückgekehrt ist. Falls er dies getan hat, kehrt der Vorgang zurück zu Schritt 302, aber falls nicht, beendet sich der Vorgang in Schritt 310, in welchem Fall zum Beispiel der nicht beseitigbare Stillstandszustand berichtet werden kann.
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Die Rotorstillstand- oder Rotorblockier-Maßnahme kann einen oder mehrere der folgenden Schritte enthalten.
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Eine Warnung kann als eine externe Maßnahme herbeigeführt werden. Bezug nehmend auf 9 kann zum Beispiel in einem elektrisch versorgten hydraulischen Fahrzeuglenksystem, in dem der Motor zum Antreiben einer Pumpe verwendet wird, um eine hydraulische Lenkunterstützung bereitzustellen, der sensorlose Stillstandserkennungsalgorithmus ein Ausgabewarnsignal erzeugen, welches eingerichtet ist, eine Warnung auf einer Anzeigeeinheit in dem Fahrzeug in dem Fall des Stillstands des Motors 110 zu erzeugen.
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Das Motorregelsystem kann auf die Stillstandserkennung durch Eintreten in ein vorgegebenes Programm antworten, um zu versuchen, den Stillstandszustand zu beseitigen. Zum Beispiel kann für eine Pumpenanwendung auf den Motor derart eingewirkt werden, dass er die Richtung, in der er läuft und folglich die Pumpe antreibt, in die entgegengesetzte Richtung zur normalen oder in die entgegengesetzte Richtung zu der, in welcher er zuvor lief, ändert, um zu versuchen, jeden möglichen Fremdkörper zu entfernen. Andere geregelte Veränderungen in dem Betrieb des Motors könnten auch implementiert werden, um zu versuchen, die Fremdkörper zu entfernen. Bezug nehmend auf 10 kann diese Art von Korrekturmaßnahme unter Verwendung eines Korrekturmaßnahme-Drehzahlsollwerts implementiert werden, welcher in das Regelsystem an Stelle des normalen Drehzahlsollwerts eingegeben wird. Dieser Korrekturmaßnahme-Drehzahlsollwert kann von fester Natur sein oder kann zum Beispiel von kürzlichen Betriebsparametern des Motors abhängen. Alternativ kann, wie in 11 gezeigt, die Korrekturmaßnahme unter Verwendung eines Korrekturmaßnahme-Stromsollwerts implementiert werden, welcher in den Stromregler an Stelle des Stromsollwerts von der Geschwindigkeit eingegeben wird. Dieser kann wiederum eine feste Antwort oder abhängig von einigen Parametern sein. Als eine weitere Möglichkeit kann sie als eine Gleichspannung an den Motor angelegt werden, aber dies ist nicht bevorzugt, da eine begrenzte Kontrolle über den Strom besteht, der erzeugt werden kann.
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Bezug nehmend auf 12 besteht eine weitere Rotorstillstand-Maßnahme, welche implementiert werden kann, darin, ein festes rampenförmiges Positionssignal an Stelle des von dem sensorlosen Algorithmus ausgegebenen Positionssignals anzulegen. Solch ein rampenförmiges Positionssignal, entsprechend der Drehung des Rotors bei konstanter Geschwindigkeit, kann verwendet werden, um den Spannungsvektor mit einer festen Frequenz zu drehen, um zu versuchen, den stillstehenden Motorzustand zu beseitigen.
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Als eine weitere Möglichkeit kann bei Erkennung des Stillstands die Motorsteuerung ausgeschaltet werden, d. h. die Leistung an den Motor kann abgeschaltet werden. Alternativ kann das System nichts tun und fortfahren, den Motor zu steuern.
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Die Maßnahmen können auf unbestimmte Zeit, für eine feste Zeitspanne oder bis zu dem Zeitpunkt angewendet werden, an dem das Rotorstillstand-Diagnose-Programm anzeigt, dass der Normalbetrieb fortgesetzt worden ist.