DE102016115056B3 - Method and device for preventing faulty commutations for a brushless motor - Google Patents
Method and device for preventing faulty commutations for a brushless motor Download PDFInfo
- Publication number
- DE102016115056B3 DE102016115056B3 DE102016115056.8A DE102016115056A DE102016115056B3 DE 102016115056 B3 DE102016115056 B3 DE 102016115056B3 DE 102016115056 A DE102016115056 A DE 102016115056A DE 102016115056 B3 DE102016115056 B3 DE 102016115056B3
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- commutation
- signal
- interval
- time
- freewheeling
- 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.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P6/00—Arrangements for controlling synchronous motors or other dynamo-electric motors using electronic commutation dependent on the rotor position; Electronic commutators therefor
- H02P6/14—Electronic commutators
- H02P6/15—Controlling commutation time
- H02P6/157—Controlling commutation time wherein the commutation is function of electro-magnetic force [EMF]
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P6/00—Arrangements for controlling synchronous motors or other dynamo-electric motors using electronic commutation dependent on the rotor position; Electronic commutators therefor
- H02P6/14—Electronic commutators
- H02P6/16—Circuit arrangements for detecting position
- H02P6/18—Circuit arrangements for detecting position without separate position detecting elements
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Verhinderung fehlerhafter Kommutierungen innerhalb eines Verfahrens zur vollautomatischen Ermittlung des Kommutierungszeitpunktes eines bürstenlosen Gleichstrommotors (M) im Betrieb. Ein wesentlicher Schritt ist das integrierendes Erfassen der EMK zur Ermittlung des magnetischen Flusses an einem Motoranschluss (U) innerhalb eines oder mehrerer Freilaufintervalle. Es folgt das Ermitteln eines ersten Zeitpunktes (t1) nach Beginn eines dieser Freilaufintervalle auf Basis des erfassten Werts des magnetischen Flusses mittels eines ersten Teilverfahrens, das einen ersten Zeitpunkt (t1) in dem betreffenden Freilaufintervall ermittelt, der einem idealen Kommutierungszeitpunkt in dem betreffenden Freilaufintervall für einen idealen Motor in einem ungestörten Betrieb entsprechen würde. Außerdem erfolgt die Ermittlung eines zweiten Zeitpunktes (t2) in dem betreffenden Freilaufintervall der zeitlich nach dem Beginn des betreffenden Freilaufintervalls liegt durch ein zweites Teilverfahren, das von dem ersten Teilverfahren verschieden ist und das so gestaltet ist, dass der zweite Zeitpunkt (t2) in dem betreffenden Freilaufintervall in einem ungestörten Betrieb für einem idealen Motor gleichzeitig vor dem ersten Zeitpunkt (t1) in dem betreffenden Freilaufintervall liegen muss. Wird diese Reihenfolge der Zeitpunkte (t1, t2) nicht eingehalten, so erfolgt die Kommutierung zum zweiten Zeitpunkt (t2) als Notlaufmaßnahme, ansonsten zum ersten Zeitpunkt (t1).The invention relates to a method and a device for preventing erroneous commutations within a method for fully automatic determination of the commutation of a brushless DC motor (M) during operation. An essential step is the integrating detection of the EMF for determining the magnetic flux at a motor connection (U) within one or more freewheeling intervals. This is followed by determining a first point in time (t1) after the start of one of these freewheeling intervals on the basis of the detected value of the magnetic flux by means of a first partial method which determines a first point in time (t1) in the relevant freewheeling interval which corresponds to an ideal commutation point in the freewheeling interval concerned would correspond to an ideal engine in an undisturbed operation. In addition, the determination of a second point in time (t2) in the freewheeling interval in question after the start of the relevant freewheeling interval is effected by a second partial method, which is different from the first partial method and which is designed such that the second point in time (t2) in the freewheeling interval concerned freewheeling interval in an undisturbed operation for an ideal engine at the same time before the first time (t1) must lie in the relevant freewheeling interval. If this sequence of times (t1, t2) is not adhered to, the commutation takes place at the second time (t2) as an emergency operation, otherwise at the first time (t1).
Description
Einleitungintroduction
Die Erfindung betrifft eine Methode zur fehlerfreien Ansteuerung der Statorspulen eines bürstenlosen Motors mit einer Erregung, die auf einem im Rotor befindlichen Permanentmagneten basiert. Typischerweise kommt es bei der Bestimmung des Kommutierungszeitpunkts zu Fehlbestimmungen, die zu erheblichen Störungen des Motorbetriebes führen können. Die Erfindung befasst sich mit der Erkennung einer speziellen Fehlersituation bei der Bestimmung des Kommutierungszeitpunkts und dessen Behebung durch einen Notlauf-Modus.The invention relates to a method for error-free control of the stator coils of a brushless motor with an excitation based on a permanent magnet located in the rotor. Typically, when determining the commutation time, there are incorrect determinations which can lead to considerable disturbances of the engine operation. The invention is concerned with the detection of a specific error situation in the determination of the commutation time and its elimination by a run-flat mode.
Ein solcher bürstenloser Motor umfasst typischerweise einen Rotor, der selbst einen Permanentmagneten mit mindestens zwei Magnetpolen enthält. Dabei sollte die geradzahlige Zahl von Magnetpolen im Wesentlichen symmetrisch um die Rotationsachse des Motors verteilt sein, was in der Realität nur annähernd der Fall ist. Der Rotor ist dabei drehbar in einem durch Statorspulen außerhalb des Rotors erzeugten Magnetfeld gelagert. Auch das durch die Statorspulen erzeugte Magnetfeld weist in der Regel nur eine annähernde Rotationssymmetrie um die Rotorachse auf. Dieses Magnetfeld wird durch die Superposition der Felder der mehreren, verschiedenen Statorspulen erzeugt, die typischerweise symmetrisch um die Drehachse des besagten Rotors herumgruppiert werden, was in der Realität ebenfalls nur annähernd gelingt. Diese Statorspulen erzeugen bei geeigneter Ansteuerung ein magnetisches Drehfeld mit einer Magnetfeld bezogenen Rotationsachse, die wieder nur annähernd der mechanischen Rotationsachse des Rotors entspricht. Diesem rotierenden magnetischen Drehfeld folgt dann der Rotor aufgrund seiner permanenten Magnetisierung mit seinen Magnetpolen. Bei der Ansteuerung der Statorspulen solcher Elektromotoren mit Rotoren mit einem durch einen oder mehrere Permanentmagneten erregten Magnetfeld, den bereits erwähnten BLDC-Motoren, kann eine Blockkommutierung verwendet werden. Um ein fortschreitendes Magnetfeld zu erzeugen, sind vorzugsweise mindestens drei Statorspulen notwendig. Die Ansteuerung der mindestens drei Statorspulen erfolgt durch mindestens drei zugehörige Halbbrücken, die jeweils einen oberen und einen unteren Leistungsschalter, vorzugsweise jeweils einen Leistungstransistor, enthalten. Diese Ansteuerung der Leistungstransistoren erfolgt möglichst synchron zur Winkelposition des Rotors bezogen auf die Lage der Statorspulen, um den Wirkungsgrad zu maximieren. Die Rotorposition kann entsprechend dem Stand der Technik mit Hilfe von Sensoren detektiert werden oder auf Basis der in den Statorspulen des Motors induzierten elektromotorischen Kraft. Hierzu sei auf
- • In einem ersten Zustand ist der obere Schalter geschlossen, wodurch der betreffende Motoranschluss mit der positiven Versorgungsspannung verbunden wird.
- • In einem zweiten Zustand ist der untere Schalter geschlossen wodurch der betreffende Motoranschluss mit der unteren Versorgungsspannung verbunden wird.
- • In einem dritten Zustand sind beide Schalter geöffnet, wodurch der zugeordnete Motoranschluss (U, V, W) nicht bestromt ist. Die betreffende Halbbrücke des Ansteuerblocks (St) ist passiv.
- • Das gleichzeitige Schließen beider Schalter ist als vierter, nicht zulässiger Zustand verriegelt, um Querströme durch den oberen und unteren Schalter in Form eines Kurzschlusses auszuschließen.
- • In a first state, the upper switch is closed, which connects the relevant motor connection to the positive supply voltage.
- • In a second state, the bottom switch is closed, which connects the relevant motor connection to the lower supply voltage.
- • In a third state both switches are open, whereby the assigned motor connection (U, V, W) is not energized. The relevant half-bridge of the drive block (St) is passive.
- • Simultaneous closing of both switches is locked as a fourth, non-permissible state in order to exclude cross currents through the upper and lower switch in the form of a short circuit.
Aufgrund des Ansteuerverfahrens, der Blockkommutierung, befindet sich eine der drei Halbbrücken zur Ansteuerung der betreffenden Motoranschlüsse immer im passiven Zustand, der dem beschriebenen dritten Zustand entspricht, in dem der betreffende Motoranschluss nicht aktiv bestromt wird. Während dieses dritten Zustands wird an dem betreffenden Motoranschluss (U, V, W) der Verlauf der EMK als Phasenspannung gegen ein Bezugspotenzial, beispielsweise Masse, sichtbar. Dieser dritte Zustand liegt bei Blockkommutierung immer an einem der drei Motoranschlüsse (U, V, W) während jeder der sechs zyklisch wiederholten Kommutierungsintervalle (Φ1 bis Φ6,
Die folgende Tabelle gibt die Zustände (Zustände 1–3) der Halbbrücken in den verschiedenen Kommutierungsintervallen (Φ1 bis Φ6,
Somit kann im Stand der Technik die EMK bei einem beispielhaften Motor mit drei Phasen durch sechs verschiedene Messkonstellationen
- • in dem ersten Kommutierungsintervall (Φ1) am zweiten Motoranschluss (V) gemessen werden und
- • in dem zweiten Kommutierungsintervall (Φ2) am dritten Motoranschluss (W) gemessen werden und
- • in dem dritten Kommutierungsintervall (Φ3) am ersten Motoranschluss (U) gemessen werden und
- • in dem vierten Kommutierungsintervall (Φ4) am zweiten Motoranschluss (V) gemessen werden und
- • in dem fünften Kommutierungsintervall (Φ5) am dritten Motoranschluss (W) gemessen werden und
- • in dem sechsten Kommutierungsintervall (Φ6) am ersten Motoranschluss (U) gemessen werden.
- • be measured in the first commutation interval (Φ 1 ) at the second motor connection (V) and
- • be measured in the second commutation interval (Φ 2 ) at the third motor connection (W) and
- • be measured in the third commutation interval (Φ 3 ) at the first motor connection (U) and
- • be measured in the fourth commutation interval (Φ 4 ) at the second motor connection (V) and
- • be measured in the fifth commutation interval (Φ 5 ) at the third motor connection (W) and
- • be measured in the sixth commutation interval (Φ 6 ) at the first motor connection (U).
Häufig wird während dieser Messung der sogenannte Nulldurchgang der EMK genutzt, bei dem diese ihr Vorzeichen bezogen auf ein Bezugspotenzial wechselt. Die interne Zeitbasis für die Durchführung der Kommutierung wird dabei so geregelt, dass dieser Nulldurchgang genau in die Mitte des Kommutierungsintervalls an demjenigen Motoranschluss (U, V, W) erfolgt, der sich gerade im dritten Zustand befindet.Frequently, during this measurement, the so-called zero crossing of the EMF is used, in which the latter changes its sign relative to a reference potential. The internal time base for carrying out the commutation is regulated in such a way that this zero crossing takes place exactly in the middle of the commutation interval at that motor connection (U, V, W) which is currently in the third state.
Hier sei kurz erwähnt, dass die Spannung am Motoranschluss (U, V, W) auch als Phasenspannung bezeichnet wird.It should be briefly mentioned here that the voltage at the motor connection (U, V, W) is also referred to as phase voltage.
Alternativ kann im dritten Zustand der Verlauf der EMK selbst, also der Verlauf der Spannung am Motoranschluss (U, V, W), für die Bestimmung des Kommutierungszeitpunktes genutzt werden. Da die Geschwindigkeit des Rotors lediglich die Amplitude der EMK beeinflusst, diese im Übrigen aber eine Funktion des Verlaufs des magnetischen Flusses über die Winkelposition ist, stellt das Integral der EMK über die Zeit vom Nulldurchgang bis zum folgenden Kommutierungszeitpunkt eine Motorkonstante dar. Durch Vorgabe einer oberen Grenze für das Integral lässt sich umgekehrt so ein Kommutierungszeitpunkt mit einem festen Winkelabstand zum Nulldurchgang direkt, d. h. ohne den Umweg über eine Zeitbasis, festlegen.Alternatively, in the third state, the course of the EMF itself, that is to say the course of the voltage at the motor connection (U, V, W), can be used for the determination of the commutation time. Since the speed of the rotor affects only the amplitude of the EMF, but this is otherwise a function of the course of the magnetic flux over the angular position, the integral of the EMF over the time from the zero crossing to the following commutation is an engine constant by specifying an upper Boundary for the integral can be reversed so a commutation with a fixed angular distance to the zero crossing directly, d. H. without the detour over a time base.
Diese Messung der EMK erfolgt dabei durch eine EMK-Auswertevorrichtung (EMKA), die in
Mit jedem Flankenwechsel auf einem Kommutierungssignal (A1, A2, A3) ändert eine Steuerungslogik innerhalb des Ansteuerblocks (St) ihren Zustand. Alternativ ist es möglich, entsprechend
Beispielsweise aus der
Aus der
Aus der
Auch aus der
Aus der
Aus der
Die EMK ist an der betrachteten Phasenspannung (Bezugszeichen Vu der US 2008 0 252 240 A1) also immer nur dann messbar, wenn die beiden anderen Phasen bestromt sind.The EMF is therefore always measurable at the considered phase voltage (reference symbol Vu of US 2008 0 252 240 A1) only when the other two phases are energized.
In einer Vorrichtung oder einem Verfahren gemäß der US 2008 0 252 240 A1 wird nun, wie zuvor beschrieben, nach dem Nulldurchgang der EMK gesucht, um daraus den optimalen Kommutierungszeitpunkt zu bestimmen. Diese Bestimmung des Kommutierungszeitpunktes geschieht, falls dieser sich zeitlich nicht in einer hochohmigen Zeitperiode des Treibers befindet, durch lineare Interpolation von einem ersten Zeitpunkt aus durch eine geeignete zeitliche Verzögerung. Die Offenbarung der
Wenn der Nulldurchgang im nicht bestromten Zeitabschnitt liegt, zu dem die Phasenspannung (Bezugszeichen Vu der
Gemäß der US 2008 0 252 240 A1 wird zu beobachtbaren Zeitpunkten immer eine Messung der interessierenden Phasenspannung (Bezugszeichen Vu der US 2008 0 252 240 A1) genommen. Dadurch entsteht ein stufenförmiges Signal (Bezugszeichen Sdiff der US 2008 0 252 240 A1 in
According to US 2008 0 252 240 A1, a measurement of the phase voltage of interest is always taken at observable times (reference symbol Vu of US 2008 0 252 240 A1). This results in a step-shaped signal (reference numeral Sdiff of US 2008 0 252 240 A1 in
Es handelt sich also um ein Verfahren, das den Nulldurchgang der EMK direkt bewertet und den Nulldurchgang durch zeitliche lineare Interpolation ermittelt. Dies hat folgende Nachteile.
- 1. Das Verfahren der
US 2008 0 252 240 A1 - 2. Der eigentliche Kommutierungszeitpunkt muss durch Addition einer linear interpolierten Zeitspanne ermittelt werden. Die Linearität beruht auf der Bildung der ersten zeitlichen Ableitung in Form des Sägezahnsignals (Bezugszeichen Sramp der US 2008 0 252 240 A1). Diese lineare Interpolation setzt einen nicht beschleunigten Motor voraus. Somit funktioniert das Verfahren der US 2008 0 252 240 A1 nur bei geringen Beschleunigungen. Eine solche Regelung, wie die der US 2008 0 252 240 A1, ist daher nicht geeignet, hohe Lastdynamiken abzufangen.
- 3. Im Falle von Störungen werden auf Grund der Störungen zeitlich zu früh in einem betreffenden Kommutierungsintervall ermittelte Kommutierungszeitpunkte nicht als solche erkannt. Auch sind mehr als zwei Kommutierungen in einem Intervall aufgrund von Störungen möglich, was den endlichen Automaten der Kommutierungssteuerung empfindlich stören kann.
- 1. The procedure of
US 2008 0 252 240 A1 - 2. The actual commutation time must be determined by adding a linearly interpolated time span. The linearity is based on the formation of the first time derivative in the form of the sawtooth signal (reference Sramp of US 2008 0 252 240 A1). This linear interpolation requires a non-accelerated motor. Thus, the method of US 2008 0 252 240 A1 only works at low accelerations. Such a regulation, such as US 2008 0 252 240 A1, is therefore not suitable for absorbing high load dynamics.
- 3. In the case of disturbances, commutation times determined too early in a respective commutation interval are not recognized as such due to the disturbances. Also, more than two commutations in an interval due to disturbances are possible, which can disturb the finite state machine commutation sensitive.
Neben dem bis hierhin beschrieben Zweig innerhalb der EMK-Auswertung (EMKA) für den ersten Motoranschluss (U) existieren typischerweise ein zweiter Zweig für den zweiten Motoranschluss (V) mit zugehörigen individuellen Elementen (SU2V, INT1V, CMP1V) und Signalen (Vkorr, S1V , VrefV) und ein dritter Zweig für den dritten Motoranschluss (W) mit zugehörigen individuellen Elementen (SU2W, INT1W, CMP1W) und Signalen (Wkorr, S1W, VrefW).In addition to the branch described so far within the EMF evaluation (EMKA) for the first motor connection (U), there is typically a second branch for the second motor connection (V) with associated individual elements (SU2V, INT1V, CMP1V) and signals (Vcorr, P1V , VRefV) and a third branch for the third motor terminal (W) with associated individual elements (SU2W, INT1W, CMP1W) and signals (Wcorr, P1W, VrefW).
Um nun bei unterschiedlichen Motoren eine Kommutierung zur gleichen Winkelposition des Rotors zu erzielen, müssen die jeweiligen Vorgabewerte (VrefU, VrefV, VrefW) der jeweiligen Motoranschlüsse (UVW) jeweils angepasst werden. Da der Verlauf des magnetischen Flusses in Beziehung zur Winkelposition des Rotors meist jedoch nicht bekannt und auch aus dem Datenblatt des Motors nicht bestimmt werden kann, müssen die jeweiligen Vorgabewerte (VrefU, VrefV, VrefW) im Stand der Technik zunächst experimentell bestimmt werden. Dabei müssen die jeweiligen Vorgabewerte (VrefU, VrefV, VrefW) im laufenden Betrieb so lange variiert werden, bis die Kommutierung zum gewünschten Zeitpunkt durchgeführt wird. Typischerweise sind die Vorgabewerte jedoch gleich (VrefU = VrefV = VrefW = Vref). Dem Fachmann ist dabei klar, dass die zuvor im Raummultiplex beschriebene Vorrichtung auch im Zeitmultiplex genutzt werden kann, dass also nur ein Zweig in der EMK-Auswertung (EMKA) realisiert werden muss, wenn die Werte eines Motoranschlusses (U, V, W) in den Kommutierungsintervallen (Φ1 bis Φ6,
Aufgabe der ErfindungObject of the invention
Es ist die Aufgabe der Erfindung eine Störungserkennung bei der automatischen Ermittlung des Kommutierungszeitpunkts für die jeweiligen Motoranschlüsse (U, V, W) und einen Notlauf bei Vorliegen einer Störung der Ermittlung des Kommutierungszeitpunkts zu ermöglichen. Hierbei sollen die im Stand der Technik, erkannten Mängel, insbesondere die der
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren nach Anspruch 1 und eine Vorrichtung nach Anspruch 5 gelöst.This object is achieved by a method according to
Beschreibung der ErfindungDescription of the invention
Die erfindungsgemäße vollautomatische Ermittlung des Kommutierungszeitpunkts (S2U) erfolgt mittels Integration der EMK in den Freilaufintervallen. Aus dem Stand der Technik ist dem Fachmann damit bekannt, dass es sich hierdurch um ein auf dem magnetischen Fluss basiertes Verfahren handelt, das damit unabhängig von der Drehzahl und damit auch unabhängig von der Beschleunigung ist.The fully automatic determination of the commutation time (S 2U ) according to the invention is carried out by means of integration of the emf in the freewheeling intervals. From the prior art, it is known to the person skilled in the art that this is a method based on the magnetic flux, which therefore is independent of the rotational speed and thus also independent of the acceleration.
Die Erfindung betrifft somit ein Verfahren zur Verhinderung fehlerhafter Kommutierungen und/oder Kommutierungszeitpunkte innerhalb eines Verfahrens zur vollautomatischen sensorlosen Ermittlung des Kommutierungszeitpunktes des besagten bürstenlosen Gleichstrommotors. Im Gegensatz zur Offenbarung der
Die zuvor genannten Teilvorrichtungen führen somit, wie zuvor bereits beschrieben, folgende Schritte aus: Zur Ermittlung des ersten Zeitpunkts (t1) erfolgt ein Vergleichen des vierten Schwellwertsignals (S2U) mit einem Bezugspotenzial (0) und/oder einer Bezugsgröße (0) mittels eines ersten Vergleichers (CMP1U) und das Erzeugen eines ersten Kommutierungsereignissignals (A1'), insbesondere als Trigger-Signal (TS) für die Kommutierung, das den ersten Zeitpunkt (t1) markiert. Dies erfolgt in Abhängigkeit von dem Ergebnis dieses Vergleichs.The aforementioned subdevices thus carry out the following steps, as already described above: To determine the first instant (t 1 ), the fourth threshold signal S 2U is compared with a
Zur Ermittlung des zweiten Zeitpunkts (t2) erfolgt ein Vergleichen des vierten Schwellwertsignals (S2U) mit einem Referenzpotenzial (VRef2) und/oder mit einem Referenzwert (VRef2) mittels eines vierten Vergleichers (CMP2U) zur Erzeugung eines ersten Setzsignals (SU), das den zweiten Zeitpunkt (t2) markiert. Dies erfolgt in Abhängigkeit vom Ergebnis des Vergleiches durch den vierten Vergleicher (CMP2U).In order to determine the second instant (t 2 ), the fourth threshold signal (S 2U ) is compared with a reference potential (V Ref2 ) and / or with a reference value (V Ref2 ) by means of a fourth comparator (CMP 2U ) for generating a first set signal (S 2U ). S U ), which marks the second time (t 2 ). This is done depending on the result of the comparison by the fourth comparator (CMP 2U ).
Die zuvor beschriebene Fehlererkennung und -korrektur geschieht durch das Setzen des ersten Speicherausgangs (ENU) eines ersten Speichers (RSFFU) in Abhängigkeit vom ersten Setzsignal (SU) auf einen Status mit der Eigenschaft „freigegeben” und das Erzeugen eines Kommutierungssignals (A1) für die Kommutierung durch eine logische Verknüpfung (ANDU), wenn der erste Speicherausgangs (ENU) in einem Status mit der Eigenschaft „freigegeben” ist und wenn der Wert des vierten Schwellwertsignals (S2U) den Wert des Referenzsignals (VRef2) erreicht und/oder wertemäßig kreuzt sowie das Zurücksetzen des ersten Speicherausgangs (ENU) des ersten Speichers (RSFFU) mit oder nach der Signalisierung einer Kommutierung durch das Kommutierungssignal (A1) auf einen zweiten Status, der die Eigenschaft „freigegeben” nicht aufweist. Im Gegensatz zur
In einer Variante des Verfahrens ersetzt das Erzeugen eines ersten Vorzeichensignals (SigU) mittels einer ersten Vorzeicheneinheit (SgnU) aus dem korrigierten Spannungssignal (Ukorr), das das Vorzeichen des korrigierten Spannungssignals (Ukorr) angibt, und die nachfolgende Integration dieses ersten Vorzeichensignals (SigU) zur integrierenden Erfassung der EMK in den Freilaufintervallen zu einem vierten Schwellwertsignal (S2U) durch einen vierten Integrator (Int2U) als Gesamtheit auf der einen Seite die zuvor beschriebene Integration des korrigierten Spannungssignals (Ukorr) zur Erfassung des magnetischen Flusses während der besagten Freilaufintervalle zu einem vierten Schwellwertsignal (S2U) durch einen vierten Integrator (Int2U) auf der anderen Seite. In a variant of the method, the generation of a first sign signal (Sig U ) by means of a first sign unit (Sgn U ) from the corrected voltage signal (U korr ), which indicates the sign of the corrected voltage signal (U corr ) replaces the subsequent integration of this first Sign signal (Sig U ) for integrating detection of the EMF in the freewheeling intervals to a fourth threshold signal (S 2U ) by a fourth integrator (Int 2U ) as a whole on one side of the previously described integration of the corrected voltage signal (U corr ) for detecting the magnetic Flow during said freewheeling intervals to a fourth threshold signal (S 2U ) by a fourth integrator (Int 2U ) on the other side.
Dieses Verfahren kann selbstverständlich in einer geeigneten allgemeinen Vorrichtung zur Verhinderung fehlerhafter Kommutierungen und/oder Kommutierungszeitpunkte innerhalb einer Vorrichtung zur Kommutierung eines bürstenlosen Gleichstrommotors (M) zu einem vollautomatisch sensorlos bestimmten Kommutierungszeitpunkt realisiert werden. Diese Vorrichtung umfasst als Erstes einen Ansteuerblock (St), der die mindestens drei Phasen (U, V, W) in Kommutierungsintervallen (Φ1 bis Φ6) kommutiert und bestromt bzw. nicht bestromt, wobei er die erste Phase (U) in zugeordneten Kommutierungsintervallen (Φ1, Φ2, Φ4, Φ5) bestromt und in anderen zugeordneten Kommutierungsintervallen (Φ3, Φ6), den Freilaufintervallen, nicht bestromt, und als Zweites eine erste Teilvorrichtung (SpT1, SpT2, SpT3, SU1U), die ein virtuelles Sternpunktsignal (SpS) aus den elektrischen Potenzialverläufen der mindestens drei Phasen (U, V, W) erzeugt. Des Weiteren umfasst die erfindungsgemäße Vorrichtung eine zweite Teilvorrichtung (SU2U), die ein korrigiertes Spannungssignal (Ukorr) als Differenz zwischen dem elektrischen Potenzialverlauf der ersten Phase (U) und dem virtuellen Sternpunktsignal (SpS) erzeugt, und eine dritte Teilvorrichtung zur Ermittlung des Werts des Pegels des magnetischen Flusses während der besagten Freilaufintervalle auf Basis des korrigierten Spannungssignals (Ukorr) in Form eines vierten Schwellwertsignals (S2U). Eine vierte Teilvorrichtung ist ebenfalls Teil der Vorrichtung. Diese vierte Teilvorrichtung dient dem Ermitteln eines ersten Zeitpunktes in Form einer Flanke eines ersten Kommutierungsereignissignals (A1'), nach Beginn eines dieser Freilaufintervalle innerhalb des betreffenden Freilaufintervalls auf Basis des ermittelten Werts des Pegels des magnetischen Flusses mittels eines durch die vierte Teilvorrichtung durchgeführten Teilverfahrens, das einen ersten Zeitpunkt (t1) ermittelt, der einem idealen Kommutierungszeitpunkt in einem idealen Motor in einem ungestörten Betrieb entsprechen würde. Eine fünfte Teilvorrichtung dient dem Ermitteln eines zweiten Zeitpunktes (t2) in Form einer Flanke eines Setzsignals (SU), der zeitlich nach dem Beginn des betreffenden Freilaufintervalls innerhalb des betreffenden Freilaufintervalls liegt durch ein zweites, durch die fünfte Teilvorrichtung durchgeführtes Teilverfahren. Das zweite Teilverfahren ist dabei so gestaltet, dass der zweite Zeitpunkt (t2) in einem ungestörten Betrieb bei einem idealen Motor gleichzeitig vor dem ersten Zeitpunkt (t1) liegen muss. Eine sechste Teilvorrichtung unterdrückt daher erfindungsgemäß eine Kommutierung auf Basis des ersten Kommutierungsereignissignals (A1') in einem realen Betriebsfall, wenn der zweite ermittelte Zeitpunkt (t2) zeitlich nach dem ersten ermittelten Zeitpunkt (t1) liegt und führt eine ersatzweise Kommutierung zum zweiten Zweitpunkt (t2) in diesem Fall für den erfindungsgemäßen Notlauf durch. Diese sechste Teilvorrichtung kommutiert die Ansteuerung des Motors zum ersten ermittelten Zeitpunkt (t1) in Form einer Flanke des ersten Kommutierungsereignissignals (A1'), wenn der zweite ermittelte zweite Zeitpunkt (t2) in Form einer Flanke des Setzsignals (SU), zeitlich vor dem ersten ermittelten Zeitpunkt (t1) liegt. Dies stellt sicher, dass nicht plausible Störungen im Gegensatz zur
Zur Durchführung der erfindungsgemäßen Teilverfahren weist die erfindungsgemäße Vorrichtung weitere Teilvorrichtungen in speziellen Ausprägungen auf. Beispielsweise kann die dritte Teilvorrichtung mittels eines vierten Integrators (Int2U), der das korrigierte Spannungssignal (Ukorr) während der besagten Freilaufintervalle zu einem vierten Schwellwertsignal (S2U) integriert und/oder filtert, realisiert werden. Die vierte Teilvorrichtung kann durch einen ersten Komparator (CMP1U), der das vierte Schwellwertsignal (S2U) mit einem Bezugspotenzial (0) und/oder einer Bezugsgröße (0) vergleicht und ein erstes Kommutierungsereignissignal (A1'), insbesondere als Trigger-Signal (TS), für die Kommutierung, in Abhängigkeit von dem Ergebnis dieses Vergleichs erzeugt, realisiert werden. Die fünfte Teilvorrichtung kann durch einen vierten Komparator (CMP2U), der das vierte Schwellwertsignal (S2U) mit einem Referenzpotenzial (VRef2) und/oder einem Referenzwert (VRef2) vergleicht und ein Setzsignal (SU) erzeugt, realisiert werden. Die sechste Teilvorrichtung umfasst vorzugsweise einen ersten Speicher (RSFFU) mit einem ersten Speicherausgang (ENU), der mittels des ersten Setzsignals (SU) durch den vierten Komparator (CMP2U) in Abhängigkeit von dem Ergebnis dieses Vergleichs auf einen Status mit der Eigenschaft „freigegeben” setzt oder nicht setzt, und wobei der erste Speicherausgang (ENU) mit oder nach der Signalisierung einer Kommutierung durch das Kommutierungssignal (A1) auf einen zweiten Status, der die Eigenschaft „freigegeben” nicht aufweist; zurückgesetzt wird. Eine logische Verknüpfungsvorrichtung innerhalb der sechsten Teilvorrichtung, insbesondere ein UND-Gatter (ANDU), die eine logische Verknüpfung zwischen dem ersten Speicherausgang (ENU) des ersten Speichers (RSFFU) und dem ersten Kommutierungsereignissignal (A1') durchführt und das Kommutierungssignal (A1) als Ergebnis dieser Verknüpfung erzeugt, wenn der erste Speicherausgang (ENU) in einem Status mit der Eigenschaft „freigegeben” ist und wenn das vierte Schwellwertsignal (S2U) das Bezugspotenzial (0) und/oder die Bezugsgröße (0) erreicht und/oder wertemäßig kreuzt, ist ebenfalls Teil der sechsten Teilvorrichtung.To carry out the sub-method according to the invention, the device according to the invention comprises further sub-devices in special forms. By way of example, the third subdevice can be realized by means of a fourth integrator (Int 2U ), which integrates and / or filters the corrected voltage signal (U korr ) during said freewheeling intervals into a fourth threshold signal (S 2U ). The fourth sub-device can be compared by a first comparator (CMP 1U ), which compares the fourth threshold signal (S 2U ) with a reference potential (0) and / or a reference variable (0), and a first commutation event signal (A 1 '), in particular as trigger signal. Signal (TS), for the commutation, depending on the result of this comparison generated realized. The fifth sub-device can be realized by a fourth comparator (CMP 2U ), which compares the fourth threshold signal (S 2U ) with a reference potential (V Ref2 ) and / or a reference value (V Ref2 ) and generates a set signal (S U ). The sixth subdevice preferably comprises a first memory (RSFF U ) with a first memory output (EN U ), which by means of the first set signal (S U ) by the fourth comparator (CMP 2U ) depending on the result of this comparison to a status with the Property "enabled" sets or does not set, and wherein the first memory output (EN U ) with or after the signaling of a commutation by the commutation signal (A 1 ) to a second status that does not have the property "enabled"; is reset. A logic operation device within the sixth sub-device, in particular an AND gate (AND U ), which performs a logic operation between the first memory output (EN U ) of the first memory (RSFF U ) and the first commutation event signal (A 1 ') and the commutation signal (A 1 ) as a result of this link is generated when the first memory output (EN U ) is in a status with the property "enabled" and when the fourth threshold signal (S 2U ) reaches and / or crosses the reference potential (0) and / or reference (0) also part of the sixth sub-device.
Im Rahmen der Ausarbeitung der Erfindung wurde, wie bereits beschrieben, erkannt, dass die Verarbeitung des Vorzeichens ausreichend sein kann. Die erfindungsgemäße Vorrichtung umfasst daher in einer speziellen Ausprägung eine erste Vorzeicheneinheit (SgnU), die ein erstes Vorzeichensignal (SigU) aus dem korrigierten Spannungssignal (Ukorr), das das Vorzeichen des korrigierten Spannungssignals (Ukorr) angibt, erzeugt. In dieser Ausprägung der Erfindung umfasst die erfindungsgemäße Vorrichtung jedoch eine dritte Teilvorrichtung zur Ermittlung des Wertes des magnetischen Flusses auf Basis des zusätzlichen ersten Vorzeichensignals (SigU) statt wie zuvor beschrieben auf Basis des korrigierten Spannungssignals (Ukorr);In the context of the development of the invention, as already described, it was recognized that the processing of the sign can be sufficient. The device according to the invention therefore comprises in a specific embodiment a first sign unit (Sgn U ) which generates a first sign signal (Sig U ) from the corrected voltage signal (U korr ) which indicates the sign of the corrected voltage signal (U korr ). In this embodiment of the invention, however, the device according to the invention comprises a third sub-device for determining the value of the magnetic flux on the basis of the additional first sign signal (Sig U ) instead of as previously described on the basis of the corrected voltage signal (U korr );
Beschreibung der FigurenDescription of the figures
Im Folgenden wird die Erfindung anhand der Figuren ab der
Zum Zweiten ist es möglich, mit Hilfe eines vierten Integrators (Int2U) das korrigierte Spannungssignal (Ukorr) des ersten Motoranschlusses (U) zu einem vierten Schwellwertsignal (S2U) zu integrieren.Secondly, it is possible with the aid of a fourth integrator (Int 2U ) to integrate the corrected voltage signal (U korr ) of the first motor terminal (U) into a fourth threshold signal (S 2U ).
Ansonsten stimmt die
Versuche haben gezeigt, dass die Verwendung des ersten Begrenzers (BU) besonders zu bevorzugen ist.Experiments have shown that the use of the first limiter (B U ) is particularly preferable.
Erfindungsgemäß wurde erkannt, dass bei korrekter Kommutierung das vierte Schwellwertsignal (S2U) am Ausgang des vierten Integrators (Int2U) zu einem ersten Zeitpunkt (t1), der im Idealfall eines idealen Betriebs und idealen Motors dem optimalen Kommutierungszeitpunkt entspricht, seinen Nulldurchgang erreicht. Ebenso wurde erfindungsgemäß erkannt, dass es sinnvoll ist, diesen Nulldurchgang des vierten Schwellwertsignals (S2U) zum ersten Zeitpunkt (t1) am Ausgang des vierten Integrators (Int2U) auch zur entstörten Kommutierung des Motors (M) zu benutzen. Um einen Störfall erkennen zu können, wird mittels der Spannung eines Referenzsignals (VRef2) in diesem Beispiel ein zweiter Zeitpunkt (t2) bestimmt, der aufgrund dieser abweichenden Extraktionsmethodik immer vor dem ersten Zeitpunkt (t1) innerhalb des betreffenden Kommutierungsintervalls (Φ1 bis Φ6) und nach dessen zeitlichen Beginn liegt. Erfindungsgemäß wird dieser zweite Zeitpunkt (t2) zur Freigabe der Kommutierung zum ermittelten ersten Zeitpunkt (t1) verwendet. Hierzu wird detektiert, wann der Spannungsverlauf des Schwellwertsignals (S2U) die Spannung des Referenzsignals (VRef2) kreuzt. Dieser Zeitpunkt markiert den besagten zweiten Zeitpunkt (t2). Das Kreuzen der beiden Spannungsverläufe wird für den Rest des betreffenden Kommutierungsintervalls in einem Speicher (RSFFU) aufgezeichnet, der für den Rest des betreffenden Kommutierungsintervalls oder bis zur ersten erfolgten Kommutierung innerhalb des betreffenden Kommutierungsintervalls die Kommutierung zu einem ersten Zeitpunkt (t1) ermöglicht. Erst am Ende des Kommutierungsintervalls oder besser mit der Kommutierung wird dieser Speicher zurückgesetzt und eine Kommutierung durch weitere, in Folge von Störungen fehlerhaft ermittelte erste Zeitpunkte (t1) wird für den Rest des betreffenden Kommutierungsintervalls sicher unterbunden. Im Fehlerfall, wenn der erste Zeitpunkt (t1) vor dem zweiten Zeitpunkt (t2) stattfindet, wird die Kommutierung erst durch das Setzen des Speichers zum zweiten Zeitpunkt (t2) ausgelöst.According to the invention, it has been recognized that, with correct commutation, the fourth threshold signal (S 2U ) at the output of the fourth integrator (Int 2U ) reaches its zero crossing at a first instant (t 1 ), which in the ideal case of ideal operation and ideal motor corresponds to the optimal commutation time , It has also been recognized according to the invention that it makes sense to use this zero crossing of the fourth threshold signal (S 2U ) at the first time (t 1 ) at the output of the fourth integrator (Int 2U ) also for the suppressed commutation of the motor (M). In order to be able to detect a fault, a second time (t 2 ) is determined by means of the voltage of a reference signal (V Ref2 ) in this example, always before the first time (t 1 ) within the relevant commutation interval (Φ 1 to Φ 6 ) and after its beginning in time. According to the invention, this second time (t 2 ) is used to release the commutation at the first time (t 1 ) determined. For this purpose, it is detected when the voltage profile of the threshold signal (S 2U ) crosses the voltage of the reference signal (V Ref2 ). This time marks the said second time (t 2 ). The crossing of the two voltage curves is recorded for the remainder of the respective commutation interval in a memory (RSFF U ), which allows the commutation at a first time (t 1 ) for the remainder of the respective commutation or until the first commutation within the relevant commutation. Only at the end the commutation interval or better with the commutation of this memory is reset and a commutation by further, erroneously determined as a result of faults first time points (t 1 ) is reliably suppressed for the remainder of the relevant Kommutierungsintervalls. In the event of an error, when the first time (t 1 ) takes place before the second time (t 2 ), the commutation is triggered only by setting the memory at the second time (t 2 ).
Eine mögliche Realisierung ist in
Eine weitere bevorzugte Realisierung der Vorrichtung ist in
Die
Die
Die
Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention
Durch die Erfindung wird eine experimentelle Bestimmung der Kommutierungszeitpunkte durch Integration der EMK zur Ermittlung eines Wertes für den Pegel des magnetischen Flusses vermieden. Das Verfahren ist somit in der Lage, sich selbst an verschiedene Motoren anzupassen. Dies ermöglicht auch eine automatisierte Einstellung des Parameters bei der Herstellung von darauf aufbauenden Produkten.The invention avoids an experimental determination of the commutation times by integration of the emf for determining a value for the level of the magnetic flux. The method is thus able to adapt itself to different engines. This also allows automated adjustment of the parameter in the manufacture of products based thereon.
Das Verfahren justiert sich in jeder Kommutierung erneut so ein, dass sich der rechte Fall in
So können beispielsweise Serienstreuungen beim zu verwendenden Motor ausgeglichen werden. Auch eine Realisierung unterschiedlicher Produkte, die sich nur bezüglich des verwendeten Motors unterscheiden, ist ohne zusätzlichen Einstellungsaufwand möglich.For example, series deviations in the engine to be used can be compensated. Even a realization of different products, which differ only with respect to the motor used, is possible without additional adjustment effort.
Die Erfindung ist sonst für die Ansteuerung von BLDC-Motoren mittels Blockkommutierung im sensorlosen Betrieb auf Basis der Auswertung des magnetischen Flusses sehr gut verwendbar. Bei der Verwendung des magnetischen Flusses als Integral der EMK entfällt im Gegensatz zur Kommutierung auf Basis der Nulldurchgänge der EMK der Abgleich zwischen Winkelposition und interner Zeitbasis. Eine Zeitbasis ist somit nicht mehr nötig. Vielmehr erfolgt eine Kommutierung hier ohne weitere Berechnungsschritte direkt auf Basis des Verlaufs der EMK. Das Verfahren bietet damit eine höhere Stabilität und eine bessere Reaktion auf dynamische Änderungen der Winkelgeschwindigkeit des Rotors. Im Gegensatz zur
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- erster Prozessschrittfirst process step
- 22
- zweiter Prozessschrittsecond process step
- 33
- dritter Prozessschrittthird process step
- 44
- vierter Prozessschrittfourth process step
- 55
- fünfter Prozessschrittfifth process step
- 77
- siebter Prozessschrittseventh process step
- 88th
- achter Prozessschritteighth process step
- 99
- neunter Prozessschrittninth process step
- 1111
- elfter Prozessschritteleventh process step
- A1' erstes KommutierungsereignissignalA 1 'first commutation event signal
- A1 erstes Kommutierungssignal für den Ansteuerblock (St). Das erste Kommutierungssignal wird durch die EMK-Auswertung (EMKA) erzeugt.A 1 first commutation signal for the drive block (St). The first commutation signal is generated by the EMF evaluation (EMKA).
- Das erste Kommutierungssignal legt den Zeitpunkt der nächsten Spannungskommutierung durch den Ansteuerblock (St) fest. Die Spannungskommutierung betrifft dabei die Halbbrücke des Ansteuerblocks, deren oberer und unterer Schalter mit dem ersten Motoranschluss (U) verbunden sind. Das Signal ist dem ersten Motoranschluss (U) zugeordnet. Das erste Kommutierungssignal wird nur dann mittels der ersten UND-Verknüpfung (ANDU) aus dem ersten Kommutierungsereignissignal (A1') erzeugt, wenn der erste Speicherausgang (ENU) des ersten Speichers (RSFFV) gesetzt ist.The first commutation signal determines the time of the next voltage commutation by the drive block (St). The voltage commutation relates to the half-bridge of the control block, the upper and lower switch to the first motor connection (U) are connected. The signal is assigned to the first motor connection (U). The first commutation signal is only generated by means of the first AND operation (AND U ) from the first commutation event signal (A 1 ') when the first memory output (EN U ) of the first memory (RSFF V ) is set.
- A2' zweites KommutierungsereignissignalA 2 'second commutation event signal
- A2 zweites Kommutierungssignal für den Ansteuerblock (St). Das zweite Kommutierungssignal wird durch die EMK-Auswertung (EMKA) erzeugt. Das zweite Kommutierungssignal legt den Zeitpunkt der nächsten Spannungskommutierung durch den Ansteuerblock (St) fest. Die Spannungskommutierung betrifft dabei die Halbbrücke des Ansteuerblocks, deren oberer und unterer Schalter mit dem zweiten Motoranschluss (V) verbunden sind. Das Signal ist dem zweiten Motoranschluss (V) zugeordnet. Das zweite Kommutierungssignal wird nur dann mittels der zweiten UND-Verknüpfung (ANDV) aus dem zweiten Kommutierungsereignissignal (A2') erzeugt, wenn der zweite Speicherausgang (ENV) des zweiten Speichers (RSFFV) gesetzt ist.A 2 second commutation signal for the drive block (St). The second commutation signal is generated by the EMF evaluation (EMKA). The second commutation signal determines the time of the next voltage commutation by the drive block (St). The voltage commutation relates to the half-bridge of the control block, whose upper and lower switches are connected to the second motor terminal (V). The signal is assigned to the second motor connection (V). The second commutation signal is only generated by means of the second AND operation (AND V ) from the second commutation event signal (A 2 ') when the second memory output (EN V ) of the second memory (RSFF V ) is set.
- A3' drittes KommutierungsereignissignalA 3 'third commutation event signal
- A3 drittes Kommutierungssignal für den Ansteuerblock (St). Das dritte Kommutierungssignal wird durch die EMK-Auswertung (EMKA) erzeugt. Das dritte Kommutierungssignal legt den Zeitpunkt der nächsten Spannungskommutierung durch den Ansteuerblock (St) fest. Die Spannungskommutierung betrifft dabei die Halbbrücke des Ansteuerblocks, deren oberer und unterer Schalter mit dem dritten Motoranschluss (W) verbunden sind. Das Signal ist dem dritten Motoranschluss (V) zugeordnet. Das dritte Kommutierungssignal wird nur dann mittels der dritten UND-Verknüpfung (ANDW) aus dem drittes Kommutierungsereignissignal (A3') erzeugt, wenn der dritte Speicherausgang (ENW) des dritten Speichers (RSFFW) gesetzt ist.A 3 third commutation signal for the control block (St). The third commutation signal is generated by the EMF evaluation (EMKA). The third commutation signal determines the time of the next voltage commutation by the drive block (St). The voltage commutation relates to the half-bridge of the control block whose upper and lower switches are connected to the third motor connection (W). The signal is assigned to the third motor connection (V). The third commutation signal is only generated by means of the third AND operation (AND W ) from the third commutation event signal (A 3 ') when the third memory output (EN W ) of the third memory (RSFF W ) is set.
- ANDU erste UND-Verknüpfung. Die erste UND-Verknüpfung erzeugt das erste Kommutierungssignal (A1) aus dem ersten Kommutierungsereignissignal (A1'), wenn der erste Speicherausgang (ENU) des ersten Speichers (RSFFU) gesetzt ist und das erste Kommutierungsereignissignal (A1') einen Kommutierungszeitpunkt signalisiert.AND U first AND link. The first AND gate generates the first commutation signal (A 1 ) from the first commutation event signal (A 1 ') when the first memory output (EN U ) of the first memory (RSFF U ) is set and the first commutation event signal (A 1 ') Commutation time signaled.
- ANDV zweite UND-Verknüpfung. Die zweite UND-Verknüpfung erzeugt das zweite Kommutierungssignal (A2) aus dem zweiten Kommutierungsereignissignal (A2'), wenn der zweite Speicherausgang (ENV) des zweiten Speichers (RSFFV) gesetzt ist und das zweite Kommutierungsereignissignal (A2') einen Kommutierungszeitpunkt signalisiert.AND V second AND link. The second AND gate generates the second commutation signal (A 2 ) from the second commutation event signal (A 2 ') when the second memory output (EN V ) of the second memory (RSFF V ) is set and the second commutation event signal (A 2 ') Commutation time signaled.
- ANDW dritte UND-Verknüpfung. Die dritte UND-Verknüpfung erzeugt das dritte Kommutierungssignal (A3) aus dem dritten Kommutierungsereignissignal (A3'), wenn der dritte Speicherausgang (ENW) des dritten Speichers (RSFFW) gesetzt ist und das dritte Kommutierungsereignissignal (A3') einen Kommutierungszeitpunkt signalisiert.AND W third AND link. The third AND gate generates the third commutation signal (A 3 ) from the third commutation event signal (A 3 ') when the third memory output (EN W ) of the third memory (RSFF W ) is set and the third commutation event signal (A 3 ') Commutation time signaled.
- BU erster Begrenzer. Der erste Begrenzer erzeugt das begrenzte korrigierte Spannungssignal (U'korr) des ersten Motoranschlusses (U) aus dem korrigierten Spannungssignal (Ukorr) des ersten Motoranschlusses (U). Dabei setzt er das begrenzte korrigierte Spannungssignal (U'korr) des ersten Motoranschlusses (U) zu Null, wenn das korrigierte Spannungssignal (Ukorr) des ersten Motoranschlusses (U) negativ ist. Diese Begrenzung kann bei geeigneter Vorzeichenwahl aller Komponenten des Systems auch invertiert erfolgen. Wesentlich ist daher, dass der Begrenzer nur eine Polarität des korrigierten Spannungssignals (Ukorr) des ersten Motoranschlusses (U) passieren lässt und die andere Polarität zu Null abbildet. Dieser Vorrichtungsteil ist dem ersten Motoranschluss (U) zugeordnet.B U first limiter. The first limiter generates the limited corrected voltage signal (U ' korr ) of the first motor terminal (U) from the corrected voltage signal (U korr ) of the first motor terminal (U). He sets the limited corrected voltage signal (U ' corr ) of the first motor terminal (U) to zero, when the corrected voltage signal (U corr ) of the first motor terminal (U) is negative. This limit can also be inverted given a suitable choice of sign of all components of the system. It is essential, therefore, that the limiter only pass one polarity of the corrected voltage signal (U korr ) of the first motor terminal (U) and the other polarity maps to zero. This device part is assigned to the first motor connection (U).
- BV zweiter Begrenzer. Der zweite Begrenzer erzeugt das begrenzte korrigierte Spannungssignal (V'korr) des zweiten Motoranschlusses (V) aus dem korrigierten Spannungssignal (Vkorr) des zweiten Motoranschlusses (V). Dabei setzt er das begrenzte korrigierte Spannungssignal (V'korr) des zweiten Motoranschlusses (V) zu Null, wenn das korrigierte Spannungssignal (Vkorr) des zweiten Motoranschlusses (V) negativ ist. Diese Begrenzung kann bei geeigneter Vorzeichenwahl aller Komponenten des Systems auch invertiert erfolgen. Wesentlich ist daher, dass der zweite Begrenzer nur eine Polarität des korrigierten Spannungssignals (Vkorr) des zweiten Motoranschlusses (V) passieren lässt und die andere Polarität zu Null abbildet. Dieser Vorrichtungsteil ist dem zweiten Motoranschluss (V) zugeordnet.B V second limiter. The second limiter generates the limited corrected voltage signal (V ' corr ) of the second motor terminal (V) from the corrected voltage signal (V corr ) of the second motor terminal (V). He sets the limited corrected voltage signal (V ' corr ) of the second motor terminal (V) to zero, when the corrected voltage signal (V corr ) of the second motor terminal (V) is negative. This limit can also be inverted given a suitable choice of sign of all components of the system. It is essential, therefore, that the second limiter only pass one polarity of the corrected voltage signal (V korr ) of the second motor terminal (V) and that the other polarity maps to zero. This device part is assigned to the second motor connection (V).
- BW dritter Begrenzer. Der dritte Begrenzer erzeugt das begrenzte korrigierte Spannungssignal (W'korr) des dritten Motoranschlusses (W) aus dem korrigierten Spannungssignal (Wkorr) des dritten Motoranschlusses (W). Dabei setzt er das begrenzte korrigierte Spannungssignal (W'korr) des dritten Motoranschlusses (W) zu Null, wenn das korrigierte Spannungssignal (Wkorr) des dritten Motoranschlusses (W) negativ ist. Diese Begrenzung kann bei geeigneter Vorzeichenwahl aller Komponenten des Systems auch invertiert erfolgen. Wesentlich ist daher, dass der dritte Begrenzer nur eine Polarität des korrigierten Spannungssignals (Wkorr) des dritten Motoranschlusses (W) passieren lässt und die andere Polarität zu Null abbildet. Dieser Vorrichtungsteil ist dem dritten Motoranschluss (W) zugeordnet.B W third limiter. The third limiter generates the limited corrected voltage signal (W ' korr ) of the third motor terminal (W) from the corrected voltage signal (W korr ) of the third motor terminal (W). He sets the limited corrected voltage signal (W ' corr ) of the third motor terminal (W) to zero, when the corrected voltage signal (W corr ) of the third motor terminal (W) is negative. This limit can also be inverted given a suitable choice of sign of all components of the system. It is essential, therefore, that the third limiter allow only one polarity of the corrected voltage signal (W corr ) of the third motor terminal (W) to pass, and that the other polarity be mapped to zero. This device part is assigned to the third motor connection (W).
- CMP1U Der erste Komparator vergleicht das erste Schwellwertsignal (S1U) mit einem Bezugspotenzial (0) für die Kommutierung und erzeugt hieraus ein erstes Kommutierungsereignissignal (A1'), das die Kommutierung der Halbbrücke des Ansteuerungsblocks (St) steuert, die mit dem ersten Motoranschluss (U) verbunden ist. Dieser Vorrichtungsteil ist dem ersten Motoranschluss (U) zugeordnet.CMP 1U The first comparator compares the first threshold signal (S 1U ) with a reference potential (0) for the commutation and generates therefrom a first commutation event signal (A 1 ') that controls the commutation of the half-bridge of the drive block (St) with the first Motor connection (U) is connected. This device part is assigned to the first motor connection (U).
- CMP1V Der zweite Komparator vergleicht das zweite Schwellwertsignal (S1V) mit einem Bezugspotenzial (0) für die Kommutierung und erzeugt hieraus ein zweites Kommutierungsereignissignal (A2'), das die Kommutierung der Halbbrücke des Ansteuerungsblocks (St) steuert, die mit dem zweiten Motoranschluss (V) verbunden ist. Dieser Vorrichtungsteil ist dem zweiten Motoranschluss (V) zugeordnet.CMP 1V The second comparator compares the second threshold signal (S 1V ) with a reference potential (0) for the commutation and generates therefrom a second commutation event signal (A 2 ') which controls the commutation of the half-bridge of the drive block (St) with the second Motor connection (V) is connected. This device part is assigned to the second motor connection (V).
- CMP1W Der dritte Komparator vergleicht das dritte Schwellwertsignal (S1W) mit einem Bezugspotenzial (0) für die Kommutierung und erzeugt hieraus ein drittes Kommutierungsereignissignal (A3'), das die Kommutierung der Halbbrücke des Ansteuerungsblocks (St) steuert, die mit dem dritten Motoranschluss (W) verbunden ist. Dieser Vorrichtungsteil ist dem dritten Motoranschluss (W) zugeordnet.CMP 1W The third comparator compares the third threshold signal (S 1W ) with a reference potential (0) for the commutation and generates therefrom a third commutation event signal (A 3 ') which controls the commutation of the half-bridge of the drive block (St) with the third Motor connection (W) is connected. This device part is assigned to the third motor connection (W).
- CMP2U Der vierte Komparator vergleicht das vierte Schwellwertsignal (S2W) mit dem Referenzsignal (VRef2) für die Kommutierung und erzeugt hieraus das erste Setzsignal (SU). Dieser Vorrichtungsteil ist dem dritten Motoranschluss (W) zugeordnet. CMP 2U The fourth comparator compares the fourth threshold signal (S 2W ) with the reference signal (V Ref2 ) for the commutation and generates from this the first set signal (S U ). This device part is assigned to the third motor connection (W).
- CMP2V Der fünfte Komparator vergleicht das fünfte Schwellwertsignal (S2V) mit dem Referenzsignal (VRef2) für die Kommutierung und erzeugt hieraus das zweite Setzsignal (SV). Dieser Vorrichtungsteil ist dem zweiten Motoranschluss (V) zugeordnet.CMP 2V The fifth comparator compares the fifth threshold signal (S 2V ) with the reference signal (V Ref2 ) for the commutation and generates from this the second set signal (S V ). This device part is assigned to the second motor connection (V).
- CMP2W Der sechste Komparator vergleicht das sechste Schwellwertsignal (S2W) mit dem Referenzsignal (VRef2) für die Kommutierung und erzeugt hieraus das dritte Setzsignal (SW). Dieser Vorrichtungsteil ist dem dritten Motoranschluss (W) zugeordnet.CMP 2W The sixth comparator compares the sixth threshold signal (S 2W ) with the reference signal (V Ref2 ) for the commutation and generates from this the third set signal (S W ). This device part is assigned to the third motor connection (W).
- ENU erster Speicherausgang des ersten Speichers (RSFFU)EN U first memory output of the first memory (RSFF U )
- ENV zweiter Speicherausgang des zweiten Speichers (RSFFV)EN V second memory output of the second memory (RSFF V )
- ENW dritter Speicherausgang des dritten Speichers (RSFFW) EN W third memory output of the third memory (RSFF W )
- FU erster konstanter Faktor (FU) zur Einstellung des Einschwingverhaltens des ersten Zweiges (ZW1) durch einen im vierten Integrator (Int2U) enthaltenen Multiplizierer. Der Faktor ist dem ersten Motoranschluss (U) zugeordnet.F U first constant factor (F U ) for adjusting the transient response of the first branch (ZW 1 ) by a multiplier included in the fourth integrator (Int 2U ). The factor is assigned to the first motor connection (U).
- FV zweiter konstanter Faktor (FV) zur Einstellung des Einschwingverhaltens des zweiten Zweiges (ZW2) durch einen im fünften Integrator (Int2V) enthaltenen Multiplizierer. Der Faktor ist dem zweiten Motoranschluss (V) zugeordnet.F V second constant factor (F V ) for adjusting the transient response of the second branch (ZW 2 ) by a multiplier included in the fifth integrator (Int 2V ). The factor is assigned to the second motor connection (V).
- FW dritter konstanter Faktor (FW) zur Einstellung des Einschwingverhaltens des dritten Zweiges (ZW3) durch einen im sechsten Integrator (Int2W) enthaltenen Multiplizierer. Der Faktor ist dem dritten Motoranschluss (W) zugeordnet.F W third constant factor (F W ) for adjusting the transient response of the third branch (ZW 3 ) by a multiplier included in the sixth integrator (Int 2W ). The factor is assigned to the third motor connection (W).
- EMK elektromotorische Kraft. Die EMK ist in den Freilaufintervallen an den freilaufenden Motoranschlüssen als Spannungsverlauf messbar.EMK electromotive force. The EMF can be measured in the freewheeling intervals on the freewheeling motor connections as a voltage curve.
- EMKA EMK-Auswertung. Die EMK-Auswertung erzeugt die Kommutierungssignale (A1, A2, A3) für die Steuerung des Kommutierungszeitpunktes der Halbbrücken der Ansteuerschaltung (St). Diese Erzeugung der Kommutierungssignale (A1, A2, A3) erfolgt in Abhängigkeit von den Spannungen an den Motoranschlüssen (U, V, W) und den Kommutierungsintervallen (Φ1 bis Φ6). Das erste Kommutierungssignal (A1) wird dabei in Abhängigkeit von der Anschlussspannung am ersten Motoranschluss (U) im dritten Kommutierungsintervall (Φ3) und/oder im sechsten Kommutierungsintervall (Φ6) erzeugt. Das zweite Kommutierungssignal (A2) wird dabei in Abhängigkeit von der Anschlussspannung am zweiten Motoranschluss (V) im ersten Kommutierungsintervall (Φ1) und/oder im vierten Kommutierungsintervall (Φ4) erzeugt. Das dritte Kommutierungssignal (A3) wird dabei in Abhängigkeit von der Anschlussspannung am dritten Motoranschluss (W) im zweiten Kommutierungsintervall (Φ2) und/oder im fünften Kommutierungsintervall (Φ5) erzeugt.EMKA EMF evaluation. The EMF evaluation generates the commutation signals (A 1 , A 2 , A 3 ) for the control of the commutation time of the half bridges of the drive circuit (St). This generation of the commutation signals (A 1 , A 2 , A 3 ) takes place as a function of the voltages at the motor terminals (U, V, W) and the commutation intervals (Φ 1 to Φ 6 ). The first commutation signal (A 1 ) is generated as a function of the terminal voltage at the first motor terminal (U) in the third commutation interval (Φ 3 ) and / or in the sixth commutation interval (Φ 6 ). The second commutation signal (A 2 ) is generated as a function of the terminal voltage at the second motor terminal (V) in the first commutation interval (Φ 1 ) and / or in the fourth commutation interval (Φ 4 ). The third commutation signal (A 3 ) is generated as a function of the terminal voltage at the third motor terminal (W) in the second commutation interval (Φ 2 ) and / or in the fifth commutation interval (Φ 5 ).
- Int1U erster Integrator. Der erste Integrator bildet im Stand der Technik durch Integration des korrigierten Spannungssignals (Ukorr) des ersten Motoranschlusses (U) bzw. durch Integration des begrenzten korrigierten Spannungssignals (U'korr) des ersten Motoranschlusses (U) ein zugehöriges erstes Schwellwertsignal (S1U). Dieser Vorrichtungsteil ist dem ersten Motoranschluss (U) zugeordnet.Int 1U first integrator. The first integrator forms in the prior art by integration of the corrected voltage signal (U korr ) of the first motor terminal (U) or by integration of the limited corrected voltage signal (U ' korr ) of the first motor terminal (U) an associated first threshold signal (S 1U ) , This device part is assigned to the first motor connection (U).
- Int1V zweiter Integrator. Der zweite Integrator bildet im Stand der Technik durch Integration des korrigierten Spannungssignals (Vkorr) des zweiten Motoranschlusses (V) bzw. durch Integration des begrenzten korrigierten Spannungssignals (V'korr) des zweiten Motoranschlusses (V) ein zugehöriges zweites Schwellwertsignal (S1V). Dieser Vorrichtungsteil ist dem zweiten Motoranschluss (V) zugeordnet.Int 1V second integrator. The second integrator forms in the prior art by integration of the corrected voltage signal (V korr ) of the second motor terminal (V) or by integration of the limited corrected voltage signal (V ' korr ) of the second motor terminal (V) an associated second threshold signal (S 1V ) , This device part is assigned to the second motor connection (V).
- Int1W dritter Integrator. Der dritte Integrator bildet im Stand der Technik durch Integration des korrigierten Spannungssignals (Wkorr) des dritten Motoranschlusses (W) bzw. durch Integration des begrenzten korrigierten Spannungssignals (W'korr) des dritten Motoranschlusses (W) ein zugehöriges drittes Schwellwertsignal (S1W). Dieser Vorrichtungsteil ist dem dritten Motoranschluss (W) zugeordnet.Int 1W third integrator. The third integrator forms in the prior art by integration of the corrected voltage signal (W korr ) of the third motor terminal (W) or by integration of the limited corrected voltage signal (W ' korr ) of the third motor terminal (W) an associated third threshold signal (S 1W ) , This device part is assigned to the third motor connection (W).
- Int2U vierter Integrator. Der vierte erfindungsgemäße Integrator bildet durch Integration des korrigierten Spannungssignals (Ukorr) des ersten Motoranschlusses (U) das vierte Schwellwertsignal (S2U). Der Wert der Integration kann vor der Ausgabe mit einem ersten konstanten Faktor (Eu) zur Einstellung des Einschwingverhaltens durch einen im vierten Integrator (Int2U) enthaltenen Multiplizierer angepasst werden. Dieser Vorrichtungsteil ist dem ersten Motoranschluss (U) zugeordnet.Int 2U fourth integrator. Integrating the corrected voltage signal (U korr ) of the first motor terminal (U), the fourth integrator according to the invention forms the fourth threshold signal (S 2U ). Of the The value of the integration can be adjusted before output with a first constant factor (Eu) to adjust the transient response by a multiplier included in the fourth integrator (Int 2U ). This device part is assigned to the first motor connection (U).
- Int2 V fünfter Integrator. Der fünfte erfindungsgemäße Integrator bildet durch Integration des korrigierten Spannungssignals (Vkorr) des ersten Motoranschlusses (V) das fünfte Schwellwertsignal (S2V). Der Wert der Integration kann vor der Ausgabe mit einem ersten konstanten Faktor (FV) zur Einstellung des Einschwingverhaltens durch einen im fünften Integrator (Int2V) enthaltenen Multiplizierer angepasst werden. Dieser Vorrichtungsteil ist dem zweiten Motoranschluss (V) zugeordnet.Int 2 V fifth integrator. By integrating the corrected voltage signal (V korr ) of the first motor terminal (V), the fifth integrator according to the invention forms the fifth threshold signal (S 2V ). The value of the integration can be adjusted before output with a first constant factor (F V ) for adjusting the transient response by a multiplier included in the fifth integrator (Int 2V ). This device part is assigned to the second motor connection (V).
- Int2W sechster Integrator. Der sechste erfindungsgemäße Integrator bildet durch Integration des korrigierten Spannungssignals (Wkorr) des dritten Motoranschlusses (W) das sechste Schwellwertsignal (S2W). Der Wert der Integration kann vor der Ausgabe mit einem ersten konstanten Faktor (FW) zur Einstellung des Einschwingverhaltens durch einen im sechsten Integrator (Int2W) enthaltenen Multiplizierer angepasst werden. Dieser Vorrichtungsteil ist dem dritten Motoranschluss (W) zugeordnet.Int 2W sixth integrator. The sixth integrator according to the invention forms the sixth threshold signal (S 2W ) by integration of the corrected voltage signal (W corr ) of the third motor terminal (W). The value of the integration can be adjusted before output with a first constant factor (F W ) for adjusting the transient response by a multiplier included in the sixth integrator (Int 2W ). This device part is assigned to the third motor connection (W).
- M beispielhafter BLDC-MotorM exemplary BLDC motor
- Φ1 erstes Kommutierungsintervall. In diesem Kommutierungsintervall ist der obere Schalter der Halbbrücke innerhalb der Ansteuerschaltung, der mit dem ersten Motoranschluss (U) auf der einen Seite und der oberen Versorgungsspannung auf der anderen Seite verbunden ist, geschlossen. Gleichzeitig ist in diesem Kommutierungsintervall der untere Schalter der Halbbrücke innerhalb der Ansteuerschaltung, der mit dem dritten Motoranschluss (W) auf der einen Seite und der unteren Versorgungsspannung auf der anderen Seite verbunden ist, geschlossen. Außerdem sind beide Schalter der Halbbrücke innerhalb der Ansteuerschaltung, die mit dem zweiten Motoranschluss (V) verbunden sind, geöffnet. Daher ist am zweiten Motoranschluss (V) in diesem Kommutierungsintervall die elektromotorische Kraft (EMK) als Phasenspannung messbar.Φ 1 first commutation interval. In this commutation interval, the upper switch of the half-bridge within the drive circuit connected to the first motor terminal (U) on one side and the upper supply voltage on the other side is closed. At the same time, in this commutation interval, the lower switch of the half-bridge within the drive circuit connected to the third motor terminal (W) on one side and the lower supply voltage on the other side is closed. In addition, both switches of the half-bridge within the drive circuit, which are connected to the second motor terminal (V), are opened. Therefore, the electromotive force (EMF) can be measured as the phase voltage at the second motor terminal (V) in this commutation interval.
- Φ2 zweites Kommutierungsintervall. In diesem Kommutierungsintervall ist der obere Schalter der Halbbrücke innerhalb der Ansteuerschaltung, der mit dem ersten Motoranschluss (U) auf der einen Seite und der oberen Versorgungsspannung auf der anderen Seite verbunden ist, geschlossen. Gleichzeitig ist in diesem Kommutierungsintervall der untere Schalter der Halbbrücke innerhalb der Ansteuerschaltung, der mit dem zweiten Motoranschluss (V) auf der einen Seite und der unteren Versorgungsspannung auf der anderen Seite verbunden ist, geschlossen. Außerdem sind beide Schalter der Halbbrücke innerhalb der Ansteuerschaltung, die mit dem dritten Motoranschluss (W) verbunden sind, geöffnet. Daher ist am dritten Motoranschluss (W) in diesem Kommutierungsintervall die elektromotorische Kraft (EMK) als Phasenspannung messbar.Φ 2 second commutation interval. In this commutation interval, the upper switch of the half-bridge within the drive circuit connected to the first motor terminal (U) on one side and the upper supply voltage on the other side is closed. At the same time, in this commutation interval, the lower switch of the half-bridge within the drive circuit connected to the second motor terminal (V) on one side and the lower supply voltage on the other side is closed. In addition, both switches of the half-bridge within the drive circuit connected to the third motor terminal (W) are opened. Therefore, the electromotive force (EMF) can be measured as the phase voltage at the third motor connection (W) in this commutation interval.
- Φ3 drittes Kommutierungsintervall. In diesem Kommutierungsintervall ist der obere Schalter der Halbbrücke innerhalb der Ansteuerschaltung, der mit dem dritten Motoranschluss (W) auf der einen Seite und der oberen Versorgungsspannung auf der anderen Seite verbunden ist, geschlossen. Gleichzeitig ist in diesem Kommutierungsintervall der untere Schalter der Halbbrücke innerhalb der Ansteuerschaltung, der mit dem zweiten Motoranschluss (W) auf der einen Seite und der unteren Versorgungsspannung auf der anderen Seite verbunden ist, geschlossen. Außerdem sind beide Schalter der Halbbrücke innerhalb der Ansteuerschaltung, die mit dem ersten Motoranschluss (U) verbunden sind, geöffnet. Daher ist am ersten Motoranschluss (U) in diesem Kommutierungsintervall die elektromotorische Kraft (EMK) als Phasenspannung messbar.Φ 3 third commutation interval. In this commutation interval, the upper switch of the half-bridge within the drive circuit connected to the third motor terminal (W) on one side and the upper supply voltage on the other side is closed. At the same time, in this commutation interval, the lower switch of the half-bridge within the drive circuit, which is connected to the second motor terminal (W) on one side and the lower supply voltage on the other side, is closed. In addition, both switches of the half-bridge within the drive circuit, which are connected to the first motor terminal (U), are opened. Therefore, the electromotive force (EMF) can be measured as the phase voltage at the first motor connection (U) in this commutation interval.
- Φ4 viertes Kommutierungsintervall. In diesem Kommutierungsintervall ist der obere Schalter der Halbbrücke innerhalb der Ansteuerschaltung, der mit dem dritten Motoranschluss (W) auf der einen Seite und der oberen Versorgungsspannung auf der anderen Seite verbunden ist, geschlossen. Gleichzeitig ist in diesem Kommutierungsintervall der untere Schalter der Halbbrücke innerhalb der Ansteuerschaltung, der mit dem ersten Motoranschluss (U) auf der einen Seite und der unteren Versorgungsspannung auf der anderen Seite verbunden ist, geschlossen. Außerdem sind beide Schalter der Halbbrücke innerhalb der Ansteuerschaltung, die mit dem zweiten Motoranschluss (V) verbunden sind, geöffnet. Daher ist am zweiten Motoranschluss (V) in diesem Kommutierungsintervall die elektromotorische Kraft (EMK) als Phasenspannung messbar.Φ 4 fourth commutation interval. In this commutation interval, the upper switch of the half-bridge within the drive circuit connected to the third motor terminal (W) on one side and the upper supply voltage on the other side is closed. At the same time, in this commutation interval, the lower switch of the half-bridge within the drive circuit, which is connected to the first motor terminal (U) on one side and the lower supply voltage on the other side, is closed. In addition, both switches of the half-bridge within the drive circuit, which are connected to the second motor terminal (V), are opened. Therefore, the electromotive force (EMF) can be measured as the phase voltage at the second motor terminal (V) in this commutation interval.
- Φ5 fünftes Kommutierungsintervall. In diesem Kommutierungsintervall ist der obere Schalter der Halbbrücke innerhalb der Ansteuerschaltung, der mit dem zweiten Motoranschluss (V) auf der einen Seite und der oberen Versorgungsspannung auf der anderen Seite verbunden ist, geschlossen. Gleichzeitig ist in diesem Kommutierungsintervall der untere Schalter der Halbbrücke innerhalb der Ansteuerschaltung, der mit dem ersten Motoranschluss (U) auf der einen Seite und der unteren Versorgungsspannung auf der anderen Seite verbunden ist, geschlossen. Außerdem sind beide Schalter der Halbbrücke innerhalb der Ansteuerschaltung, die mit dem dritten Motoranschluss (W) verbunden sind, geöffnet. Daher ist am dritten Motoranschluss (W) in diesem Kommutierungsintervall die elektromotorische Kraft (EMK) als Phasenspannung messbar.Φ 5 fifth commutation interval. In this commutation interval, the upper switch of the half-bridge within the drive circuit connected to the second motor terminal (V) on one side and the upper supply voltage on the other side is closed. At the same time, in this commutation interval, the lower switch of the half-bridge within the drive circuit, which is connected to the first motor terminal (U) on one side and the lower supply voltage on the other side, is closed. In addition, both switches of the half-bridge within the drive circuit connected to the third motor terminal (W) are opened. Therefore, the electromotive force (EMF) can be measured as the phase voltage at the third motor connection (W) in this commutation interval.
- Φ6 sechstes Kommutierungsintervall. In diesem Kommutierungsintervall ist der obere Schalter der Halbbrücke innerhalb der Ansteuerschaltung, der mit dem zweiten Motoranschluss (V) auf der einen Seite und der oberen Versorgungsspannung auf der anderen Seite verbunden ist, geschlossen. Gleichzeitig ist in diesem Kommutierungsintervall der untere Schalter der Halbbrücke innerhalb der Ansteuerschaltung, der mit dem dritten Motoranschluss (W) auf der einen Seite und der unteren Versorgungsspannung auf der anderen Seite verbunden ist, geschlossen. Außerdem sind beide Schalter der Halbbrücke innerhalb der Ansteuerschaltung, die mit dem ersten Motoranschluss (U) verbunden sind, geöffnet. Daher ist am ersten Motoranschluss (U) in diesem Kommutierungsintervall die elektromotorische Kraft (EMK) als Phasenspannung messbar.Φ 6 sixth commutation interval. In this commutation interval, the upper switch of the half-bridge within the drive circuit connected to the second motor terminal (V) on one side and the upper supply voltage on the other side is closed. At the same time, in this commutation interval, the lower switch of the half-bridge within the drive circuit connected to the third motor terminal (W) on one side and the lower supply voltage on the other side is closed. In addition, both switches of the half-bridge within the drive circuit, which are connected to the first motor terminal (U), are opened. Therefore, the electromotive force (EMF) can be measured as the phase voltage at the first motor connection (U) in this commutation interval.
- RSFFU erster Speicher. Der erste Speicher ist typischerweise ein RS-Flip-Flop, das gesetzt wird, wenn das vierte Schwellwertsignal (S2U) jenseits eines Referenzsignals (VRef2) liegt. Der erste Speicher wird durch das erste Setzsignal (SU) auf einen ersten logischen Wert gesetzt und durch das erste Rücksetzsignal (RU) auf einen zweiten logischen Wert zurückgesetzt. Das Referenzsignal (VRef2) kann spezifisch für den ersten Speicher sein oder aber gleich mit den Referenzsignalen anderer Speicher. Das RS-Flip-Flop des ersten Speichers wird typischerweise gelöscht, wenn die Kommutierung mittels des ersten Kommutierungssignals (A1) durchgeführt wird oder wenn das zeitliche Ende des jeweiligen Freilaufintervalls erreicht ist. Bevorzugt ist die Löschung synchron mit dem Kommutierungszeitpunkt innerhalb des jeweiligen Freilaufintervalls, da dies weitere fehlerhafte Kommutierungen innerhalb des jeweiligen Freilaufintervalls verhindert.RSFF U first memory. The first memory is typically an RS flip-flop, which is set when the fourth threshold signal (S 2U ) is beyond a reference signal (V Ref2 ). The first memory is set by the first set signal (S U ) to a first logical value and reset by the first reset signal (R U ) to a second logical value. The reference signal (V Ref2 ) may be specific to the first Be memory or equal to the reference signals of other memory. The RS flip-flop of the first memory is typically erased when the commutation is performed by means of the first commutation signal (A 1 ) or when the time-out of the respective free-wheeling interval is reached. Preferably, the deletion is synchronous with the commutation time within the respective freewheeling interval, as this prevents further erroneous commutations within the respective freewheeling interval.
- RSFFV zweiter Speicher. Der zweite Speicher ist typischerweise ein RS-Flip-Flop, das gesetzt wird, wenn das fünfte Schwellwertsignal (S2V) jenseits eines Referenzsignals (VRef2) liegt. Der zweite Speicher wird durch das zweite Setzsignal (SV) auf einen ersten logischen Wert gesetzt und durch das zweite Rücksetzsignal (R) auf einen zweiten logischen Wert zurückgesetzt. Das Referenzsignal (VRef2) kann spezifisch für den zweiten Speicher sein oder aber gleich mit den Referenzsignalen anderer Speicher. Das RS-Flip-Flop des zweiten Speichers wird typischerweise gelöscht, wenn die Kommutierung mittels des zweiten Kommutierungssignals (A2) durchgeführt wird oder wenn das zeitliche Ende des jeweiligen Freilaufintervalls erreicht ist. Bevorzugt ist die Löschung synchron mit dem Kommutierungszeitpunkt innerhalb des jeweiligen Freilaufintervalls, da dies weitere fehlerhafte Kommutierungen innerhalb des jeweiligen Freilaufintervalls verhindert.RSFF V second memory. The second memory is typically an RS flip-flop, which is set when the fifth threshold signal (S 2V ) is beyond a reference signal (V Ref2 ). The second memory is set to a first logical value by the second set signal (S V ) and reset to a second logical value by the second reset signal (R). The reference signal (V Ref2 ) may be specific to the second memory or equal to the reference signals of other memories. The RS flip-flop of the second memory is typically cleared when the commutation is performed by means of the second commutation signal (A 2 ) or when the time-out of the respective free-wheeling interval is reached. Preferably, the deletion is synchronous with the commutation time within the respective freewheeling interval, as this prevents further erroneous commutations within the respective freewheeling interval.
- RSFFW dritter Speicher. Der dritte Speicher ist typischerweise ein RS-Flip-Flop, das gesetzt wird, wenn das sechste Schwellwertsignal (S2W) jenseits eines Referenzsignals (VRef2) liegt. Der dritte Speicher wird durch das dritte Setzsignal (SW) auf einen ersten logischen Wert gesetzt und durch das dritte Rücksetzsignal (RW) auf einen zweiten logischen Wert zurückgesetzt. Das Referenzsignal (VRef2) kann spezifisch für den dritten Speicher sein oder aber gleich mit den Referenzsignalen anderer Speicher. Das RS-Flip-Flop des dritten Speichers wird typischerweise gelöscht, wenn die Kommutierung mittels des dritten Kommutierungssignals (A3) durchgeführt wird oder wenn das zeitliche Ende des jeweiligen Freilaufintervalls erreicht ist. Bevorzugt ist die Löschung synchron mit dem Kommutierungszeitpunkt innerhalb des jeweiligen Freilaufintervalls, da dies weitere fehlerhafte Kommutierungen innerhalb des jeweiligen Freilaufintervalls verhindert.RSFF W third memory. The third memory is typically an RS flip-flop, which is set when the sixth threshold signal (S 2W ) is beyond a reference signal (V Ref2 ). The third memory is set by the third set signal (S W ) to a first logical value and reset by the third reset signal (R W ) to a second logical value. The reference signal (V Ref2 ) may be specific to the third memory or equal to the reference signals of other memory. The RS flip-flop of the third memory is typically cleared when the commutation is performed by means of the third commutation signal (A 3 ) or when the time-out of the respective free-wheeling interval is reached. Preferably, the deletion is synchronous with the commutation time within the respective freewheeling interval, as this prevents further erroneous commutations within the respective freewheeling interval.
- RU erstes Rücksetzsignal. Das erste Rücksetzsignal setzt den ersten Speicher (RSFFU) auf einen Initialwert, einen zweiten logischen Wert, zurück. Vorzugsweise korreliert das erste Rücksetzsignal mit dem Kommutierungszeitpunkt innerhalb des jeweiligen Freilauintervalls oder dem Ende des Freilaufintervalls. Bevorzugt ist die Korrelation mit dem Kommutierungszeitpunkt.R U first reset signal. The first reset signal resets the first memory (RSFF U ) to an initial value, a second logical value. Preferably, the first reset signal correlates with the commutation time within the respective free-wheeling interval or the end of the free-wheeling interval. The correlation with the commutation time is preferred.
- RV zweites Rücksetzsignal. Das zweite Rücksetzsignal setzt den zweiten Speicher (RSFFV) auf einen Initialwert, einen zweiten logischen Wert, zurück. Vorzugsweise korreliert das zweite Rücksetzsignal mit dem Kommutierungszeitpunkt innerhalb des jeweiligen Freilauintervalls oder dem Ende des Freilaufintervalls. Bevorzugt ist die Korrelation mit dem Kommutierungszeitpunkt.R V second reset signal. The second reset signal resets the second memory (RSFF V ) to an initial value, a second logical value. Preferably, the second reset signal correlates with the commutation time within the respective free-wheeling interval or the end of the free-wheeling interval. The correlation with the commutation time is preferred.
- RW drittes Rücksetzsignal. Das dritte Rücksetzsignal setzt den dritten Speicher (RSFFW) auf einen Initialwert, einen zweiten logischen Wert, zurück. Vorzugsweise korreliert das dritte Rücksetzsignal mit dem Kommutierungszeitpunkt innerhalb des jeweiligen Freilauintervalls oder dem Ende des Freilaufintervalls. Bevorzugt ist die Korrelation mit dem Kommutierungszeitpunkt.R W third reset signal. The third reset signal resets the third memory (RSFF W ) to an initial value, a second logical value. Preferably, the third reset signal correlates with the commutation time within the respective free-wheeling interval or the end of the free-wheeling interval. The correlation with the commutation time is preferred.
- S1U erstes Schwellwertsignal. Das erste Schwellwertsignal wird durch Integration des korrigierten Spannungssignals (Ukorr) des ersten Motoranschlusses (U) im ersten Integrator (Int1U) erzeugt. Das Signal ist dem ersten Motoranschluss (U) zugeordnet.S 1U first threshold signal. The first threshold signal is generated by integration of the corrected voltage signal (U korr ) of the first motor terminal (U) in the first integrator (Int 1U ). The signal is assigned to the first motor connection (U).
- S1V zweites Schwellwertsignal. Das zweite Schwellwertsignal wird durch Integration des korrigierten Spannungssignals (Vkorr) des zweiten Motoranschlusses (V) im zweiten Integrator (Int1V) erzeugt. Das Signal ist dem zweiten Motoranschluss (V) zugeordnet.S 1V second threshold signal. The second threshold signal is generated by integration of the corrected voltage signal (V korr ) of the second motor terminal (V) in the second integrator (Int 1V ). The signal is assigned to the second motor connection (V).
- S1W drittes Schwellwertsignal. Das dritte Schwellwertsignal wird durch Integration des korrigierten Spannungssignals (Wkorr) des dritten Motoranschlusses (W) im dritten Integrator (Int1W) erzeugt. Das Signal ist dem dritten Motoranschluss (W) zugeordnet.S 1W third threshold signal. The third threshold signal is generated by integration of the corrected voltage signal (W korr ) of the third motor terminal (W) in the third integrator (Int 1W ). The signal is assigned to the third motor connection (W).
- S2U viertes Schwellwertsignal. Das vierte Schwellwertsignal wird durch Integration des korrigierten Spannungssignals (Ukorr) des ersten Motoranschlusses (U) im vierten Integrator (Int2U) erzeugt. Das Signal ist dem ersten Motoranschluss (U) zugeordnet.S 2U fourth threshold signal. The fourth threshold signal is generated by integration of the corrected voltage signal (U korr ) of the first motor terminal (U) in the fourth integrator (Int 2U ). The signal is assigned to the first motor connection (U).
- S2V fünftes Schwellwertsignal. Das fünfte Schwellwertsignal wird durch Integration des korrigierten Spannungssignals (Vkorr) des zweiten Motoranschlusses (V) im fünften Integrator (Int2V) erzeugt. Das Signal ist dem zweiten Motoranschluss (V) zugeordnet.S 2V fifth threshold signal. The fifth threshold signal is generated by integration of the corrected voltage signal (V korr ) of the second motor terminal (V) in the fifth integrator (Int 2V ). The signal is assigned to the second motor connection (V).
- S2W sechstes Schwellwertsignal. Das sechste Schwellwertsignal wird durch Integration des korrigierten Spannungssignals (Wkorr) des dritten Motoranschlusses (W) im sechsten Integrator (Int2W) erzeugt. Das Signal ist dem dritten Motoranschluss (W) zugeordnet.S 2W sixth threshold signal. The sixth threshold signal is generated by integration of the corrected voltage signal (W corr ) of the third motor terminal (W) in the sixth integrator (Int 2W ). The signal is assigned to the third motor connection (W).
- SgnU erste Vorzeicheneinheit. Die erfindungsgemäße erste Vorzeicheneinheit ermittelt das Vorzeichen des korrigierten Spannungssignals (Ukorr) des ersten Motoranschlusses (U). Sie gibt das erste Vorzeichensignal (SigU) aus. Dieser Vorrichtungsteil ist dem ersten Motoranschluss (U) zugeordnet.Sgn U first sign unit. The first sign unit according to the invention determines the sign of the corrected voltage signal (U korr ) of the first motor terminal (U). It outputs the first sign signal (Sig U ). This device part is assigned to the first motor connection (U).
- SgnV zweite Vorzeicheneinheit. Die erfindungsgemäße zweite Vorzeicheneinheit ermittelt das Vorzeichen des korrigierten Spannungssignals (Vkorr) des zweiten Motoranschlusses (V). Sie gibt das zweite Vorzeichensignal (SigV) aus. Dieser Vorrichtungsteil ist dem zweiten Motoranschluss (V) zugeordnet.Sgn V second sign unit. The second sign unit according to the invention determines the sign of the corrected voltage signal (V korr ) of the second motor terminal (V). It outputs the second sign signal (Sig V ). This device part is assigned to the second motor connection (V).
- SgnW dritte Vorzeicheneinheit. Die erfindungsgemäße dritte Vorzeicheneinheit ermittelt das Vorzeichen des korrigierten Spannungssignals (Wkorr) des dritten Motoranschlusses (W). Sie gibt das dritte Vorzeichensignal (SigW) aus. Dieser Vorrichtungsteil ist dem dritten Motoranschluss (W) zugeordnet. Sgn W third sign unit. The third sign unit according to the invention determines the sign of the corrected voltage signal (W korr ) of the third motor terminal (W). It outputs the third sign signal (Sig W ). This device part is assigned to the third motor connection (W).
- SigU erstes Vorzeichensignal. Das erste Vorzeichensignal repräsentiert das Vorzeichen des korrigierten Spannungssignals (Ukorr) des ersten Motoranschlusses (U). Das Signal ist dem ersten Motoranschluss (U) zugeordnet.Sig U first sign signal. The first sign signal represents the sign of the corrected voltage signal (U korr ) of the first motor terminal (U). The signal is assigned to the first motor connection (U).
- SigV zweites Vorzeichensignal. Das zweite Vorzeichensignal repräsentiert das Vorzeichen des korrigierten Spannungssignals (Vkorr) des zweiten Motoranschlusses (V). Das Signal ist dem zweiten Motoranschluss (V) zugeordnet.Sig V second sign signal. The second sign signal represents the sign of the corrected voltage signal (V korr ) of the second motor terminal (V). The signal is assigned to the second motor connection (V).
- SigW drittes Vorzeichensignal. Das dritte Vorzeichensignal repräsentiert das Vorzeichen des korrigierten Spannungssignals (Wkorr) des dritten Motoranschlusses (W). Das Signal ist dem dritten Motoranschluss (W) zugeordnet.Sig W third sign signal. The third sign signal represents the sign of the corrected voltage signal (W korr ) of the third motor terminal (W). The signal is assigned to the third motor connection (W).
- SdT Markierung der betreffenden Figur als Stand der TechnikSdT marking the relevant figure as prior art
- SpS virtuelles Sternpunktsignal. Das virtuelle Sternpunktsignal ist vorzugsweise die Summe des ersten, zweiten und dritten reduzierten Klemmensignals (Ur, Vr, Wr) und wird im ersten Summierer (SU1) gebildet. Das Signal ist allen Motoranschlüssen (U, V, W) zugeordnet.SpS virtual star point signal. The virtual star point signal is preferably the sum of the first, second and third reduced clamp signals (U r , V r , W r ) and is formed in the first summer (SU 1 ). The signal is assigned to all motor connections (U, V, W).
- SpT1 erster Spannungsteiler. Der erste Spannungsteiler reduziert die Spannung am ersten Motoranschluss (U) um einen Faktor 1/3 zum reduzierten ersten Klemmensignal (Ur). Dieser Vorrichtungsteil ist allen Motoranschlüssen (U, V, W) zugeordnet.SpT 1 first voltage divider. The first voltage divider reduces the voltage at the first motor terminal (U) by a factor of 1/3 to the reduced first terminal signal (U r ). This device part is assigned to all motor connections (U, V, W).
- SpT2 zweiter Spannungsteiler. Der zweite Spannungsteiler reduziert die Spannung am zweiten Motoranschluss (V) um einen Faktor 1/3 zum reduzierten zweiten Klemmensignal (Vr). Dieser Vorrichtungsteil ist allen Motoranschlüssen (U, V, W) zugeordnet.SpT 2 second voltage divider. The second voltage divider reduces the voltage at the second motor terminal (V) by a factor of 1/3 to the reduced second terminal signal (V r ). This device part is assigned to all motor connections (U, V, W).
- SpT3 dritter Spannungsteiler. Der dritte Spannungsteiler reduziert die Spannung am dritten Motoranschluss (W) um einen Faktor 1/3 zum reduzierten dritten Klemmensignal (Wr). Dieser Vorrichtungsteil ist allen Motoranschlüssen (U, V, W) zugeordnet.Spt 3 third voltage divider. The third voltage divider reduces the voltage at the third motor terminal (W) by a factor of 1/3 to the reduced third terminal signal (W r ). This device part is assigned to all motor connections (U, V, W).
- SSt Systemsteuerung Es handelt sich typischerweise um einen endlichen Automaten als Ablaufsteuerung und/oder einen Mikroprozessor mit Speicher. Die Systemsteuerung umfasst in einer besonderen Ausprägung der Erfindung insbesondere typischerweise einen oder mehrere Analog-zu-Digital-Wandlern und ggf. weitere Speicher, die ggf. Initialwerte für den vierten Integrator (Int2U), den fünften Integrator (Int2V) und/oder den sechsten Integrator (Int2W) sichern. Dieser Initialwert (V0) kann ggf. auch in Form von drei separaten Initialwerten spezifisch für den jeweiligen Zweig (ZW1, ZW2, ZW3) erzeugt werden. Nach dem Abschalten der Versorgungsspannung würde das System jedoch den jeweiligen erfindungsgemäßen Initialwert verlieren und müsste beim nächsten Wiedereinschalten wieder eine erneute Parametrierung durchführen. Es ist daher sinnvoll, wenn der jeweilige erfindungsgemäße Initialwert in einem nicht flüchtigen, vorzugsweise digitalen Speicher vorzugsweise innerhalb der Systemsteuerung (SSt) gesichert wird und als jeweiliger zugeordneter spezifischer Initialwert beim Neustart des Systems in den vierten Integrator (Int2U) bzw. in den fünften Integrator (Int2V) bzw. in den sechsten Integrator (Int2W) geladen wird. Dieser Vorrichtungsteil ist typischerweise allen Motoranschlüssen (U, V, W) zugeordnet.SSt Systemsteuerung It is typically a finite state machine as a flow control and / or a microprocessor with memory. In a particular embodiment of the invention, the system controller typically comprises, in particular, one or more analog-to-digital converters and optionally further memories which may have initial values for the fourth integrator (Int 2U ), the fifth integrator (Int 2V ) and / or Secure the sixth integrator (Int 2W ). This initial value (V 0) may optionally be generated in the form of three separate initial values specific to the respective branch (ZW 1, ZW 2, ZW 3). After switching off the supply voltage, however, the system would lose the respective initial value according to the invention and would have to perform another parameterization at the next restart. It therefore makes sense if the respective initial value according to the invention is saved in a non-volatile, preferably digital memory preferably within the system controller (SSt) and as a respective assigned specific initial value when the system is restarted in the fourth integrator (Int 2U ) or in the fifth Integrator (Int 2V ) or in the sixth integrator (Int 2W ) is loaded. This device part is typically assigned to all motor connections (U, V, W).
- St Ansteuerblock. Der Ansteuerblock erzeugt die Signale für die drei Motoranschlüsse (U, V, W) aus den Kommutierungssignalen A1, A2, A3. Diese Ansteuerschaltung zur Blockkommutierung weist typischerweise drei nicht gezeichnete Halbbrücken auf. Eine erste Halbbrücke ist dabei mit ihrem Ausgang mit dem ersten Motoranschluss (U) verbunden. Eine zweite Halbbrücke ist dabei mit ihrem Ausgang mit dem zweiten Motoranschluss (V) verbunden. Eine dritte Habbrücke ist dabei mit ihrem Ausgang mit dem dritten Motoranschluss (W) verbunden. Jeder der Habbrücken weist typischerweise einen oberen Schalter auf, der den Ausgang der betreffenden Halbbrücke mit einer oberen Versorgungsspannung verbinden kann und einen unteren Schalter, der den Ausgang der betreffenden Halbbrücke mit einer unteren Versorgungsspannung verbinden kann. Ein gleichzeitiges Verbinden von oberer und unterer Versorgungsspannung mit dem jeweiligen Ausgang einer Halbbrücke ist durch eine Verriegelungsschaltung innerhalb der Ansteuerschaltung zur Blockkommutierung unterbunden. Darüber hinaus weist die Ansteuerschaltung zur Blockkommutierung eine Logik auf, die mindestens sechs Zustände einnehmen kann. Diese sechs Zustände korrespondieren mit den sechs Kommutierungsintervalle (Φ1 bis Φ6). Mit einer vorgegebenen Flanke eines Kommutierungssignals (A1, A2, A3), die fallend und/oder steigend sein kann, wechselt die Ansteuerschaltung ihren Zustand. Hierbei kann es zu einer Asynchronizität der Kommutierungssignale (A1, A2, A3) kommen.St drive block. The drive block generates the signals for the three motor connections (U, V, W) from the commutation signals A 1 , A 2 , A 3 . This block commutation drive circuit typically has three unshown half bridges. A first half-bridge is connected with its output to the first motor connection (U). A second half-bridge is connected with its output to the second motor terminal (V). A third bridge is connected with its output to the third motor terminal (W). Each of the jumpers typically has an upper switch which can connect the output of the respective half-bridge to an upper supply voltage and a lower switch which can connect the output of the respective half-bridge to a lower supply voltage. A simultaneous connection of upper and lower supply voltage to the respective output of a half-bridge is prevented by a latch circuit within the drive circuit for block commutation. In addition, the block commutation drive circuit has logic that can occupy at least six states. These six states correspond to the six commutation intervals (Φ 1 to Φ 6 ). With a predetermined edge of a commutation signal (A 1 , A 2 , A 3 ), which may be falling and / or rising, the drive circuit changes state. This can lead to an asynchronicity of the commutation signals (A 1 , A 2 , A 3 ).
- SU erstes Setzsignal. Das erste Setzsignal wird durch den vierten Komparator (CMP2U) erzeugt und setzt den ersten Speicher (RSFFU) auf einen ersten logischen Wert.S U first set signal. The first set signal is generated by the fourth comparator (CMP 2U ) and sets the first memory (RSFF U ) to a first logical value.
- SU1 erster Summierer. Der erste Summierer bildet aus dem ersten, zweiten und dritten reduzierten Klemmensignal (Ur, Vr, Wr) ein virtuelles Sternpunktsignal (SpS). Dieser Vorrichtungsteil ist typischerweise allen Motoranschlüssen (U, V, W) zugeordnet.SU 1 first summer. The first summer forms a virtual star point signal (SpS) from the first, second and third reduced terminal signal (U r , V r , W r ). This device part is typically assigned to all motor connections (U, V, W).
- SU2U zweiter Summierer für den ersten Motoranschluss (U). Der zweite Summierer für den ersten Motoranschluss (U) subtrahiert das virtuelle Sternpunktsignal (SpS) vom Spannungssignal des ersten Motoranschlusses (U) und bildet dadurch das korrigierte Spannungssignal (Ukorr) des ersten Motoranschlusses (U). Dieser Vorrichtungsteil ist dem ersten Motoranschluss (U) zugeordnet.SU 2U second summer for the first motor connection (U). The second summer for the first motor terminal (U) subtracts the virtual neutral point signal (SpS) from the voltage signal of the first Motor terminal (U) and thereby forms the corrected voltage signal (U corr ) of the first motor terminal (U). This device part is assigned to the first motor connection (U).
- SU2V zweiter Summierer für den zweiten Motoranschluss (V). Der zweite Summierer für den zweiten Motoranschluss (V) subtrahiert das virtuelle Sternpunktsignal (SpS) vom Spannungssignal des zweiten Motoranschlusses (V) und bildet dadurch das korrigierte Spannungssignal (Vkorr) des zweiten Motoranschlusses (V). Dieser Vorrichtungsteil ist dem zweiten Motoranschluss (V) zugeordnet.SU 2V second summer for the second motor connection (V). The second summer for the second motor terminal (V) subtracts the virtual neutral point signal (SpS) from the voltage signal of the second motor terminal (V) and thereby forms the corrected voltage signal (V korr ) of the second motor terminal (V). This device part is assigned to the second motor connection (V).
- SU2W zweiter Summierer für den dritten Motoranschluss (W). Der zweite Summierer für den dritten Motoranschluss (V) subtrahiert das virtuelle Sternpunktsignal (SpS) vom Spannungssignal des dritten Motoranschlusses (W) und bildet dadurch das korrigierte Spannungssignal (Wkorr) des dritten Motoranschlusses (W). Dieser Vorrichtungsteil ist dem dritten Motoranschluss (W) zugeordnet.SU 2W second summer for the third motor connection (W). The second summer for the third motor terminal (V) subtracts the virtual neutral point signal (SpS) from the voltage signal of the third motor terminal (W) and thereby forms the corrected voltage signal (W korr ) of the third motor terminal (W). This device part is assigned to the third motor connection (W).
- SV zweites Setzsignal. Das zweite Setzsignal wird durch den fünften Komparator (CMP2V) erzeugt und setzt den zweiten Speicher (RSFFV) auf einen ersten logischen Wert.S V second set signal. The second set signal is generated by the fifth comparator (CMP 2V ) and sets the second memory (RSFF V ) to a first logical value.
- SW drittes Setzsignal. Das dritte Setzsignal wird durch den sechsten Komparator (CMP2W) erzeugt und setzt den dritten Speicher (RSFFW) auf einen ersten logischen Wert.S W third set signal. The third set signal is generated by the sixth comparator (CMP 2W ) and sets the third memory (RSFF W ) to a first logical value.
- t1 erster Zeitpunkt. Der erste Zeitpunkt liegt innerhalb des jeweiligen Freilaufintervalls und zeitlich nach dem zweiten Zeitpunkt (t2) innerhalb des jeweiligen Freilaufintervalls, sofern die Ermittlung des ersten Zeitpunkts nicht gestört ist. Mit dem zweiten Zeitpunkt (t2) wird die Kommutierung für das jeweilige Freilaufintervall synchron zum ersten Zeitpunkt ermöglicht. Sofern der erste Zeitpunkt (t1) vor dem zweiten Zeitpunkt (t2) zeitlich innerhalb des jeweiligen Freilaufintervalls liegt, erfolgt die Kommutierung zum zweiten Zeitpunkt (t2), ansonsten typischerweise zum ersten Zeitpunkt (t1) innerhalb des jeweiligen Freilaufintervalls.t 1 first time. The first time is within the respective freewheeling interval and time after the second time (t 2 ) within the respective freewheeling interval, unless the determination of the first time point is disturbed. With the second time (t 2 ), the commutation for the respective freewheeling interval is made possible synchronously to the first time. If the first time (t 1 ) before the second time (t 2 ) within the respective freewheeling interval in time, the commutation takes place at the second time (t 2 ), otherwise typically at the first time (t 1 ) within the respective freewheeling interval.
- t2 zweiter Zeitpunkt. Der zweite Zeitpunkt liegt nach dem Beginn des jeweiligen Freilaufintervalls und zeitlich vor dem ersten Zeitpunkt (t1) innerhalb des jeweiligen Freilaufintervalls, sofern die Ermittlung des ersten Zeitpunkts (t1) nicht gestört ist. Mit dem zweiten Zeitpunkt wird die Kommutierung für das jeweilige Freilaufintervall ermöglicht. Sofern der erste Zeitpunkt (t1) vor dem zweiten Zeitpunkt zeitlich innerhalb des jeweiligen Freilaufintervalls liegt, erfolgt die Kommutierung zum zweiten Zeitpunkt (t2), ansonsten typischerweise zum ersten Zeitpunkt (t1) innerhalb des jeweiligen Freilaufintervalls.t 2 second time. The second time is after the beginning of each freewheeling interval and time before the first time (t 1 ) within the respective freewheeling interval, unless the determination of the first time (t 1 ) is not disturbed. With the second time, the commutation for the respective freewheeling interval is made possible. If the first time (t 1 ) before the second time within the respective freewheeling interval, the commutation takes place at the second time (t 2 ), otherwise typically at the first time (t 1 ) within the respective freewheeling interval.
- U erster Motoranschluss des beispielhaften BLDC MotorsU first motor connection of the exemplary BLDC motor
- Ur reduziertes erstes Klemmensignal. Der Spannungspegel liegt vorzugsweise um den Faktor 1/3 niedriger als die Spannung am ersten Motoranschluss (U). Das Signal ist dem ersten Motoranschluss (U) zugeordnet.U r reduced first terminal signal. The voltage level is preferably lower by a factor of 1/3 than the voltage at the first motor terminal (U). The signal is assigned to the first motor connection (U).
- Ukorr korrigiertes Spannungssignal (Ukorr) des ersten Motoranschlusses (U). Das korrigierte Spannungssignal (Ukorr) des ersten Motoranschlusses (U) wird im zugehörigen zweiten Summierer (SU2U) durch Subtraktion des virtuellen Sternpunktsignals (SpS) vom Spannungssignal des ersten Motoranschlusses (U) erzeugt. Das Signal ist dem ersten Motoranschluss (U) zugeordnet.U korr corrected voltage signal (U korr ) of the first motor terminal (U). The corrected voltage signal (U korr ) of the first motor terminal (U) is generated in the associated second summer (SU 2U ) by subtraction of the virtual star point signal (SpS) from the voltage signal of the first motor terminal (U). The signal is assigned to the first motor connection (U).
- U'korr begrenztes korrigiertes Spannungssignal (U'korr) des ersten Motoranschlusses (U). Das Signal ist dem ersten Motoranschluss (U) zugeordnet.U ' korr limited corrected voltage signal (U' korr ) of the first motor terminal (U). The signal is assigned to the first motor connection (U).
- V zweiter Motoranschluss des beispielhaften BLDC MotorsV second motor terminal of the exemplary BLDC motor
- Vr reduziertes zweites Klemmensignal. Der Spannungspegel liegt vorzugsweise um den Faktor 1/3 niedriger als die Spannung am zweiten Motoranschluss (V). Das Signal ist dem zweiten Motoranschluss (V) zugeordnet.V r reduced second terminal signal. The voltage level is preferably lower by a factor of 1/3 than the voltage at the second motor terminal (V). The signal is assigned to the second motor connection (V).
- VRef2 ReferenzsignalV Ref2 reference signal
- VU Referenzspannung für die erste Motorphase (U)V U reference voltage for the first motor phase (U)
- VV Referenzspannung für die zweite Motorphase (V)V V reference voltage for the second motor phase (V)
- VW Referenzspannung für die dritte Motorphase (W) V W reference voltage for the third motor phase (W)
- Vkorr korrigiertes Spannungssignal (Vkorr) des zweiten Motoranschlusses (V). Das korrigierte Spannungssignal (Vkorr) des zweiten Motoranschlusses (V) wird im zugehörigen zweiten Summierer (SU2V) durch Subtraktion des virtuellen Sternpunktsignals (SpS) vom Spannungssignal des zweiten Motoranschlusses (V) erzeugt. Das Signal ist dem zweiten Motoranschluss (V) zugeordnet.V korr corrected voltage signal (V korr ) of the second motor terminal (V). The corrected voltage signal (V korr ) of the second motor terminal (V) is generated in the associated second summer (SU 2V ) by subtracting the virtual neutral signal (SpS) from the voltage signal of the second motor terminal (V). The signal is assigned to the second motor connection (V).
- V'korr begrenztes korrigiertes Spannungssignal (V'korr) des zweiten Motoranschlusses (V). Das Signal ist dem zweiten Motoranschluss (V) zugeordnet.V ' korr limited corrected voltage signal (V' korr ) of the second motor terminal (V). The signal is assigned to the second motor connection (V).
- W dritter Motoranschluss des beispielhaften BLDC MotorsW third motor connection of the exemplary BLDC motor
- Wr reduziertes drittes Klemmensignal. Der Spannungspegel liegt vorzugsweise um den Faktor 1/3 niedriger als die Spannung am dritten Motoranschluss (W). Das Signal ist dem dritten Motoranschluss (W) zugeordnet.W r reduced third clamping signal. The voltage level is preferably lower by a factor of 1/3 than the voltage at the third motor terminal (W). The signal is assigned to the third motor connection (W).
- Wkorr korrigiertes Spannungssignal (Wkorr) des dritten Motoranschlusses (W). Das korrigierte Spannungssignal (Wkorr) des dritten Motoranschlusses (W) wird im zugehörigen zweiten Summierer (SU2W) durch Subtraktion des virtuellen Sternpunktsignals (SpS) vom Spannungssignal des dritten Motoranschlusses (W) erzeugt. Das Signal ist dem dritten Motoranschluss (W) zugeordnet.W cor corrected voltage signal (W corr ) of the third motor terminal (W). The corrected voltage signal (W corr ) of the third motor terminal (W) is generated in the associated second summer (SU 2W ) by subtraction of the virtual neutral signal (SpS) from the voltage signal of the third motor terminal (W). The signal is assigned to the third motor connection (W).
- W'korr begrenztes korrigiertes Spannungssignal (W'korr) des dritten Motoranschlusses (W). Das Signal ist dem dritten Motoranschluss (W) zugeordnet.W ' corr limited corrected voltage signal (W' corr ) of the third motor terminal (W). The signal is assigned to the third motor connection (W).
- ZW1 erster Zweig innerhalb der EMK-Auswertung (EMKA) zur Erzeugung des ersten Kommutierungssignals (A1) aus der EMK am ersten Motoranschluss (U) während des dritten Kommutierungsintervalls (Φ3) und während des sechsten Kommutierungsintervalls (Φ6). Dieser Vorrichtungsteil ist dem ersten Motoranschluss (U) zugeordnet.ZW 1 first branch within the EMF evaluation (EMKA) for generating the first commutation signal (A 1 ) from the EMF at the first motor terminal (U) during the third commutation interval (Φ 3 ) and during the sixth commutation interval (Φ 6 ). This device part is assigned to the first motor connection (U).
- ZW2 zweiter Zweig innerhalb der EMK-Auswertung (EMKA) zur Erzeugung des zweiten Kommutierungssignals (A2) aus der EMK am zweiten Motoranschluss (V) während des ersten Kommutierungsintervalls (Φ1) und während des vierten Kommutierungsintervalls (Φ4). Dieser Vorrichtungsteil ist dem zweiten Motoranschluss (V) zugeordnet.ZW 2 second branch within the EMF evaluation (EMKA) for generating the second commutation signal (A 2 ) from the EMF at the second motor terminal (V) during the first commutation interval (Φ 1 ) and during the fourth commutation interval (Φ 4 ). This device part is assigned to the second motor connection (V).
- ZW3 dritter Zweig innerhalb der EMK-Auswertung (EMKA) zur Erzeugung des dritten Kommutierungssignals (A3) aus der EMK am dritten Motoranschluss (W) während des zweiten Kommutierungsintervalls (Φ2) und während des fünften Kommutierungsintervalls (Φ5). Dieser Vorrichtungsteil ist dem dritten Motoranschluss (W) zugeordnet.ZW 3 third branch within the EMF evaluation (EMKA) for generating the third commutation signal (A 3 ) from the EMF at the third motor terminal (W) during the second commutation interval (Φ 2 ) and during the fifth commutation interval (Φ 5 ). This device part is assigned to the third motor connection (W).
Liste der zitierten SchriftenList of quoted writings
-
DE 100 54 594 A1DE 100 54 594 A1 -
DE 100 64 486 A1DE 100 64 486 A1 -
DE 10 2008 025 442 A1DE 10 2008 025 442 A1 -
DE 10 2009 019 414 A1DE 10 2009 019 414 A1 -
US 2007 0 282 461 A1US 2007 0 282 461 A1 -
US 2008 0 252 240 A1US 2008 0 252 240 A1 -
US 2014 0 062 364 A1US 2014 0 062 364 A1
Claims (5)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102016115056.8A DE102016115056B3 (en) | 2016-08-12 | 2016-08-12 | Method and device for preventing faulty commutations for a brushless motor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102016115056.8A DE102016115056B3 (en) | 2016-08-12 | 2016-08-12 | Method and device for preventing faulty commutations for a brushless motor |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102016115056B3 true DE102016115056B3 (en) | 2017-10-05 |
Family
ID=59886116
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102016115056.8A Active DE102016115056B3 (en) | 2016-08-12 | 2016-08-12 | Method and device for preventing faulty commutations for a brushless motor |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE102016115056B3 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113315422A (en) * | 2021-05-26 | 2021-08-27 | 北京航空航天大学 | Commutation error compensation system and commutation error compensation method for brushless direct current motor |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10054594A1 (en) * | 2000-01-18 | 2001-08-02 | Lg Electronics Inc | Device for detecting the rotor position in a brushless DC motor |
DE10064486A1 (en) * | 2000-12-22 | 2002-07-18 | Bosch Gmbh Robert | Method and device for determining the rotor position of an electric motor with several motor trains |
US20070282461A1 (en) * | 2003-12-22 | 2007-12-06 | Harwood Jonathan D | Single Winding Back Emf Sensing Brushless Dc Motor |
US20080252240A1 (en) * | 2006-08-01 | 2008-10-16 | Rohm Co., Ltd. | Motor drive circuit and method |
DE102008025442A1 (en) * | 2007-05-28 | 2008-12-04 | Denso Corp., Kariya-shi | Rotary position determination system for brushless motor |
DE102009019414A1 (en) * | 2008-04-30 | 2009-11-19 | Denso Corporation, Kariya-City | Motor control system with a polyphase inverter |
US20140062364A1 (en) * | 2012-08-31 | 2014-03-06 | Melexis Technologies Nv | Method and apparatus for driving a sensorless bldc/pmsm motor |
-
2016
- 2016-08-12 DE DE102016115056.8A patent/DE102016115056B3/en active Active
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10054594A1 (en) * | 2000-01-18 | 2001-08-02 | Lg Electronics Inc | Device for detecting the rotor position in a brushless DC motor |
DE10064486A1 (en) * | 2000-12-22 | 2002-07-18 | Bosch Gmbh Robert | Method and device for determining the rotor position of an electric motor with several motor trains |
US20070282461A1 (en) * | 2003-12-22 | 2007-12-06 | Harwood Jonathan D | Single Winding Back Emf Sensing Brushless Dc Motor |
US20080252240A1 (en) * | 2006-08-01 | 2008-10-16 | Rohm Co., Ltd. | Motor drive circuit and method |
DE102008025442A1 (en) * | 2007-05-28 | 2008-12-04 | Denso Corp., Kariya-shi | Rotary position determination system for brushless motor |
DE102009019414A1 (en) * | 2008-04-30 | 2009-11-19 | Denso Corporation, Kariya-City | Motor control system with a polyphase inverter |
US20140062364A1 (en) * | 2012-08-31 | 2014-03-06 | Melexis Technologies Nv | Method and apparatus for driving a sensorless bldc/pmsm motor |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113315422A (en) * | 2021-05-26 | 2021-08-27 | 北京航空航天大学 | Commutation error compensation system and commutation error compensation method for brushless direct current motor |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE112007001630B4 (en) | Method and device for determining the rotor position of a brushless and sensorless electric motor | |
DE10023370A1 (en) | System for the electronic commutation of a brushless DC motor | |
DE10221159A1 (en) | Device for controlling a three-phase brushless half-wave motor | |
CH712829A1 (en) | Method for sensorless control of a PMSM motor. | |
DE102012212766A1 (en) | Method for determining the rotor position of an electronically commutated multiphase DC motor | |
DE102022118125A1 (en) | Method for operating an electric motor | |
DE102010001427A1 (en) | Sensor unit for attachment to an electric machine and motor system | |
DE69909449T2 (en) | Drive system for brushless motor with Hall sensors and automatic determination of the phase position of the installed sensors | |
DE102009011674A1 (en) | Method for operating electrical machine, involves feeding alternative voltages in one of stator windings, where alternative voltage has multiple voltage impulses | |
DE102016115056B3 (en) | Method and device for preventing faulty commutations for a brushless motor | |
DE102015005675B4 (en) | Automatic commutation comparison value determination for BLDC motors by means of sign determination of the EMF | |
DE102017125934A1 (en) | Auto-synchronization of brushless DC motors | |
DE102016222015A1 (en) | Electric drive and method for operating an electric motor | |
DE102007063386B4 (en) | Method for determining electrical rotor positions in electrical machines with devices for commutation and position detection | |
DE60302755T2 (en) | Method and system for determining the electronic commutation in a brushless DC machine, regardless of the position of the rotor position sensor | |
DE102015012478B4 (en) | Method for automatically determining a comparison value for the voltage commutation when driving a brushless motor during motor operation | |
DE102004062821A1 (en) | Method and circuit arrangement for encoderless determination of the rotor position of a brushless DC motor | |
DE102008043134A1 (en) | DC motor and method of operating the DC motor | |
DE102012012762A1 (en) | Device for determining position of rotor of e.g. brushless direct current (BLDC) motor, has evaluation unit to detect/determine direction of current flow that is introduced through several lines or through interface cables | |
DE102004055156A1 (en) | Device to detect the rotational position for starting commutation and excess current recognition for a brushless electric motor has phase comparator control logic and memory | |
DE102012223581A1 (en) | Apparatus and method for monitoring signal levels | |
DE102015005678A1 (en) | General automatic commutation comparison determination for BLDC motors | |
DE102012006491A1 (en) | Method for detecting position of rotor of electric motor e.g. brushless direct current motor, involves providing electrical isolation unit to temporarily, partially and electrically insulate motor phase from common point | |
DE102017127410A1 (en) | Method and circuit arrangement for determining the position of a rotor of an electric motor | |
DE102013201241A1 (en) | Method and device for determining the position of the rotor in a brushless DC motor |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R012 | Request for examination validly filed | ||
R016 | Response to examination communication | ||
R018 | Grant decision by examination section/examining division | ||
R020 | Patent grant now final | ||
R081 | Change of applicant/patentee |
Owner name: ELMOS SEMICONDUCTOR SE, DE Free format text: FORMER OWNER: ELMOS SEMICONDUCTOR AKTIENGESELLSCHAFT, 44227 DORTMUND, DE |