DE102018220768A1 - Method for operating a motor system with an electrical machine and associated motor system - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Motorsystems (1) mit einer elektrischen Maschine (3), einer Leistungstreiberschaltung (2) zum Bereitstellen von Phasenspannungen (U,V,W) und einer Sicherheitseinrichtung (5) zum Unterbrechen von Phasenstrangzuleitungen (4), die die Leistungstreiberschaltung (2) mit Phasensträngen (31) der elektrischen Maschine (3) verbinden, wobei in einem Fehlerfall folgende Schritte mittels einer Steuereinheit (24) ausgeführt werden: Bestimmen einer Drehzahl eines Rotors der elektrischen Maschine (3), Ermitteln eines Rotorlagebereichs (11), in dem ein gleichzeitiges Unterbrechen der Phasenstrangzuleitungen (4) zugelassen wird, wobei das Ermitteln auf Grundlage von Kennlinien (18, 19) erfolgt, welche auf Grundlage einer Simulation geschätzte Rotorlagebereiche (11) in Abhängigkeit von Drehzahlen des Rotors der elektrischen Maschine (3) definieren, Unterbrechen der Phasenstrangzuleitungen (4) in Abhängigkeit des ermittelten Rotorlagebereichs (11) und einer aktuellen Rotorlage mittels der Sicherheitseinrichtung (5). Ferner betrifft die Erfindung ein Motorsystem (1).The invention relates to a method for operating a motor system (1) with an electrical machine (3), a power driver circuit (2) for providing phase voltages (U, V, W) and a safety device (5) for interrupting phase string leads (4), which connect the power driver circuit (2) to phase strands (31) of the electrical machine (3), the following steps being carried out by means of a control unit (24) in the event of a fault: determining a speed of a rotor of the electrical machine (3), determining a rotor position range ( 11), in which a simultaneous interruption of the phase strand feed lines (4) is permitted, the determination being carried out on the basis of characteristic curves (18, 19) which, based on a simulation, estimate rotor position ranges (11) as a function of rotational speeds of the rotor of the electrical machine ( 3) Define, interrupt the phase strand leads (4) depending on the determined rotor position range (11) and a current rotor position by means of the safety device (5). The invention also relates to a motor system (1).
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Motorsystems mit einer elektrischen Maschine und ein Motorsystem.The invention relates to a method for operating a motor system with an electrical machine and a motor system.
Das Speisen von elektrischen Maschinen, die als Drehfeldmaschinen ausgebildet sind, aus einer Gleichspannungsquelle erfolgt üblicherweise über Leistungstreiberschaltungen, die auch als Pulswechselrichter (engl. voltage source inverter) bezeichnet werden können. Die Leistungstreiberschaltungen stellen Phasenspannungen über Phasenstränge an die elektrische Maschine bereit. Im Falle einer dreiphasig ausgebildeten elektrischen Maschine wird hierbei häufig eine dreisträngige Brückenschaltung (auch als B6-Brücke bezeichnet) mit Leistungshalbleitern, insbesondere Metall-Oxid-Halbleiter-Feldeffektransistoren (MOSFETs), eingesetzt.Electrical machines, which are designed as induction machines, are usually fed from a direct voltage source via power driver circuits, which can also be referred to as pulse inverters. The power driver circuits provide phase voltages to the electrical machine via phase strands. In the case of a three-phase electrical machine, a three-strand bridge circuit (also referred to as a B6 bridge) with power semiconductors, in particular metal-oxide-semiconductor field-effect transistors (MOSFETs), is often used.
In besonderen Anwendungsfällen ist es notwendig, die elektrische Maschine von der Leitstungstreiberschaltung zu trennen. Tritt in der Leistungstreiberschaltung beispielsweise ein Kurzschlussfehler auf, so kann dies zu einem hohen Stromfluss durch einen oder mehrere Phasenstränge führen, der eine Blockierung oder eine erhebliche Schwergängigkeit der elektrischen Maschine bewirkt.In special applications, it is necessary to separate the electrical machine from the line driver circuit. If, for example, a short-circuit fault occurs in the power driver circuit, this can lead to a high current flow through one or more phase strands, which causes the electrical machine to become blocked or become stiff.
Kritische Anwendungsfälle sind beispielsweise Motorsysteme für Lenkunterstützungsantriebe, die eine Lenkunterstützungskraft für Lenksysteme bereitstellen. Diese Antriebe können als elektronisch kommutierte, mehrphasige elektrische Maschinen ausgebildet sein. Eine Blockierung oder ein starkes Abbremsen des Lenksystems ist hierbei unbedingt zu vermeiden.Critical applications are, for example, motor systems for steering support drives that provide a steering support force for steering systems. These drives can be designed as electronically commutated, multi-phase electrical machines. A blockage or a strong braking of the steering system must be avoided.
Es werden üblicherweise Überwachungsschaltungen vorgesehen, die die ordnungsgemäße Funktionsfähigkeit der Leistungstreiberschaltungen überprüfen und entsprechend ein Fehlersignal im Fehlerfall bereitstellen. Zudem sind in der Phasenstrangzuleitung zwischen der Leistungstreiberschaltung und dem jeweiligen Phasenstrang der elektrischen Maschine Trennschalter vorgesehen. Da elektro-mechanische Schalter, wie ein Relais oder ein Schütz, verschleißgefährdet und in sicherheitsrelevanten Anwendungen zu vermeiden sind, sind üblicherweise Trennschalter in Form von Leistungshalbleitern vorgesehen, die durch eine entsprechende Ansteuerung die Phasenstrangzuleitungen trennen bzw. hochohmig schalten können.Monitoring circuits are usually provided which check the proper functioning of the power driver circuits and accordingly provide an error signal in the event of an error. In addition, isolating switches are provided in the phase strand feed line between the power driver circuit and the respective phase strand of the electrical machine. Since electro-mechanical switches, such as a relay or a contactor, are at risk of wear and are to be avoided in safety-relevant applications, isolating switches in the form of power semiconductors are usually provided, which can separate the phase string leads or switch with high resistance by means of appropriate control.
Aus der Druckschrift
Um eine Blockierung der elektrischen Maschine, insbesondere eines Lenkunterstützungssystem, zu vermeiden, können also mithilfe der Trennschalter die Phasenströme unterbrochen werden. Die Trennschalter sind in der Regel als Halbleiterschalter ausgebildet, die jedoch so dimensioniert werden, dass sie im Vergleich zum nominalen Stromfluss (Nennstrom) in die elektrische Maschine nur relativ geringe Phasenströme unterbrechen können. Besonders bei einer hohen Temperatur des Trennschalters, insbesondere des Halbleiterschalters, kann dieser nur einen sehr geringen Phasenstrom unterbrechen. Nach dem im Fehlerfall üblichen Deaktivieren der Leistungstreiberschaltung können durch die induzierten Spannungen der sich noch drehenden elektrischen Maschine hohe Stromflüsse auftreten, die das Trennvermögen der Trennschalter, insbesondere Halbleiterschalter, überschreiten. Bei der nach Auftreten eines Fehlers noch drehenden elektrischen Maschine pulsieren diese Ströme über die Rotorlage, so dass nur während bestimmter Zeitfenster eine gleichzeitige Unterbrechung der Stromflüsse in den Phasensträngen möglich ist.In order to avoid blocking the electrical machine, in particular a steering assistance system, the phase currents can be interrupted with the aid of the isolating switch. The disconnectors are generally designed as semiconductor switches, but they are dimensioned such that they can only interrupt relatively small phase currents compared to the nominal current flow (nominal current) in the electrical machine. Particularly at a high temperature of the isolating switch, in particular the semiconductor switch, it can only interrupt a very low phase current. After the usual deactivation of the power driver circuit in the event of a fault, the induced voltages of the still rotating electrical machine can result in high current flows which exceed the separating capacity of the isolating switches, in particular semiconductor switches. When the electrical machine is still rotating after the occurrence of a fault, these currents pulse over the rotor position, so that a simultaneous interruption of the current flows in the phase strands is only possible during certain time windows.
Darüber hinaus besteht eine Schwierigkeit häufig darin, dass die Phasenströme beim Auftreten eines Fehlers in der Leistungstreiberschaltung selbst nicht gemessen werden können. Daher ist zum Zeitpunkt des Auftretens eines Fehlers nicht bekannt, ob ein sofortiges Öffnen der Trennschalter, insbesondere Halbleiterschalter, möglich ist, ohne den Trennschalter zu gefährden oder zu zerstören.In addition, there is often a problem that the phase currents cannot be measured when an error occurs in the power driver circuit itself. Therefore, at the time of the occurrence of an error, it is not known whether it is possible to open the disconnector, in particular the semiconductor switch, without endangering or destroying the disconnector.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein Verfahren zum Betreiben eines Motorsystems mit einer elektrischen Maschine und ein Motorsystem zu schaffen, bei denen ein Unterbrechen von Phasenstrangzuleitungen verbessert möglich ist.The invention is based on the object of providing a method for operating a motor system with an electrical machine and a motor system in which an interruption of phase strand feed lines is possible in an improved manner.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und ein Motorsystem mit den Merkmalen des Patentanspruchs 9 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen. The object is achieved by a method with the features of
Zur Verfügung gestellt wird insbesondere ein Verfahren zum Betreiben eines Motorsystems mit einer elektrischen Maschine, einer Leistungstreiberschaltung zum Bereitstellen von Phasenspannungen und einer Sicherheitseinrichtung zum Unterbrechen von Phasenstrangzuleitungen, die die Leistungstreiberschaltung mit Phasensträngen der elektrischen Maschine verbinden, wobei in einem Fehlerfall folgende Schritte mittels einer Steuereinheit ausgeführt werden:
- - Bestimmen einer Drehzahl eines Rotors der elektrischen Maschine,
- - Ermitteln eines Rotorlagebereichs, in dem ein gleichzeitiges Unterbrechen der Phasenstrangzuleitungen zugelassen wird, wobei das Ermitteln auf Grundlage von Kennlinien erfolgt, welche auf Grundlage einer Simulation geschätzte Rotorlagebereiche in Abhängigkeit von Drehzahlen des Rotors der elektrischen Maschine definieren,
- - Unterbrechen der Phasenstrangzuleitungen in Abhängigkeit des ermittelten Rotorlagebereichs und einer aktuellen Rotorlage mittels der Sicherheitseinrichtung.
- Determining a speed of a rotor of the electrical machine,
- Determining a rotor position range in which simultaneous interruption of the phase strand feed lines is permitted, the determination being carried out on the basis of characteristic curves which, on the basis of a simulation, define estimated rotor position ranges as a function of rotational speeds of the rotor of the electrical machine,
- - Interruption of the phase strand leads depending on the determined rotor position range and a current rotor position by means of the safety device.
Ferner wird ein Motorsystem geschaffen, umfassend eine elektrische Maschine, eine Leistungstreiberschaltung zum Bereitstellen von Phasenspannungen, eine Sicherheitseinrichtung zum Unterbrechen von Phasenstrangzuleitungen, die die Leistungstreiberschaltung mit Phasensträngen der elektrischen Maschine verbinden, und eine Steuereinheit, wobei die Steuereinheit derart ausgebildet ist, in einem Fehlerfall folgende Schritte auszuführen:
- - Bestimmen einer Drehzahl eines Rotors der elektrischen Maschine,
- - Ermitteln eines Rotorlagebereichs, in dem ein gleichzeitiges Unterbrechen der Phasenstrangzuleitungen zugelassen ist, wobei das Ermitteln auf Grundlage von Kennlinien erfolgt, welche auf Grundlage einer Simulation geschätzte Rotorlagebereiche in Abhängigkeit von Drehzahlen des Rotors der elektrischen Maschine definieren,
- - Unterbrechen der Phasenstrangzuleitungen in Abhängigkeit des ermittelten Rotorlagebereichs und einer aktuellen Rotorlage mittels der Sicherheitseinrichtung.
- Determining a speed of a rotor of the electrical machine,
- Determining a rotor position range in which simultaneous interruption of the phase strand feed lines is permitted, the determination being carried out on the basis of characteristic curves which, on the basis of a simulation, define estimated rotor position ranges as a function of rotational speeds of the rotor of the electrical machine,
- - Interruption of the phase strand leads depending on the determined rotor position range and a current rotor position by means of the safety device.
Eine Idee des obigen Verfahrens besteht darin, Trennschalter in der Sicherheitseinrichtung im Fehlerfall innerhalb eines Zeitfensters gleichzeitig zu öffnen, d.h. auszuschalten, während die Beträge aller Phasenströme geringer sind als ein vorgegebener maximaler Betrag für die Phasenströme. Der maximale Betrag der Phasenströme entspricht einem Phasenstrom, der durch die verwendeten Trennschalter sicher unterbrochen werden kann, ohne dass es durch den Schaltvorgang zu einer Beschädigung oder Fehlfunktion des Trennschalters kommt.One idea of the above method is to open the disconnector in the safety device at the same time within a time window in the event of a fault, i.e. switch off, while the amounts of all phase currents are less than a predetermined maximum amount for the phase currents. The maximum amount of phase currents corresponds to a phase current that can be safely interrupted by the isolating switch used without the isolating switch being damaged or malfunctioning due to the switching process.
Die Trennschalter werden in der Regel durch Halbleiterbauelemente ausgebildet, insbesondere als Leistungs-MOSFETs, die bauartbedingt eine Inversdiode zwischen einem Drain- und Source-Anschluss aufweist. Wird ein solches Halbleiterbauelement bei einem hohen Stromfluss in eine induktive Last hochohmig geschaltet, kommt es zu einem starken Spannungsanstieg zwischen dem Drain- und Source-Anschluss, der je nach Höhe des geschalteten Stroms eine Durchbruchsspannung übersteigen kann. Bei einem Spannungsdurchbruch wird in der Regel das Halbleiterbauelement zerstört.The isolating switches are generally formed by semiconductor components, in particular as power MOSFETs, which due to their design have an inverse diode between a drain and source connection. If such a semiconductor component is switched to high impedance when there is a high current flow in an inductive load, there is a sharp rise in voltage between the drain and source connection, which can exceed a breakdown voltage depending on the level of the switched current. In the event of a voltage breakdown, the semiconductor component is generally destroyed.
Wenn ein Fehlerfall in einer Leistungstreiberschaltung während eines Betriebs der elektrischen Maschine auftritt, wird die Leistungstreiberschaltung abgeschaltet. Durch die aufgrund der Massenträgheit oder das Einwirken äußerer Kräfte weitergeführte Drehung des Rotors der elektrischen Maschine entstehen in den Phasensträngen aufgrund induzierter Spannungen Phasenströme. Sind die induzierten Spannungen betragsmäßig größer als die Schwellenspannungen der Inversdioden der Schalttransistoren in der Leistungstreiberschaltung und so gerichtet, dass die Inversdioden in den leitenden Zustand gebracht werden, fließen Phasenströme durch die Phasenstränge der elektrischen Maschine.If an error occurs in a power driver circuit during operation of the electrical machine, the power driver circuit is switched off. Due to the continued rotation of the rotor of the electrical machine due to the inertia or the action of external forces, phase currents arise in the phase strands due to induced voltages. If the induced voltages are greater in magnitude than the threshold voltages of the inverse diodes of the switching transistors in the power driver circuit and directed in such a way that the inverse diodes are brought into the conductive state, phase currents flow through the phase strands of the electrical machine.
Im Falle eines Kurzschlusses in einem mit einem hohen Versorgungspotenzial verbundenen Schalttransistor der Leistungstreiberschaltung werden die Inversdioden von anderen Schalttransistoren der Leistungstreiberschaltung zeitweise in den leitenden Zustand gebracht. Die Amplitude der Phasenströme variiert in Abhängigkeit von der elektrischen Lage des Rotors. In einem Rotorlagebereich sind die Phasenströme in den Phasensträngen gleichzeitig gering, das heißt niedriger als der maximale Schaltstrom, so dass bei einer Rotorlage innerhalb dieses Rotorlagebereichs die Trennschalter gleichzeitig ausgeschaltet werden können, ohne dass eine Durchbruchsspannung in einem der Trennschalter auftritt. Der Rotorlagebereich variiert jedoch mit der Motordrehzahl, wobei der Rotorlagebereich, in dem ein gleichzeitiges Ausschalten der Trennschalter zulässig ist, mit zunehmender Motordrehzahl kleiner wird.In the event of a short circuit in a switching transistor of the power driver circuit connected to a high supply potential, the inverse diodes of the switching drivers of the power driver circuit are temporarily brought into the conductive state. The amplitude of the phase currents varies depending on the electrical position of the rotor. In a rotor position range, the phase currents in the phase strands are simultaneously low, that is to say lower than the maximum switching current, so that at one Rotor position within this rotor position range, the disconnectors can be switched off at the same time without a breakdown voltage occurring in one of the disconnectors. However, the rotor position range varies with the engine speed, the rotor position range, in which a simultaneous switch-off of the isolating switch is permitted, becomes smaller with increasing engine speed.
Eine Grundidee der Erfindung ist, einen Rotorlagebereich, in dem ein gleichzeitiges Unterbrechen der Phasenstrangzuleitungen zugelassen wird, auf Grundlage von Kennlinien zu ermitteln. In den Kennlinien sind auf Grundlage einer Simulation geschätzte Rotorlagebereiche in Abhängigkeit von Drehzahlen des Rotors der elektrischen Maschine definiert. Beispielsweise können dies zwei Kennlinien sein. Eine der Kennlinien definiert einen Anfang eines Rotorlagebereichs in Abhängigkeit der Drehzahl der elektrischen Maschine, die andere der Kennlinien definiert entsprechend ein Ende des Rotorlagebereichs.A basic idea of the invention is to determine a rotor position range in which simultaneous interruption of the phase strand feed lines is based on characteristic curves. Estimated rotor position ranges are defined in the characteristic curves on the basis of a simulation as a function of the rotor speed of the electrical machine. For example, these can be two characteristic curves. One of the characteristic curves defines a start of a rotor position range as a function of the rotational speed of the electrical machine, the other of the characteristic curves accordingly defines an end of the rotor position range.
Ein Rotorlagebereich kann insbesondere in Form eines Winkelintervalls angegeben werden, definiert durch einen Anfangswinkel und einen Endwinkel.A rotor position range can be specified in particular in the form of an angle interval, defined by a start angle and an end angle.
Die mittels der Kennlinien definierten Rotorlagebereiche werden erfindungsgemäß für einzelne Drehzahlen der elektrischen Maschine mittels einer Simulation geschätzt, wobei ausschließlich statische Zusammenhänge zwischen Strömen, der Rotorlage und der Drehzahl der elektrischen Maschine berücksichtigt werden, das heißt die elektrische Maschine wird im stationären, insbesondere eingeschwungenen, Zustand jeweils für eine konstante Drehzahl simuliert. Durch eine Simulation bei unterschiedlichen, jeweils konstanten Drehzahlen der elektrischen Maschine können die Kennlinien punktweise erstellt werden.The rotor position ranges defined by means of the characteristic curves are estimated according to the invention for individual speeds of the electrical machine by means of a simulation, wherein only static relationships between currents, the rotor position and the speed of the electrical machine are taken into account, i.e. the electrical machine is in the stationary, in particular steady state each simulated for a constant speed. The characteristic curves can be created point by point by simulation at different, in each case constant, speeds of the electrical machine.
Das vorgeschlagene Verfahren und das vorgeschlagene Motorsystem beruhen auf der Annahme, dass der Strom durch einen kurzgeschlossenen MOSFET der Brückenschaltung zwar pulsierend, jedoch nur in eine Richtung abhängig von der Drehrichtung des Motors fließt.The proposed method and the proposed motor system are based on the assumption that the current through a short-circuited MOSFET of the bridge circuit flows in a pulsating manner, but only in one direction depending on the direction of rotation of the motor.
In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass bei der Simulation Parameter verwendet werden, unter welchen maximal mögliche Ströme fließen. Die Idee dahinter ist, den schlimmstmöglichen Fall („Worst-Case-Szenario“) mit maximal möglichen Strömen zu simulieren und die Kennlinien auf Grundlage der Ergebnisse dieser Simulation zu schätzen. Da höhere Ströme als die bei der Simulation berücksichtigten dann nicht auftreten können, findet das Unterbrechen der Phasenstrangzuleitungen stets zu einem sicheren Zeitpunkt statt. Ein Vorteil ist, dass ein Aufwand bei der Simulation bzw. der Identifikation der Kennlinien deutlich reduziert werden kann, da nur die jeweils maximalen bzw. minimalen Werte für die Parameter berücksichtigt werden müssen. Hierbei werden insbesondere Parameter der elektrischen Maschine, Widerstände im Kurzschlussstrompfad und Schwellenspannungen der Inversdioden entsprechend gewählt.In one embodiment it is provided that parameters are used in the simulation under which the maximum possible currents flow. The idea behind this is to simulate the worst-case scenario (“worst case scenario”) with the maximum possible currents and to estimate the characteristic curves on the basis of the results of this simulation. Since higher currents than those taken into account in the simulation cannot then occur, the interruption of the phase string leads always takes place at a safe point in time. One advantage is that the effort involved in simulating or identifying the characteristic curves can be significantly reduced, since only the maximum or minimum values for the parameters need to be taken into account. In particular, parameters of the electrical machine, resistances in the short-circuit current path and threshold voltages of the inverse diodes are selected accordingly.
Für die Parameter der elektrischen Maschine wird insbesondere ein Phasenwiderstand auf eine niedrigstmögliche Betriebstemperatur der elektrischen Maschine umgerechnet und gegebenenfalls noch um einen Streuwert vermindert. Ferner wird insbesondere ein maximaler magnetischer Fluss auf die niedrigste Betriebstemperatur der elektrischen Maschine umgerechnet und gegebenenfalls noch um einen Streuwert erhöht. Bei den Induktivitäten der elektrischen Maschine werden lediglich die maximalen und minimalen Werte für die d- und q-Anteile der Induktivitäten verwendet, welche sich aus den Kennfeldern für alle Ströme und Betriebstemperaturen der elektrischen Maschine ergeben. Die entsprechenden Werte lassen sich den jeweiligen Datenblättern des Herstellers der elektrischen Maschine entnehmen.For the parameters of the electrical machine, in particular a phase resistance is converted to the lowest possible operating temperature of the electrical machine and possibly reduced by a scatter value. In addition, in particular a maximum magnetic flux is converted to the lowest operating temperature of the electrical machine and possibly increased by a scatter value. For the inductors of the electrical machine, only the maximum and minimum values for the d and q components of the inductors are used, which result from the characteristic diagrams for all currents and operating temperatures of the electrical machine. The corresponding values can be found in the respective data sheets of the manufacturer of the electrical machine.
Ein Widerstand der Statorwicklungen der elektrischen Maschine und das Verhalten über der Temperatur können ebenfalls dem Datenblatt des Herstellers entnommen werden. Die restlichen Widerstände im Kurzschlussstrompfad (z.B. Kurzschlussstelle, Phasenschalter, Inversdioden und die Wechselstrompfade der Leistungstreiberschaltung) werden gleich Null gesetzt, da in diesem Fall die Ströme maximal werden. Somit wird in der Simulation von allen wirkenden Widerständen im Kurzschlussstrompfad nur der Phasenwiderstand der elektrischen Maschine berücksichtigt.A resistance of the stator windings of the electrical machine and the behavior over temperature can also be found in the manufacturer's data sheet. The remaining resistances in the short-circuit current path (e.g. short-circuit point, phase switch, inverse diodes and the AC current paths of the power driver circuit) are set to zero, since in this case the currents become maximum. Thus, only the phase resistance of the electrical machine is taken into account in the simulation of all active resistances in the short-circuit current path.
Für die Schwellenspannungen der Inversdioden wird der kleinstmögliche Wert verwendet, da bei diesem der höchste Strom durch die Inversdiode möglich wird. Der Wert entspricht dem Wert bei einer maximal zulässigen Temperatur des Halbleiterschalters, insbesondere des MOSFETs. Der Wert kann einem Datenblatt des Herstellers entnommen werden.The lowest possible value is used for the threshold voltages of the inverse diodes, since this enables the highest current through the inverse diode. The value corresponds to the value at a maximum permissible temperature of the semiconductor switch, in particular of the MOSFET. The value can be found in a manufacturer's data sheet.
In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass ein die Drehzahl der elektrischen Maschine abbildendes Drehzahlsignal verzögert wird, sofern eine Drehzahländerungsrate negativ ist. Hierdurch können auch dynamische Effekte berücksichtigt werden, wie beispielsweise ein transientes Verhalten des Stroms, wie sie bei großen Bremsgradienten der elektrischen Maschine auftreten können. Durch das Verzögern des Drehzahlsignals wird ein aktueller Wert erst zu einem späteren Zeitpunkt bereitgestellt (d.h. verzögert), sodass das Ermitteln des Rotorlagebereichs stets mit einem im Vergleich zum aktuellen Wert der Drehzahl größeren Wert erfolgt. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass zuvor eine Drehzahländerungsrate bestimmt wird.In one embodiment it is provided that a speed signal depicting the speed of the electrical machine is delayed if a speed change rate is negative. In this way, dynamic effects can also be taken into account, such as a transient behavior of the current, as in the case of large braking gradients of the electrical machine can occur. By delaying the speed signal, a current value is only made available at a later point in time (ie delayed), so that the rotor position range is always determined with a larger value than the current value of the speed. In particular, it can be provided that a speed change rate is determined beforehand.
In einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Unterbrechen erst erfolgt, wenn nach einem Fehlerfall eine für die elektrische Maschine charakteristische Stromabklingzeit abgelaufen ist. Die charakteristische Stromabklingzeit der elektrischen Maschine ist hierbei die Zeit, die ein Strom nach dem Auftreten eines Kurzschlusses zum Abklingen benötigt, das heißt nach der Stromtransienten abgeklungen sind. Die charakteristische Stromabklingzeit wird hierbei auch auf Grundlage der Simulation ermittelt. Hierfür wird insbesondere ein Fehlerfall, insbesondere der Kurzschluss eines Schalttransistors, mit der Motordrehzahl Null sowie dem maximal möglichen Betriebsphasenstrom des Motors simuliert und die Zeit bis zum Abklingen der Ströme unterhalb des sicheren Schwellenwertes bestimmt.In a further embodiment it is provided that the interruption does not take place until a current decay time which is characteristic of the electrical machine has expired after an error. The characteristic current decay time of the electrical machine is the time it takes for a current to decay after the occurrence of a short circuit, that is to say after the current transients have decayed. The characteristic current decay time is also determined on the basis of the simulation. For this purpose, in particular a fault, in particular the short circuit of a switching transistor, with the motor speed zero and the maximum possible operating phase current of the motor is simulated and the time until the currents decay below the safe threshold value.
In einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass bei der Simulation Sicherheitsbereiche beim Schätzen der Rotorlagebereiche berücksichtigt werden. Anders ausgedrückt wird der Rotorlagebereich verkleinert, indem zu einem Anfangswert des Rotorlagebereichs ein Sicherheitswert hinzuaddiert wird und von einem Endwert des Rotorlagebereichs ein Sicherheitswert subtrahiert wird. Wird der Rotorlagebereich als Winkelintervall angegeben, so wird ein Anfangswinkel des Winkelintervalls entsprechend größer und ein Endwinkel des Winkelintervalls entsprechend kleiner.In a further embodiment it is provided that safety areas are taken into account in the simulation when estimating the rotor position areas. In other words, the rotor position range is reduced in that a safety value is added to an initial value of the rotor position range and a safety value is subtracted from an end value of the rotor position range. If the rotor position range is specified as an angular interval, an initial angle of the angular interval becomes correspondingly larger and an end angle of the angular interval correspondingly smaller.
In einer weiterbildenden Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Sicherheitsbereiche drehzahlabhängig berücksichtigt werden.In a further embodiment it is provided that the safety areas are taken into account as a function of the speed.
In einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass bei der Simulation Signalverzögerungen berücksichtigt werden. Insbesondere sind dies Signalverzögerungen, die beim Erfassen einer Rotorlage der elektrischen Maschine beispielsweise bei einer entsprechend hierfür ausgebildeten Sensorik auftreten, ein Signalalter, das durch Übertragen und Verarbeiten eines Signals entsteht, und eine Verzögerung, die beim Ansteuern einer Hardware entsteht. Insbesondere ist vorgesehen, dass die Signalverzögerung in dem jeweiligen Sicherheitsbereich berücksichtigt wird.In a further embodiment it is provided that signal delays are taken into account in the simulation. In particular, these are signal delays that occur when a rotor position of the electrical machine is detected, for example in the case of a sensor system designed for this purpose, a signal age that arises from the transmission and processing of a signal, and a delay that arises when a hardware is activated. In particular, it is provided that the signal delay is taken into account in the respective security area.
Insbesondere kann vorgesehen sein, dass als Fehlerfall ein Kurzschluss in einem Schalttransistor der Leistungstreiberschaltung erkannt wird.In particular, it can be provided that a short circuit in a switching transistor of the power driver circuit is recognized as a fault.
In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Sicherheitseinrichtung jeweils einen Trennschalter für jede der Phasenstrangzuleitungen aufweist, wobei die Trennschalter mit Halbleiterschaltern, insbesondere MOSFETs, ausgebildet sind.In one embodiment it is provided that the safety device in each case has an isolating switch for each of the phase strand feed lines, the isolating switches being designed with semiconductor switches, in particular MOSFETs.
Teile der Steuereinheit können einzeln oder zusammengefasst als eine Kombination von Hardware und Software ausgebildet sein, beispielsweise als Programmcode, der auf einem Mikrocontroller oder Mikroprozessor ausgeführt wird.Parts of the control unit can be designed individually or in combination as a combination of hardware and software, for example as program code that is executed on a microcontroller or microprocessor.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Figuren näher erläutert. Hierbei zeigen:
-
1 eine schematische Darstellung eines Motorsystems mit einer Leistungstreiberschaltung, einer Sicherheitsschaltung und einer elektrischen Maschine; -
2 ein schematisches Ablaufdiagramm einer Ausführungsform des Verfahrens zum Betreiben eines Motorsystems mit einer elektrischen Maschine; -
3a eine schematische Darstellung eines zeitlichen Verlaufs von Phasenströmen zur Verdeutlichung der Bestimmung eines Rotorlagebereich bei einer niedrigen Drehzahl; -
3b eine schematische Darstellung eines zeitlichen Verlaufs von Phasenströmen zur Verdeutlichung der Bestimmung eines Rotorlagebereich bei einer höheren Drehzahl; -
4 eine schematische Darstellung von Kennlinien, welche Rotorlagebereiche in Abhängigkeit einer Drehzahl der elektrischen Maschine definieren; -
5 eine schematische Darstellung einer Implementierung einer Verzögerung eines Drehzahlsignals; -
6 eine schematische Darstellung einer Implementierung einer Ausführungsform des Verfahrens.
-
1 is a schematic representation of a motor system with a power driver circuit, a safety circuit and an electrical machine; -
2nd a schematic flow diagram of an embodiment of the method for operating a motor system with an electrical machine; -
3a a schematic representation of a time profile of phase currents to illustrate the determination of a rotor position range at a low speed; -
3b a schematic representation of a time course of phase currents to illustrate the determination of a rotor position range at a higher speed; -
4th a schematic representation of characteristic curves which define rotor position ranges as a function of a speed of the electrical machine; -
5 a schematic representation of an implementation of a delay of a speed signal; -
6 is a schematic representation of an implementation of an embodiment of the method.
In
Die Leistungstreiberschaltung
Die Leistungstreiberschaltung
Ein jeweils zwischen den zwei seriell verschalteten Schalttransistoren
Die Ansteuerung der elektrischen Maschine
Die Sicherheitseinrichtung
Die Steuereinheit
Nach dem Erkennen eines Kurzschlussfehlers in mindestens einem der Schalttransistoren
- - Bestimmen einer Drehzahl eines Rotors der elektrischen Maschine
3 , - - Ermitteln eines Rotorlagebereichs, in dem ein gleichzeitiges Unterbrechen der Phasenstrangzuleitungen
4 zugelassen ist, wobei das Ermitteln aufGrundlage von Kennlinien 18 ,19 erfolgt, welche auf Grundlage einer Simulation geschätzte Rotorlagebereiche in Abhängigkeit von Drehzahlen des Rotors der elektrischen Maschine3 definieren, - -
Unterbrechen der Phasenstrangzuleitungen 4 in Abhängigkeit des ermittelten Rotorlagebereichs und einer aktuellen Rotorlage mittels der Sicherheitseinrichtung5 , wobei die Steuereinheit24 dieSicherheitsrichtung 5 hierzu derart ansteuert, dass diese zum gewünschtenZeitpunkt die Trennschalter 51 gleichzeitig öffnet.
- - Determining a speed of a rotor of the electrical machine
3rd , - - Determine a rotor position range in which a simultaneous interruption of the phase strand leads
4th is permitted, the determination based on characteristic curves18th ,19th takes place, which on the basis of a simulation estimated rotor position ranges depending on the speed of the rotor of the electrical machine3rd define, - - Interrupting the phase string leads
4th depending on the determined rotor position range and a current rotor position by means of thesafety device 5 , the control unit24th thesecurity direction 5 controls this in such a way that it switches the disconnectors at the desiredtime 51 opens at the same time.
Insbesondere kann hierbei vorgesehen sein, dass bei der Simulation Parameter verwendet werden, unter welchen maximal mögliche Ströme fließen. Durch Verwenden dieser „Worst-Case-Parameter“ wird stets ein schlimmstmögliches Fehlerereignis („worst case scenario“) mit maximal möglichen Strömen simuliert, sodass die auf Grundlage der Simulation geschätzten Rotorlagebereiche bzw. Kennlinien stets ein sicheres Unterbrechen der Phasenstrangzuleitungen ermöglichen.In particular, it can be provided here that the simulation uses parameters under which the maximum possible currents flow. By using these "worst case parameters", the worst case scenario ("worst case scenario") with the maximum possible currents is always simulated, so that the rotor position ranges or characteristic curves estimated on the basis of the simulation always enable a safe interruption of the phase string leads.
Es kann ferner vorgesehen sein, dass ein die Drehzahl der elektrischen Maschine abbildendes Drehzahlsignal verzögert wird, sofern eine Drehzahländerungsrate negativ ist. Hierdurch können Stromtransienten, wie sie bei starken Bremsgradienten auftreten, berücksichtigt werden.It can also be provided that a speed signal depicting the speed of the electrical machine is delayed if a speed change rate is negative. In this way, current transients, such as those that occur with strong braking gradients, can be taken into account.
Weiter kann vorgesehen sein, dass das Unterbrechen erst erfolgt, wenn nach einem Fehlerfall eine für die elektrische Maschine charakteristische Stromabklingzeit abgelaufen ist.Provision can further be made for the interruption to take place only after a current decay time which is characteristic of the electrical machine has expired after an error.
In
In einem ersten Verfahrensschritt
In Verfahrensschritt
In einem Verfahrensschritt
Im Verfahrensschritt
Anschließend ist das Verfahren beendet
Es kann hierbei vorgesehen sein, dass bei der Simulation Parameter verwendet werden, unter welchen die maximal möglichen Ströme fließen. Hierdurch wird ein Rotorlagebereich für eine betrachtete Drehzahl stets auf Grundlage eines maximal möglichen Fehlerstroms geschätzt. In der Folge schrumpft der geschätzte Rotorlagebereich im Vergleich zur Realität, wo beispielsweise weitere Widerstände im Kurzschlussstrompfad ungleich Null sind. Da nur die strommaximierenden Parameter verwendet werden, vereinfacht sich die Simulation und die Identifikation der Kennlinien.It can be provided that parameters are used in the simulation under which the maximum possible currents flow. As a result, a rotor position range for a considered speed is always estimated on the basis of a maximum possible fault current. As a result, the estimated rotor position range shrinks compared to reality, where, for example, further resistances in the short-circuit current path are not equal to zero. Since only the current-maximizing parameters are used, the simulation and identification of the characteristic curves are simplified.
Ferner kann vorgesehen sein, dass ein die Drehzahl der elektrischen Maschine abbildendes Drehzahlsignal verzögert wird, sofern eine Drehzahländerungsrate negativ ist. Dies wird in einem Verfahrensschritt
Ferner kann vorgesehen sein, dass das Unterbrechen erst erfolgt, wenn nach einem Fehlerfall eine für die elektrische Maschine charakteristische Stromabklingzeit abgelaufen ist. Hierbei wird die für die elektrische Maschine charakteristische Stromabklingzeit aus der Simulation bestimmt. Furthermore, it can be provided that the interruption does not take place until a current decay time that is characteristic of the electrical machine has expired after an error. The current decay time characteristic of the electrical machine is determined from the simulation.
Weiter kann vorgesehen sein, dass bei der Simulation Sicherheitsbereiche beim Schätzen der Rotorlagebereiche berücksichtigt werden. Hierzu werden in Verfahrensschritt
Hierbei kann weiterbildend vorgesehen sein, dass die Sicherheitsbereiche drehzahlabhängig berücksichtigt werden.It can be further developed that the safety areas are taken into account as a function of speed.
Es kann auch vorgesehen sein, dass bei der Simulation Signalverzögerungen berücksichtigt werden, wie sie beispielsweise bei einer Drehzahlerfassung und einer Signalverarbeitung auftreten.Provision can also be made for signal delays to be taken into account in the simulation, such as occur, for example, in the case of speed detection and signal processing.
Im Folgenden wird zur Verdeutlichung der Erfindung ein Beispiel für eine Simulation eines Kurzschlusses in einem Highside-MOSFET einer Phase
- - eine B6-Brücke mit Inversdioden (Body-Dioden) der Brücken-MOSFETs,
- - eine Sicherheitseinrichtung mit MOSFET-Trennschaltern mit zugehörigen Inversdioden (Body-Dioden)
- - eine Permanentmagnet-Synchronmaschine als elektrische Maschine,
- - eine Spannungsquelle (irrelevant für das Schätzen der Rotorlagebereiche)
- - ein DC-Filter (irrelevant für das Schätzen der Rotorlagebereiche)
- a B6 bridge with inverse diodes (body diodes) of the bridge MOSFETs,
- - A safety device with MOSFET disconnectors with associated inverse diodes (body diodes)
- - a permanent magnet synchronous machine as an electrical machine,
- - a voltage source (irrelevant for estimating the rotor position ranges)
- - a DC filter (irrelevant for estimating the rotor position ranges)
Die Rotorlagebereiche werden jeweils bei konstanten Drehzahlen nach einem eingeschwungenen, d.h. insbesondere statischen bzw. stationären, Zustand bestimmt.The rotor position ranges are at constant speeds after a steady, i.e. especially static or steady state determined.
Rotorlagebereiche für den Fall eines Kurzschlusses anderer MOSFETs in der B6-Brücke sowie für eine entgegengesetzte Drehrichtung können mit Hilfe eines festen Rotorlageversatzes anhand eines für den kurzgeschlossenen Highside-MOSFET der Phase
Die nachfolgende Tabelle 1 zeigt Werte für den Rotorlageversatz.
Tabelle 1: Versatz in Abhängigkeit der Phase (U, V, W), der Potentialseite (HS = Highside, LS = Lowside) des kurzgeschlossenen MOSFETs und der Drehrichtung. (*Bei einer negativen Drehrichtung muss ein Vorzeichen einer aktuellen Rotorlage zuerst invertiert werden, bevor er zum Vergleich mit einem Rotorlagebereich herangezogen wird.)
In
In
In
Die Kennlinien dieses Beispiels liefern ein Rotorlagebereich von 360° bis zu einer Drehzahl von 0,06 (auf normierter Skala), das heißt in diesem Drehzahlbereich liegen sämtliche Phasenströme bei jeder Rotorlage unterhalb des sicheren Stroms. Bis zu einer Drehzahl von 0,95 (auf normierter Skala) liefert dieses Beispiel einen gültigen Rotorlagebereich, das heißt es existiert ein Bereich, in dem ein sicheres Unterbrechen der Phasenstrangzuleitungen möglich ist. Oberhalb von einer Drehzahl von 0,95 (auf normierter Skala) ergibt sich überhaupt kein stromloser Zustand oder der Strom ist stets zu hoch, sodass ein sicheres Unterbrechen nicht möglich ist.The characteristics of this example deliver a rotor position range of 360 ° up to a speed of 0.06 (on a standardized scale), i.e. in this speed range all phase currents for each rotor position are below the safe current. Up to a speed of 0.95 (on a standardized scale), this example provides a valid rotor position range, i.e. there is an area in which a reliable interruption of the phase strand leads is possible. Above a speed of 0.95 (on a standardized scale) there is no currentless state at all or the current is always too high, so that safe interruption is not possible.
Es ist jedoch zu beachten, dass ein Unterbrechen im Bereich bis zu einer Drehzahl von 0,06 (auf normierter Skala) erst erfolgen darf, wenn Stromtransienten abgeklungen sind. Hierzu ist vorgesehen, dass das Unterbrechen erst erfolgt, wenn nach einem Fehlerfall eine für die elektrische Maschine charakteristische Stromabklingzeit abgelaufen ist. Hierzu wird beispielsweise das Ablaufen einer Zeitschaltung (Timer) nach dem Auftreten eines Fehlers, insbesondere Kurzschlusses, überprüft. Erst nach Ablauf der Zeitschaltung kann ein Unterbrechen durchgeführt werden.However, it should be noted that an interruption in the range up to a speed of 0.06 (on a standardized scale) may only take place when current transients have subsided. For this purpose, it is provided that the interruption does not take place until a current decay time which is characteristic of the electrical machine has expired after an error. For this purpose, for example, the expiry of a timer (timer) is checked after the occurrence of an error, in particular a short circuit. An interrupt can only be carried out after the timer has expired.
Ferner kann vorgesehen sein, dass eine Drehzahländerungsrate der Drehzahl der elektrischen Maschine bestimmt wird, wobei ein die Drehzahl der elektrischen Maschine abbildendes Drehzahlsignal verzögert wird, sofern die bestimmte Drehzahländerungsrate negativ ist (vgl.
Ferner ist bei den Kennlinien
In
In
Anhand des verzögerten Drehzahlbetrages und der statischen Kennlinien
Rotorlagen für einen Anfang und ein Ende des ermittelten Rotorlagebereichs werden anschließend in Schritt
Liegt die aktuelle Rotorlage innerhalb des Rotorlagebereichs und ist nach einem Kurzschluss eine Stromabklingzeit abgelaufen, welche ein Abklingen von Stromtransienten berücksichtigt, dann wird ein Unterbrechungssignal
BezugszeichenlisteReference symbol list
- 11
- MotorsystemEngine system
- 22nd
- LeistungstreiberschaltungPower driver circuit
- 33rd
- elektrische Maschineelectrical machine
- 44th
- PhasenstrangzuleitungPhase strand feed
- 55
- SicherheitseinrichtungSafety device
- 66
- FilterschaltungFilter circuit
- 77
- VerzögerungsgliedDelay element
- 1111
- RotorlagebereichRotor position range
- 1212
- x-AchseX axis
- 1313
- y-Achsey axis
- 1414
- PhasenstromPhase current
- 1515
- Anfang des RotorlagebereichsBeginning of the rotor position area
- 1616
- Ende des RotorlagebereichsEnd of the rotor position range
- 1717th
- ZeitfensterTime window
- 1818th
- Kennlinie für Anfang des RotorlagebereichsCharacteristic curve for the beginning of the rotor position range
- 1919th
- Kennlinie für Ende des RotorlagebereichsCharacteristic curve for the end of the rotor position range
- 2121st
- SchalttransistorSwitching transistor
- 2222
- MOSFET-TransistorMOSFET transistor
- 2323
- InversdiodeInverse diode
- 2424th
- SteuereinheitControl unit
- 2525th
- RotorlagesignalRotor position signal
- 2626
- RotorlagesensorRotor position sensor
- 3131
- PhasenstrangPhase strand
- 5151
- TrennschalterDisconnector
- 71 71
- DrehzahlsignalSpeed signal
- 7272
- Ausgangssignal des VerzögerungsgliedesOutput signal of the delay element
- 7373
- DrehzahlaufschlagSpeed markup
- 7474
- RotorlagesignalRotor position signal
- 7575
- AblaufsignalExpiry signal
- 7676
- UnterbrechungssignalInterrupt signal
- 100-104100-104
- VerfahrensschritteProcedural steps
- 200200
- Verfahrensschritt (Simulation)Process step (simulation)
- 300-303300-303
- VerfahrensschritteProcedural steps
- 400-404400-404
- VerfahrensschritteProcedural steps
- BB
- SollvorgabeTarget
- UU
- PhasenspannungPhase voltage
- VV
- PhasenspannungPhase voltage
- WW
- PhasenspannungPhase voltage
- UDC U DC
- VersorgungsspannungSupply voltage
- VL V L
- VersorgungspotentialSupply potential
- VH V H
- VersorgungspotentialSupply potential
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited
- US 8884559 B2 [0006]US 8884559 B2 [0006]
Claims (10)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102018220768.2A DE102018220768A1 (en) | 2018-11-30 | 2018-11-30 | Method for operating a motor system with an electrical machine and associated motor system |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102018220768.2A DE102018220768A1 (en) | 2018-11-30 | 2018-11-30 | Method for operating a motor system with an electrical machine and associated motor system |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102018220768A1 true DE102018220768A1 (en) | 2020-06-04 |
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ID=70681314
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102018220768.2A Pending DE102018220768A1 (en) | 2018-11-30 | 2018-11-30 | Method for operating a motor system with an electrical machine and associated motor system |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
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Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102012208632A1 (en) * | 2011-05-24 | 2012-11-29 | Continental Automotive Gmbh | Method and device for operating a brushless motor |
US8884559B2 (en) | 2010-05-06 | 2014-11-11 | Omron Automotive Electronics Co., Ltd. | Motor drive device |
DE102014112101A1 (en) * | 2013-08-26 | 2015-02-26 | Infineon Technologies Austria Ag | CONTROL UNIT FOR ELECTRIC MOTOR |
-
2018
- 2018-11-30 DE DE102018220768.2A patent/DE102018220768A1/en active Pending
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8884559B2 (en) | 2010-05-06 | 2014-11-11 | Omron Automotive Electronics Co., Ltd. | Motor drive device |
DE102012208632A1 (en) * | 2011-05-24 | 2012-11-29 | Continental Automotive Gmbh | Method and device for operating a brushless motor |
DE102014112101A1 (en) * | 2013-08-26 | 2015-02-26 | Infineon Technologies Austria Ag | CONTROL UNIT FOR ELECTRIC MOTOR |
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