DE-102024132085-A1 - Verfahren zum Bereitstellen von Monitoring-Daten einer elektrischen Maschine während einer sensorlosen Betriebs- und Steuereinheit

Abstract

Offenbart ist ein Verfahren (100) zum Bereitstellen von Monitoring-Daten einer elektrischen Maschine (2) während eines sensorlosen Betriebs, umfassend ein Erfassen von bereitgestellten Maschinen-Daten (110), die einen Wert eines magnetischen Flusses der elektrischen Maschine (2) während eines sensorlosen Betriebs aufweisen; ein Erfassen von bereitgestellten Anpassungs-Daten (120); ein Erfassen von bereitgestellten Fehler-Schwellenwert-Daten (130); und ein Bereitstellen der Monitoring-Daten (140), welche Flussfaktor-Werte, die auf Grundlage der Maschinen-Daten und der Anpassungs-Daten berechnet werden, und Fehler-Werte, die auf Grundlage eines Vergleichs hinsichtlich eines Über- und/oder Unterschreiten der Fehler-Schwellenwert-Daten durch die Flussfaktor-Werte bestimmt werden, aufweisen.

Inventors

• Erhard Hodrus
• Christian Eberle
• Alexander Rösch

Assignees

• Schaeffler Technologies AG & Co. KG

Dates

Publication Date

20260507

Application Date

20241105

Claims (10)

1. Verfahren (100) zum Bereitstellen von Monitoring-Daten einer elektrischen Maschine (2) während eines sensorlosen Betriebs, umfassend: Erfassen von bereitgestellten Maschinen-Daten (110), die einen Wert eines magnetischen Flusses der elektrischen Maschine (2) während eines sensorlosen Betriebs aufweisen; Erfassen von bereitgestellten Anpassungs-Daten (120); Erfassen von bereitgestellten Fehler-Schwellenwert-Daten (130); und Bereitstellen der Monitoring-Daten (140), welche Flussfaktor-Werte, die auf Grundlage der Maschinen-Daten und der Anpassungs-Daten berechnet werden, und Fehler-Werte, die auf Grundlage eines Vergleichs hinsichtlich eines Über- und/oder Unterschreitens der Fehler-Schwellenwert-Daten durch die Flussfaktor-Werte bestimmt werden, aufweisen.
2. Verfahren (100) gemäß Anspruch 1 , wobei das Verfahren (100) ferner ein Erfassen von bereitgestellten Warn-Schwellenwert-Daten umfasst, und die Monitoring-Daten ferner Warn-Werte, die auf Grundlage eines Vergleichs hinsichtlich eines Über- und/oder Unterschreitens der Warn-Schwellenwert-Daten durch die Flussfaktor-Werte bestimmt werden, aufweisen.
3. Verfahren (100) gemäß Anspruch 1 oder 2 , wobei das Verfahren (100) ferner ein Erfassen von bereitgestellten Limit-Schwellenwert-Daten umfasst, und die Monitoring-Daten ferner Limit-Werte, die auf Grundlage eines Vergleichs hinsichtlich eines Über- und/oder Unterschreitens der Limit-Schwellenwert-Daten durch die Flussfaktor-Werte bestimmt werden, aufweisen.
4. Verfahren (100) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3 , wobei die Monitoring-Daten ferner Schwellendauerwerte aufweisen, die eine zeitliche Dauer des Über- und/oder des Unterschreitens der Fehler-Schwellenwert-Daten, der Warn-Schwellenwert-Daten und/oder der Limit-Schwellenwert-Daten durch die Flussfaktor-Werte angeben.
5. Verfahren (100) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4 , wobei die Fehler-Schwellenwert-Daten, die Warn-Schwellenwert-Daten und/oder die Limit-Schwellenwert-Daten mehrere über eine zeitliche Dauer in der Höhe veränderliche Schwellenwerte aufweisen.
6. Verfahren (100) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5 , wobei die Fehler-Schwellenwert-Daten, die Warn-Schwellenwert-Daten und/oder die Limit-Schwellenwert-Daten einen positiven Schwellenwert und/oder einen negativen Schwellenwert aufweisen.
7. Verfahren (100) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6 , wobei die Flussfaktor-Werte ferner auf Grundlage bereitgestellter Magnetkompensations-Daten berechnet werden.
8. Verfahren (100) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7 , wobei das Verfahren (100) während eines Anlaufens der elektrischen Maschine (2) durchgeführt wird.
9. Verfahren (100) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8 , wobei die Monitoring-Daten ferner Winkelfehler-Werte aufweisen, die auf Grundlage der Flussfaktor-Werte bestimmt werden.
10. Steuereinheit (10), die zum Ausführen des Verfahrens (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 9 ausgebildet und eingerichtet ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bereitstellen von Monitoring-Daten einer elektrischen Maschine während eines sensorlosen Betriebs. Die Erfindung betrifft außerdem eine Steuereinheit, die ausgebildet und programmiert ist, das Verfahren auszuführen. Im Stand der Technik ist der Betrieb von elektrischen Maschinen wie Elektromotoren ohne die Verwendung von Rotorlagegebern, beispielsweise zum Reduzieren des Platzbedarfs der Elektromotoren, bekannt. Die Rotorlage wird mittels Softwarefunktionen beispielsweise eines Steuergeräts bestimmt. Als Softwarefunktionen sind unter anderem iterative Verfahren und Verfahren, die auf Injektionssignalen zur Bestimmung eines Winkelfehlers zwischen der angesteuerten Rotorlage und der tatsächlichen Rotorlage basieren, bekannt. Dabei sind die jeweiligen Verfahren von Strommessungen des Elektromotors, Spannungsschätzungen des Elektromotors und Parametern des Elektromotors abhängig, wobei die Parameter beispielsweise einmalig für einen jeweiligen Elektromotor bestimmt wurden. Der bestimmte Winkelfehler kann abhängig von der Genauigkeit der Strommessungen, der Spannungsschätzungen und/oder der Parameter sein, wobei insbesondere die einmalig bestimmten Parameter von den tatsächlichen Parametern des Elektromotors, beispielsweise aufgrund von Umgebungseinflüssen und/oder Alterungseffekten des Elektromotors, abweichen können. Daher kann es zu Abweichungen zwischen dem bestimmten Winkelfehler und einem tatsächlichen Winkelfehler des Elektromotors kommen, wodurch ein robuster Betrieb des Elektromotors nicht mehr möglich sein kann. Es ist somit Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine gegenüber dem Stand der Technik weiterentwickelte Technik bereitzustellen. Insbesondere soll eine elektrische Maschine in Abhängigkeit von auf die elektrische Maschine wirkende Umgebungseinflüsse und/oder Alterungseffekte der elektrischen Maschine betrieben werden können. Diese Aufgabe wird durch Gegenstände mit den Merkmalen gemäß den unabhängigen Ansprüchen gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche. Offenbart ist ein Verfahren zum Bereitstellen von Monitoring-Daten einer elektrischen Maschine während eines sensorlosen Betriebs. Weiterhin offenbart das Verfahren ein Erfassen von bereitgestellten Maschinen-Daten, die einen Wert eines magnetischen Flusses der elektrischen Maschine während eines sensorlosen Betriebs aufweisen. Die Maschinen-Daten können beispielsweise einen Wert oder mehrere Werte umfassen, der/die Informationen über den Betrieb der elektrischen Maschine umfassen. Beispielsweise können die Maschinen-Daten mehrere Werte des magnetischen Flusses der elektrischen Maschine aufweisen. Ferner können die Maschinen-Daten einen Wert eines elektrischen Stroms der elektrischen Maschine und/oder einen Wert einer elektrischen Spannung der elektrischen Maschine aufweisen. Ferner kann der Wert oder die mehreren Werte Informationen über den Betrieb eines Rotors der elektrischen Maschine und/oder eines Stators der elektrischen Maschine aufweisen. Insbesondere können die Maschinen-Daten Informationen über einen magnetischen Fluss des Rotors und/oder des Stators aufweisen. Ferner offenbart das Verfahren ein Erfassen von bereitgestellten Anpassungs-Daten. Die Anpassungs-Daten können beispielsweise einen Anpassungs-Wert oder mehrere Anpassungs-Werte umfassen, der/die zum Berechnen mit den Maschinen-Daten ausgebildet sind. Ferner können die Maschinen-Daten bei der Berechnung mit den Anpassungs-Daten derart angepasst werden, dass sie für eine Verarbeitung von einer Steuereinheit, insbesondere durch eine Auswertefunktion der Steuereinheit, vorbereitet und/oder ausgebildet werden. Insbesondere können die Maschinen-Daten bei der Berechnung mit den Anpassungs-Daten derart angepasst werden, dass beispielsweise eine Faktorisierung der Maschinen-Daten mittels der Anpassungs-Daten berechnet wird. Darüber hinaus können die Anpassungs-Daten auch einen Faktor Referenzwert für einen Winkelfehler, einen magnetischen Fluss, einen elektrischen Strom und/oder eine elektrische Spannung der elektrischen Maschine umfassen. Ferner umfasst das Verfahren ein Erfassen von bereitgestellten Fehler-Schwellenwert-Daten. Die Fehler-Schwellenwert-Daten können beispielsweise einen Fehler-Schwellen-Wert umfassen, der einen positiven Wert oder einen negativen Wert aufweist. Der positive Wert oder der negative Wert kann beispielsweise für einen Vergleich mit den Maschinen-Daten ausgebildet sein. Dabei kann der Fehler-Schwellen-Wert beispielsweise eine Höhe für den Vergleich angeben. Die Maschinen-Daten, die Anpassungs-Daten und/oder die Fehler-Schwellenwert-Daten können beispielsweise von einem separaten Computer-System und/oder mehreren separaten Computer-Systemen dem Verfahren bereitgestellt werden. Ferner kann das separate Computer-System oder die mehreren separaten Computer-Systeme die Daten über eine Kommunikationsschnittstelle bereitstellen, wobei die Kommunikationsschnittstelle beispie