WO2011006742A1 - Elektronisch kommutierter elektromotor mit rotorpositionserfassung und verfahren - Google Patents

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WO2011006742A1
WO2011006742A1 PCT/EP2010/058803 EP2010058803W WO2011006742A1 WO 2011006742 A1 WO2011006742 A1 WO 2011006742A1 EP 2010058803 W EP2010058803 W EP 2010058803W WO 2011006742 A1 WO2011006742 A1 WO 2011006742A1
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rotor position
current
rotor
voltage
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PCT/EP2010/058803
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David Fricker
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Robert Bosch Gmbh
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    • 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
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    • H02P6/18—Circuit arrangements for detecting position without separate position detecting elements
    • 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
    • H02P21/00—Arrangements or methods for the control of electric machines by vector control, e.g. by control of field orientation
    • H02P21/14—Estimation or adaptation of machine parameters, e.g. flux, current or voltage
    • H02P21/18—Estimation of position or speed
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    • 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
    • H02P6/182—Circuit arrangements for detecting position without separate position detecting elements using back-emf in windings

Definitions

  • the invention relates to an electronically commutated electric motor with a
  • an electronically commutated electric motor is known, wherein in the electronically commutated electric motor, a rotor position of the rotor can be detected as a function of a voltage induced in the stator coils of the electric motor.
  • the electronically commutated electric motor of the type mentioned in the introduction with a stator and with a rotor which is in particular designed to be permanent magnetic preferably has a rotor position detection device.
  • the rotor position detection device is designed to detect a rotor position of the rotor and to generate a rotor position signal, which represents a rotor position of the rotor.
  • the rotor position detection device may for example be part of a control unit of the electric motor.
  • the control unit may, for example, generate control signals for generating a rotating magnetic field and output these via a power output stage to the stator and thus generate the rotating magnetic field by means of the stator.
  • the rotor position detection device is preferably designed to determine the rotor position as a function of a voltage induced in at least one stator coil of the stator.
  • a rotor position sensor for example a Hall sensor can be saved.
  • the electronically commutated electric motor preferably the control unit of the electric motor, particularly preferably the rotor position detection device of the electric motor, is designed to detect at least one stator coil current and to detect the current position of the stator coil. at least one stator coil of the stator induced voltage as a function of a time derivative of the at least one Statorspulenstromes to determine.
  • the detection thus formed in particular determination of the induced voltage as a function of the time derivative of the stator coil current, it is advantageously possible to energize the stator coils, and thus not only during a non-energized state of a stator coil, by means of the rotor magnetic field, for example in the form of a counter-electromotive force (back EMF) generated induced voltage to determine the rotor position are used.
  • the rotor position can be detected continuously during a whole rotor revolution.
  • a signal can be continuously available over the rotor circulation, from which the rotor position of the rotor can be determined.
  • the rotor position detection device is designed to use the time derivative of the stator coil current for determining the rotor position at a time at which a Statorspulenwear switched to the stator coil is sufficiently small or equal to zero.
  • the rotor position detection device is designed to use the inductance of the at least one stator coil for determining the rotor position.
  • the time derivative of the stator coil current is used to a
  • the induced voltage generated in the stator coil can preferably only be determined as a function of the time derivative of the stator coil current, more preferably additionally as a function of the stator coil inductance.
  • the rotor position sensing device is configured to use a time derivative of the stator coil current to determine the rotor position at a first instant in which a positive stator coil voltage is connected to the stator coil and a derivative of the stator coil current to determine the rotor position to a second Use the time at which a negative stator coil voltage is connected to the stator coil, in particular to the positive Satatorspulenschreib reversed.
  • the rotor position detection device is designed, the inductive cient voltage as a function of the time derivative of the stator coil current at the first time and at the second time to determine.
  • the electric motor is designed to detect a DC link current instead of a stator coil current and to determine the induced voltage as a function of the DC link current.
  • stator coil string The voltage induced in the stator coil is then calculated as follows for a stator coil string:
  • the power output stage can, for example, have an H-bridge for each stator coil.
  • the power output stage is preferably designed to switch at least or exactly three mutually different stator coil voltages to the stator coil, a supply voltage, a supply voltage directed inversely to the supply voltage or a zero voltage, which is preferably centered between the supply voltage and the supply voltage directed inversely thereto. This results in the following equations:
  • Ip os current through the stator coil, positive
  • the invention also relates to a method for determining a rotor position of a rotor of an electronically commutated electric motor.
  • the electronically commutated electric motor has a stator and the aforementioned rotor.
  • the rotor position is determined as a function of a voltage induced in at least one stator coil.
  • the induced voltage is preferably the counter-electromotive force (back EMF) caused by the rotor magnetic field.
  • At least one stator coil current of a stator coil of the stator is detected and the voltage induced in the at least one stator coil is determined as a function of a time derivative of the at least one detected stator coil current.
  • the time derivative of the stator coil current is used for determining the rotor position at a time at which an operating voltage across the stator coil is low or equal to zero. This can cause the induced
  • a measured variable is a current in this exemplary embodiment.
  • Further embodiments of measured variables are voltages, resistance values, inductance values, or time-variable electrical variables.
  • an inductance of the at least one stator coil is used in the method for determining the rotor position.
  • the calculation of the induced voltage can then advantageously be calculated according to the formulas described above.
  • a time derivation of the stator coil current is preferably used to determine the rotor position at a first instant in which the stator coil voltage switched to the stator coil, for example, the stator coil operating voltage, is positive. More preferably, in the method, a time derivation of the stator coil current is used to determine the rotor position at a second time, in which the stator coil voltage switched to the stator coil voltage is negative.
  • the voltage induced in the stator coil is preferably determined as a function of the time derivative of the stator coil current at the first time and at the second time.
  • the values of the stator coil currents at the first and second times can, for example, in each case be kept in a buffer as a basis for calculating the further formation of the time derivative.
  • Figure 1 shows an embodiment of an electronically commutated electric motor with a rotor position detection in response to a determined over a time derivative of a stator coil, induced in the stator coil voltage;
  • Figure 2 shows waveforms of voltage, current and differentiated current for a stator coil according to equations (5) and (6a) already mentioned;
  • FIG. 3 shows a method for detecting a rotor position as a function of a differentiated rotor coil current.
  • FIG. 1 shows an exemplary embodiment of an electronically commutated electric motor 1.
  • the electric motor 1 has a stator 3 and a permanent magnet rotor 5.
  • the stator 3 has three stator coils, namely a stator coil 7, a stator coil 9 and a stator coil 11.
  • the electric motor 1 also has a power output stage 12, wherein the power output stage 12 is connected on the input side via a connection 60 to a control unit 14, hereinafter also referred to as the processing unit 14.
  • the control unit 14 can be formed, for example, by a microprocessor, a microcontroller or a field-programmable gate array (FPGA).
  • the output stage 12 is connected on the output side via a current sensor 17 to the stator coils 7, 9 and 11.
  • the power output stage 12 has in this embodiment in B6 circuit GE switched on power transistors.
  • the power output stage 12 thus has 6 power transistors, in this case metal-insulator-semiconductor field-effect transistors (MIS-FET or MOS-FET), namely the transistors 20, 22, 24, 26, 28 and 30.
  • MI-FET metal-insulator-semiconductor field-effect transistors
  • the source terminal of the transistor 22 is connected to the drain terminal of the transistor 20 via a connection node 38, the source terminal of the transistor 26 is connected via a connection node 36 to the drain terminal of the transistor 24, a source terminal of the transistor 30 is connected via a connection node 34 with a drain terminal of Transistor 28 connected.
  • the source terminals of the transistors 20, 24 and 28 are each connected to a ground potential-carrying connection node 44.
  • the plus potential corresponds to the previously mentioned positive operating voltage
  • the ground potential corresponds to the negative operating voltage
  • the terminals 42 and 44 are each via a current sensor 18 with a vehicle electrical system
  • the electrical system can be, for example, a vehicle electrical system of a motor vehicle.
  • control terminals in particular gate terminals of the transistors 20, 22, 24, 26, 28 and 30 are each connected to the processing unit 14 via the multi-channel connection 60.
  • the connection lines of the control terminals of the transistors are each connected to the processing unit 14 via the multi-channel connection 60.
  • the processing unit 14 may be formed for example by a microprocessor, a microcontroller, a Field Programmable Gate Array (FPGA), or via an analog or digital signal processing circuit.
  • the processing unit 14 may be part of a control unit of the electric motor 1, for example.
  • connection node 34 is connected via the current sensor 17 to the first terminal of the stator coil 7.
  • the connection node 36 is connected via the current sensor 17 to a first terminal of the stator coil 9.
  • the connection node 38 is connected via the current sensor 17 to a first terminal of the stator coil 1 1.
  • the second terminals of the stator coils 7, 9 and 11 are each connected to a star point terminal 40. It is conceivable - instead of the star connection of the stator coils 7, 9, and 1 1 - also a delta connection of the stator coils 7, 9, and 1 1.
  • the power transistors 30 and 28 may each have the plus potential or the ground potential. potential via the connection node 34 and the current sensor 17 to the stator coil 7 switch.
  • the transistors 24 and 26 can switch the plus potential or the ground potential via the connection node 36 and the current sensor 17 to the stator coil 9.
  • the transistors 20 and 22 can switch the plus potential or the ground potential via the current sensor 17 to the stator coil 11.
  • the current sensor 17 is designed to detect the stator coil current of the stator coil 7, the stator coil current of the stator coil 1 and the stator coil current of the stator coil 1 1 -in each case independently of one another-in particular by means of shunt resistors, and via the multi-channel connecting line 61, in particular in the form of a voltage dropping across the shunt resistors to output a current signal representative of the stator coil currents.
  • the current sensor 17 is connected to the processing unit 14 via the multi-channel connection 61.
  • the current sensor 17 may, unlike in this embodiment shown in dashed lines instead of shunt resistors, for example, comprise inductive current sensors, which are each designed to generate the current signal.
  • the current sensor 18 is connected on the output side via connecting lines 58 and 59 to the processing unit 14.
  • the connecting lines 58 and 59 take a drop across the measuring resistor 19 voltage.
  • the measuring resistor 19 is an example of part of the current sensor 18 and, for example, a shunt resistor.
  • the measuring resistor 19 is in this embodiment in the plus
  • Arranged wire conceivable is also an arrangement in the ground line or a detection with two measuring resistors in both lines.
  • the current sensor 18 can inductively detect the current flowing through the current sensor 18 and generate an output signal corresponding to the current.
  • the processing unit 14 is connected on the input side to the ground potential thus connection 44 via a connecting line 57.
  • the processing unit 14 can thus detect the current flowing from the electrical system 16 via the current sensor 18 to the power output stage 12, in particular the intermediate circuit current.
  • the current sensor 17 is designed to detect the currents of the stator coils 7, 9 and 11 independently of one another.
  • the processing unit 14 is designed to receive the currents detected by the current sensors 18 and / or 17 on the input side and to temporally differentiate the currents received on the input side and to provide the differentiation result thus formed for further arithmetic operations, for example by means of a buffer.
  • the processing unit 14 For example, it is designed to calculate the voltages induced in the stator coils 7, 9 and 11 according to the previously mentioned formulas (5) and / or (6a).
  • the processing unit 14 is further configured to use the induced in the stator coils 7, 9 and 1 1 voltage to determine the rotor position of the rotor 5 and so the rotor position of the rotor 5 in dependence of the induced voltage and thus also in dependence of the time derivative of the current determine.
  • the processing unit 14 may, for example, form the argument of the complex space vector of the induced voltage.
  • the argument of the complex space vector of the induced voltage corresponds to the angle of the complex space vector in polar coordinates.
  • the processing unit 14 may, for example, for determining the argument of the complex space vector of the induced voltage, use a CORDIC method, a PLL (Phase Locked Loop) method or another particularly analogous method for determining the space vector's argument.
  • the processing unit in this embodiment comprises a rotor position detection unit 15 configured to perform part or all of the above-mentioned arithmetic operations for determining the rotor position and to generate a rotor position signal representing the rotor position.
  • the processing unit 14 can control the power output stage 12 and the stator 3 for generating the magnetic rotary field as a function of the rotor position signal.
  • the current sensors are arranged in this embodiment to detect the currents through the stator coils, or one of the power output stage 12 supplied total current. Also conceivable is a current detection for at least one, preferably for each of the transistors 20, 22, 24, 26, 28 and 30. Also conceivable is a current detection of DC link currents, or a common DC circuit current in the case of an H-circuit. It is conceivable that the power output stage 12 has an H circuit for each of the stator coils.
  • an electronically commutated electric motor may have at least one stator coil, preferably two stator coils, more preferably three stator coils.
  • the stator coils are each connected to an H-circuit of a power output stage.
  • the electronically commutated electric motor thus controlled by means of H circuits can preferably be advantageously contained for driving a fan, for example a cooling fan in a motor vehicle. Further advantageous possibilities for forming a Electric drives are a fan for air conditioning of a motor vehicle or a power steering of a motor vehicle.
  • An H circuit of a power output stage comprises two transistor half bridges, wherein an output of a first transistor half-bridge with a first terminal of a stator coil and an output of a second half-bridge with a second terminal of
  • Stator coil can be connected.
  • the space vector of the induced voltages can be calculated as follows:
  • U lnd _ 2 U lnd _ V + (U, nd (W
  • V) means, for example, induced voltage of a parallel circuit of
  • a complex space vector of all induced voltages can be calculated as follows:
  • FIG. 2 shows an exemplary embodiment of one possible embodiment Voltage and a possible associated current waveform of a current through a stator coil of the electronically commutated electric motor described in Figure 1. Shown is a diagram with an abscissa 82 and an ordinate 70.
  • the abscissa 82 corresponds to a time axis
  • the ordinate 70 corresponds to a Statorspulenposition, for example, the switched from the power amplifier 12 to one of the stator coils 7, 9, or 1 1 Sta- torspulenschreib.
  • the diagram with the ordinate 70 is subordinated to a diagram which shows a current profile of a stator coil current through the stator coil.
  • the diagram with the current waveform 1 12 has an ordinate 72, which represents the current of the current waveform 1 12.
  • the diagram with the current waveform 1 12 is a subordinate diagram, which has a curve 1 14.
  • the curve 1 14 represents a differentiated current profile of the current waveform 1 12.
  • the diagram with the differentiated current profile 1 14 has an abscissa 86, which represents a time profile, and an ordinate 74, which represents the differentiated one
  • the period 90 represents a period in which the voltage applied to the stator coil such as the stator coil 7, 9 or 11 is positive.
  • the positive voltage causes - as can be seen from the curve of the stator coil current 1 12 - an increase in the stator coil current through the stator coil.
  • the time derivative of the stator coil current in the time interval 90 shows the curve 1 14 in the period 90.
  • the curve 1 14 of the time derivative of the current corresponds in the time portion 90 of a straight line.
  • the power output stage 12 switches a negative voltage to the stator coil.
  • the voltage curve is shown corresponding to the time section 92.
  • the current profile 1 12 shows in the period 92 - corresponding to the voltage curve - a linear drop.
  • the curve 1 14 shows during the period 92 a constant course. During the period 94, the power output stage 12 does not switch any potential
  • Figure 3 shows an embodiment of a method for detecting a rotor position of a rotor of an electronically commutated electric motor with a stator and the rotor.
  • a method step 100 at least one stator coil current of a stator coil of the stator is detected at a point in time during which a zero voltage is applied to the stator coil.
  • a time derivative of the detected stator coil current is formed.
  • a voltage induced in the at least one stator coil is determined as a function of the time derivative of the at least one detected stator coil current-in particular by multiplying the time derivative of the stator coil current by a stator coil inductance of the stator coil.
  • a rotor position of the rotor is determined as a function of the determined induced voltage.
  • a magnetic rotating field for rotational movement of the rotor can - in a further, not shown, process step - are advantageously generated in dependence on the determined induced voltage.

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen elektronisch kommutierten Elektromotor mit einem Stator und einem insbesondere permanentmagnetisch ausgebildeten Rotor. Die Rotorpositions-Erfassungsvorrichtung ist ausgebildet, die Rotorposition in Abhängigkeit einer in wenigstens einer Statorspule des Stators induzierten Spannung zu ermitteln. Erfindungsgemäß weist der elektronisch kommutierte Elektromotor eine Rotorpositions-Erfassungsvorrichtung auf. Die Rotorpositions- Erfassungsvorrichtung ist ausgebildet, eine Rotorposition des Rotors zu erfassen und ein Rotorpositionssignal zu erzeugen, welches eine Rotorposition des Rotors repräsentiert.

Description

Beschreibung
Titel
Elektronisch kommutierter Elektromotor mit Rotorpositionserfassung und Verfah- reQ
Stand der Technik
Die Erfindung betrifft einen elektronisch kommutierten Elektromotor mit einem
Stator und einem insbesondere permanentmagnetisch ausgebildeten Rotor.
Aus der DE 698 23 494 T2 ist ein elektronisch kommutierter Elektromotor bekannt, wobei bei dem elektronisch kommutierten Elektromotor eine Rotorposition des Rotors in Abhängigkeit einer in den Statorspulen des Elektromotors induzierten Spannung erfasst werden kann.
Offenbarung der Erfindung
Erfindungsgemäß weist der elektronisch kommutierte Elektromotor der eingangsgenannten Art mit einem Stator und mit einem insbesondere permanentmagnetisch ausgebildeten Rotor bevorzugt eine Rotorpositions-Erfassungsvorrichtung auf. Die Rotor- positions-Erfassungsvorrichtung ist ausgebildet, eine Rotorposition des Rotors zu erfassen und ein Rotorpositionssignal zu erzeugen, welches eine Rotorposition des Ro- tors repräsentiert.
Die Rotorpositions-Erfassungsvorrichtung kann beispielsweise Bestandteil einer Steuereinheit des Elektromotors sein. Die Steuereinheit kann beispielsweise Steuersignale zum Erzeugen eines magnetischen Drehfeldes erzeugen, und diese über eine Leistungsendstufe an den Stator ausgeben und so mittels des Stators das magnetische Drehfeld erzeugen.
Die Rotorpositions-Erfassungsvorrichtung ist bevorzugt ausgebildet, die Rotorposition in Abhängigkeit einer in wenigstens einer Statorspule des Stators induzierten Spannung zu ermitteln. Dadurch kann vorteilhaft ein Rotorpositionssensor, beispielsweise ein Hallsensor eingespart werden.
Der elektronisch kommutierte Elektromotor, bevorzugt die Steuereinheit des Elektromotors, besonders bevorzugt die Rotorpositions-Erfassungsvorrichtung des Elektromotors, ist ausgebildet, wenigstens einen Statorspulenstrom zu erfassen und die in we- nigstens einer Statorspule des Stators induzierte Spannung in Abhängigkeit einer zeitlichen Ableitung des wenigstens einen Statorspulenstromes zu ermitteln.
Durch die so gebildete Erfassung, insbesondere Ermittlung der induzierten Spannung in Abhängigkeit der zeitlichen Ableitung des Statorspulenstromes kann vorteilhaft wäh- rend eines Bestromens der Statorspulen, - und somit nicht nur während eines nicht bestromten Zustandes einer Statorspule -, die mittels des Rotormagnetfeldes, beispielsweise in Form einer Gegen-Elektromotorischen-Kraft (Gegen-EMK) erzeugte induzierte Spannung zum Ermitteln der Rotorposition herangezogen werden. Weiter vorteilhaft kann so während eines ganzen Rotorumlaufes kontinuierlich die Rotorposition erfasst werden. Weiter vorteilhaft kann so über den Rotorumlauf hinweg kontinuierlich ein Signal zur Verfügung stehen, aus dem die Rotorposition des Rotors ermitteln werden kann.
In einer bevorzugten Ausführungsform des Elektromotors ist die Rotorpositions- Erfassungsvorrichtung ausgebildet, die zeitliche Ableitung des Statorspulenstromes zum Ermitteln der Rotorposition zu einem Zeitpunkt heranzuziehen, bei dem eine auf die Statorspule geschaltete Statorspulenspannung ausreichend klein oder gleich Null ist.
Weiter bevorzugt ist die Rotorpositions-Erfassungsvorrichtung ausgebildet, die Induktivität der wenigstens einen Statorspule zum Ermitteln der Rotorposition heranzuziehen. Durch das Heranziehen der zeitlichen Ableitung des Statorspulenstromes zu einem
Zeitpunkt, bei dem die Statorspulenspannung über der Statorspule ausreichend klein oder gleich Null ist, kann die in der Statorspule erzeugte induzierte Spannung bevorzugt nur in Abhängigkeit der zeitlichen Ableitung des Statorspulenstromes, weiter bevorzugt zusätzlich in Abhängigkeit der Statorspuleninduktivität, ermittelt werden.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Rotorpositions-Erfassungsvorrichtung ausgebildet, eine zeitliche Ableitung des Statorspulenstromes zum Ermitteln der Rotorposition zu einem ersten Zeitpunkt heranzuziehen, bei dem eine positive Statorspulenspannung auf die Statorspule geschaltet ist, und eine zeitliche Ableitung des Statorspulenstromes zum Ermitteln der Rotorposition zu einem zweiten Zeitpunkt heran- zuziehen, bei dem eine - insbesondere zur positiven Satatorspulenspannung umgekehrt gerichtete - negative Statorspulenspannung auf die Statorspule geschaltet ist. Weiter bevorzugt ist die Rotorpositions-Erfassungsvorrichtung ausgebildet, die indu- zierte Spannung in Abhängigkeit der zeitlichen Ableitung des Statorspulenstromes zu dem ersten Zeitpunkt und zu dem zweiten Zeitpunkt zu ermitteln.
In einer anderen Ausführungsform ist der Elektromotor ausgebildet, anstelle eines Statorspulenstromes einen Zwischenkreisstrom zu erfassen und die induzierte Spannung in Abhängigkeit des Zwischenkreisstromes zu ermitteln.
Die in der Statorspule induzierten Spannung berechnet sich für einen Statorspulenstrang dann wie folgt aus:
(1) U = R-I + L-dI/dt + UInd
Die Leistungsendstufe kann beispielsweise für jede Statorspule eine H-Brücke aufwei- sen. Die Leistungsendstufe ist bevorzugt ausgebildet, wenigstens oder genau drei zueinander verschiedene Statorspulenspannungen auf die Statorspule zu schalten, eine Versorgungsspannung, eine zur Versorgungsspannung umgekehrt gerichtete Versorgungsspannung oder eine Null-Spannung, welche bevorzugt mittig zwischen der Versorgungsspannung und der dazu umgekehrt gerichteten Versorgungsspannung liegt. Daraus ergeben sich die folgenden Gleichungen:
(2) Udc=R-Ipos+L-dIpos/dt + UInd
(3) -Udc = R-Ineg +L-dIneg /dt +Ulnd
Darin bedeuten
U,nd = Induzierte Spannung,
R = Ohmscher Widerstand der Statorspule,
L = Induktivität der Statorspule,
Ipos = Strom durch die Statorspule, positiv,
lneg = Strom durch die Statorspule, negativ,
Udc = Versorgungsspannung.
Im Falle einer Aufschaltung einer Null-Spannung auf die Statorspule berechnet sich die
Induzierte Spannung aus:
(4) o = R-Io+L-^ + UInd, und somit
dt
(5) U'nä=-R-h-L^ Die vorab beschriebene Ermittlung der induzierten Spannung in Abhängigkeit der positivem und in Abhängigkeit der negativen Betriebsspannung kann beispielsweise wie folgt erfolgen:
(6) R . Ip∞ + L -^ + U„d = -R . Imi -L -^-UI„„
Figure imgf000006_0001
Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Ermitteln einer Rotorposition eines Rotors eines elektronisch kommutierten Elektromotors. Der elektronisch kommutierte E- lektromotor weist einen Stator und den vorab erwähnten Rotor auf. Bei dem Verfahren wird die Rotorposition in Abhängigkeit einer in wenigstens eine Statorspule induzierten Spannung ermittelt. Die induzierte Spannung ist bevorzugt die von dem Rotormagnetfeld verursachte Gegen-Elektromotorische-Kraft (Gegen-EMK).
Bei dem Verfahren wird erfindungsgemäß wenigstens ein Statorspulenstrom einer Statorspule des Stators erfasst und die in der wenigstens eine Statorspule induzierte Spannung in Abhängigkeit einer zeitlichen Ableitung des wenigstens einen erfassten Statorspulenstromes ermittelt. Dadurch kann vorteilhaft ein - über einen Rotorumlauf hinweg - zeitkontinuierliches Erfassungsergebnis der induzierten Spannung zur Ermittlung der Rotorposition zur Verfügung stehen.
Bevorzugt wird bei dem Verfahren die zeitliche Ableitung des Statorspulenstromes zum Ermitteln der Rotorposition zu einem Zeitpunkt herangezogen, bei dem eine Betriebs- Spannung über der Statorspule gering oder gleich Null ist. Dadurch kann die induzierte
Spannung vorteilhaft unter Heranziehen einer geringen Anzahl von Messgrößen erfolgen. Eine Messgröße ist in diesem Ausführungsbeispiel ein Strom. Weitere Ausführungsformen von Messgrößen sind Spannungen, Widerstandswerte, Induktivitätswerte, oder zeitveränderliche elektrische Größen.
Bevorzugt wird bei dem Verfahren zum Ermitteln der Rotorposition eine Induktivität der wenigstens einen Statorspule herangezogen. Die Berechnung der induzierten Spannung kann dann vorteilhaft gemäß der vorab beschriebenen Formeln berechnet werden. Bevorzugt wird bei dem Verfahren eine zeitliche Ableitung des Statorspulenstromes zum Ermitteln der Rotorposition zu einem ersten Zeitpunkt herangezogen, bei dem die auf die Statorspule geschaltete Statorspulenspannung, beispielsweise die Be- triebsspannung, positiv ist. Weiter bevorzugt wird bei dem Verfahren eine zeitliche Ableitung des Statorspulenstromes zum Ermitteln der Rotorposition zu einem zweiten Zeitpunkt herangezogen, bei dem die auf die Statorspule geschaltete Statorspulenspannung negativ ist. Bevorzugt wird die in der Statorspule induzierte Spannung in Abhängigkeit der zeitlichen Ableitung des Statorspulenstromes zum ersten Zeitpunkt und zum zweiten Zeitpunkt ermittelt.
Die Werte der Statorspulenströme zum ersten und zweiten Zeitpunkt können beispielsweise jeweils in einem Zwischenspeicher als Berechnungsgrundlage zur weiteren Bildung der zeitlichen Ableitung vorrätig gehalten werden.
Weitere Ausführungsbeispiele ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen und aus den in der folgenden Figurenbeschreibung beschriebenen Merkmalen, welche jeweils zum Erzielen der Wirkung der Erfindung miteinander kombiniert werden können.
Die Erfindung wird nun im Folgenden anhand von Figuren und weiteren Ausführungsbeispielen beschrieben.
Figur 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel für einen elektronisch kommutierten Elektromotor mit einer Rotorpositions-Erfassung in Abhängigkeit einer über eine zeitliche Ableitung eines Statorspulenstromes ermittelten, in der Statorspule induzierten Spannung;
Figur 2 zeigt Verläufe von Spannung, Strom und differziertem Strom für eine Statorspule gemäß den bereits erwähnten Gleichungen (5) und (6a);
Figur 3 zeigt ein Verfahren zum Erfassen einer Rotorposition in Abhängigkeit eines differenzierten Rotorspulenstromes.
Figur 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel für einen elektronisch kommutierten Elektromotor 1 . Der Elektromotor 1 weist einen Stator 3 und einen permanentmagnetisch ausgebildeten Rotor 5 auf. Der Stator 3 weist drei Statorspulen, nämlich eine Statorspule 7, ei- ne Statorspule 9 und eine Statorspule 1 1 auf.
Der Elektromotor 1 weist auch eine Leistungsendstufe 12 auf, wobei die Leistungsendstufe 12 eingangsseitig über eine Verbindung 60 mit einer Steuereinheit 14 verbunden ist, im Folgenden auch Verarbeitungseinheit 14 genannt. Die Steuereinheit 14 kann beispielsweise durch einen Mikroprozessor, einen Mikrocontroller oder ein Field- Programable-Gate-Array (FPGA) gebildet sein. Die Leistungsendstufe 12 ist aus- gangsseitig über einen Stromsensor 17 mit den Statorspulen 7, 9 und 1 1 verbunden. Die Leistungsendstufe 12 weist in diesem Ausführungsbeispiel in B6-Schaltung ge- schaltete Leistungstransistoren auf. Die Leistungsendstufe 12 weist somit 6 Leistungstransistoren, in diesem Fall Metall-Isolator-Halbleiter-Feldeffekt-Transistoren (MIS-FET oder MOS-FET), nämlich die Transistoren 20, 22, 24, 26, 28 und 30 auf.
Der Quellenanschluss des Transistors 22 ist mit dem Senkenanschluss des Transistors 20 über einen Verbindungsknoten 38 verbunden, der Quellenanschluss des Transistors 26 ist über einen Verbindungsknoten 36 mit dem Senkenanschluss des Transistors 24 verbunden, ein Quellenanschluss des Transistors 30 ist über einen Verbindungsknoten 34 mit einem Senkenanschluss des Transistors 28 verbunden. Die Quellenanschlüsse der Transistoren 20, 24 und 28 sind jeweils mit einem Massepotenzial führenden Verbindungsknoten 44 verbunden. Die Senkenanschlüsse der Transistoren
22, 26 und 30 sind jeweils mit einem Plus-Potenzial führenden Anschluss 42 verbunden.
Das Plus-Potenzial entspricht dabei der vorab erwähnten positiven Betriebsspannung, das Massepotenzial entspricht der negativen Betriebsspannung.
Die Anschlüsse 42 und 44 sind jeweils über einen Stromsensor 18 mit einem Bordnetz
16 verbunden. Das Bordnetz kann beispielsweise ein Bordnetz eines Kraftfahrzeugs sein.
Die Steueranschlüsse, insbesondere Gate-Anschlüsse der Transistoren 20, 22, 24, 26, 28 und 30 sind jeweils über die mehrkanalige Verbindung 60 mit der Verarbeitungsein- heit 14 verbunden. Die Verbindungsleitungen der Steueranschlüsse der Transistoren
28 und 30 sind gestrichelt dargestellt. Die Verarbeitungseinheit 14 kann beispielsweise durch einen Mikroprozessor, einen Mikrocontroller, ein Field-Programmable-Gate-Array (FPGA), oder über eine analoge oder digitale signalverarbeitende Schaltung gebildet sein. Die Verarbeitungseinheit 14 kann beispielsweise Bestandteil einer Steuereinheit des Elektromotors 1 sein.
Der Verbindungsknoten 34 ist über den Stromsensor 17 mit dem ersten Anschluss der Statorspule 7 verbunden. Der Verbindungsknoten 36 ist über den Stromsensor 17 mit einem ersten Anschluss der Statorspule 9 verbunden. Der Verbindungsknoten 38 ist über den Stromsensor 17 mit einem ersten Anschluss der Statorspule 1 1 verbunden. Die zweiten Anschlüsse der Statorspulen 7, 9 und 1 1 sind jeweils mit einem Stern- punktanschluss 40 verbunden. Denkbar ist - anstelle der Sternschaltung der Statorspulen 7, 9, und 1 1 - auch eine Dreieckschaltung der Statorspulen 7, 9, und 1 1 . Die Leistungstransistoren 30 und 28 können jeweils das Plus-Potenzial oder das Massepo- tenzial über den Verbindungsknoten 34 und den Stromsensor 17 auf die Statorspule 7 schalten. Die Transistoren 24 und 26 können das Plus-Potenzial beziehungsweise das Massepotenzial über den Verbindungsknoten 36 und den Stromsensor 17 auf die Statorspule 9 schalten. Die Transistoren 20 und 22 können das Plus-Potenzial bezie- hungsweise das Massepotenzial über den Stromsensor 17 auf die Statorspule 1 1 schalten. Der Stromsensor 17 ist ausgebildet, den Statorspulenstrom der Statorspule 7, den Statorspulenstrom der Statorspule 9 und den Statorspulenstrom der Statorspule 1 1 - jeweils unabhängig voneinander - insbesondere mittels Shunt-Widerständen, zu erfassen und über die mehrkanalige Verbindungsleitung 61 , insbesondere in Form ei- ner über den Shunt-Widerständen abfallenden Spannung, ein Stromsignal auszugeben, welches die Statorspulenströme repräsentiert. Der Stromsensor 17 ist dazu über die mehrkanalige Verbindung 61 mit der Verarbeitungseinheit 14 verbunden. Der Stromsensor 17 kann - anders als in der dieser Ausführungsform gestrichelt dargestellt - anstelle von Shunt-Widerständen beispielsweise induktive Stromsensoren aufweisen, welche jeweils ausgebildet sind, das Stromsignal zu erzeugen.
Der Stromsensor 18 ist ausgangsseitig über Verbindungsleitungen 58 und 59 mit der Verarbeitungseinheit 14 verbunden. Die Verbindungsleitungen 58 und 59 greifen eine über dem Messwiderstand 19 abfallende Spannung ab. Der Messwiderstand 19 ist beispielhaft Bestandteil des Stromsensors 18 und beispielsweise ein Shunt- Widerstand. Der Messwiderstand 19 ist in diesem Ausführungsbeispiel in der Plus-
Leitung angeordnet, denkbar ist auch eine Anordnung in der Masseleitung oder eine Erfassung mit zwei Messwiderständen in beiden Leitungen. Der Stromsensor 18 kann beispielsweise anstelle des Messwiderstandes 19 den durch den Stromsensor 18 fließenden Strom induktiv erfassen und ein dem Strom entsprechendes Ausgangssignal erzeugen. Die Verarbeitungseinheit 14 ist eingangsseitig auch mit dem Massepotenzial somit Anschluss 44 über eine Verbindungsleitung 57 verbunden. Die Verarbeitungseinheit 14 kann so den von dem Bordnetz 16 über den Stromsensor 18 zur Leistungsendstufe 12 fließenden Strom, insbesondere Zwischenkreisstrom, erfassen. Der Stromsensor 17 ist ausgebildet, die Ströme der Statorspulen 7, 9 und 1 1 jeweils unab- hängig voneinander zu erfassen. Die Verarbeitungseinheit 14 ist ausgebildet, die von den Stromsensoren 18 und/oder 17 erfassten Ströme eingangsseitig zu empfangen und die eingangsseitig empfangenen Ströme zeitlich zu differenzieren und das so gebildete Differenzierungsergebnis für weitere Rechenoperationen - beispielsweise mittels eines Zwischenspeichers - zur Verfügung zu stellen. Die Verarbeitungseinheit 14 ist beispielsweise ausgebildet, die in den Statorspulen 7, 9 und 1 1 induzierten Spannungen gemäß den vorab erwähnten Formeln (5) und/oder (6a) zu berechnen.
Die Verarbeitungseinheit 14 ist weiter ausgebildet, die in den Statorspulen 7, 9 und 1 1 induzierte Spannung zum Ermitteln der Rotorposition des Rotors 5 heranzuziehen und so die Rotorposition des Rotors 5 in Abhängigkeit der induzierten Spannung und so auch in Abhängigkeit der zeitlichen Ableitung des Stromes zu ermitteln. Zur Ermittlung der Rotorposition des Rotors 5 kann die Verarbeitungseinheit 14 beispielsweise das Argument des komplexen Raumzeigers der induzierten Spannung bilden. Das Argument des komplexen Raumzeigers der induzierten Spannung entspricht dabei dem Winkel des komplexen Raumzeigers in Polar-Koordinaten. Die Verarbeitungseinheit 14 kann beispielsweise zum Ermitteln des Arguments des komplexen Raumzeigers der induzierten Spannung ein CORDIC-Verfahren, ein PLL-Verfahren (PLL = Phase- Locked-Loop) oder ein anderes insbesondere analoges Verfahren zum Ermitteln des Arguments des Raumzeigers anwenden. Die Verarbeitungseinheit weist in diesem Ausführungsbeispiel eine Rotorpositions-Ermittlungseinheit 15 auf, welche ausgebildet ist, einen Teil oder alle der vorab erwähnten Rechenoperationen zur Ermittlung der Rotorposition durchzuführen und ein Rotorpositionssignal zu erzeugen, welches die Rotorposition repräsentiert. Die Verarbeitungseinheit 14 kann in Abhängigkeit des Rotorpositionssignals die Leistungsendstufe 12 und den Stator 3 zum Erzeugen des magne- tischen Drehfeldes ansteuern.
Die Stromsensoren sind in diesem Ausführungsbeispiel angeordnet, die Ströme durch die Statorspulen, oder einen der Leistungsendstufe 12 zugeführten Gesamtstrom zu erfassen. Denkbar ist auch eine Stromerfassung für wenigstens einen, bevorzugt für jeden der Transistoren 20, 22, 24, 26, 28 und 30. Weiter denkbar ist auch eine Stro- merfassung von Zwischenkreisströmen, beziehungsweise eines gemeinsamen Zwi- schenkreisstromes im Falle einer H-Schaltung. Denkbar ist, dass die Leistungsendstufe 12 für jede der Statorspulen eine H-Schaltung aufweist.
Unabhängig oder abhängig von der vorab geschilderten Rotorpositions-Erfassung kann ein elektronisch kommutierter Elektromotor wenigstens eine Statorspule, bevorzugt zwei Statorspulen, weiter bevorzugt drei Statorspulen aufweisen. Die Statorspulen sind jeweils mit einer H-Schaltung einer Leistungsendstufe verbunden. Der so mittels H- Schaltungen angesteuerte elektronisch kommutierten Elektromotor kann bevorzugt zum Antreiben eines Ventilators, so beispielsweise eines Kühlgebläses in einem Kraftfahrzeug vorteilhaft enthalten sein. Weitere vorteilhafte Möglichkeiten zum Bilden eines Elektroantriebs sind ein Gebläse für eine Klimatisierung eines Kraftfahrzeugs oder eine Servolenkung eines Kraftfahrzeugs.
Eine H-Schaltung einer Leistungsendstufe umfasst zwei Transistorhalbbrücken, wobei ein Ausgang einer ersten Transistorhalbbrücke mit einem ersten Anschluß einer Sta- torspule und ein Ausgang einer zweiten Halbbrücke mit einem zweiten Anschluß der
Statorspule verbunden werden kann.
Bei einem Elektromotor mit zwei Statorspulen kann der Raumzeiger der induzierten Spannungen wie folgt berechnet werden:
U ind ges = ^ ind A + l ' ^ ind B Darin bedeuten
U,nd_ges = Raumzeiger induzierte Spannung aller Statorspulen
U,nd_A = Raumzeiger induzierte Spannung Spule A, Realteil
UιnCι_B = Raumzeiger induzierte Spannung Spule B, Imaginärteil
Bei einem Elektromotor mit einem in B6-Schaltung geschalteten Stator mit drei Sta- torspulen U, V und W können drei komplexe Raumzeiger aus Kombinationen der Spulenstränge wie folgt gebildet werden:
UιndJ = Uιnd U + (ILd(VIIW),
Ulnd_2 = Ulnd_V + (U,nd(W||U),
Ulnd_3 = Ulnd_W + (Ulnd(U||V),
Umd(U||V) bedeutet beispielsweise induzierte Spannung einer Parallelschaltung der
Spulen U und V.
Ein komplexer Raumzeiger aller induzierten Spannungen kann wie folgt berechnet werden:
U Tjmd_geS -- ee'° - U U md _l ++ ee'2π/3 - U U md_ 2 ++ ee'4π /3 - U U ind _3■ Figur 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel für einen möglichen Spannungs- und einen möglichen dazugehörenden Stromverlauf eines Stromes durch eine Statorspule des in Figur 1 beschriebenen elektronisch kommutierten Elektromotors. Dargestellt ist ein Diagramm mit einer Abszisse 82 und einer Ordinate 70. Die Abszisse 82 entspricht einer Zeitachse, die Ordinate 70 entspricht einer Statorspulenspannung, beispielsweise die von der Leistungsendstufe 12 auf eine der Statorspulen 7, 9, oder 1 1 geschalteten Sta- torspulenspannung. Dem Diagramm mit der Ordinate 70 ist ein Diagramm untergeordnet, welches einen Stromverlauf eines Statorspulenstromes durch die Statorspule zeigt.
Das Diagramm mit dem Stromverlauf 1 12 weist eine Ordinate 72 auf, welche den Strom des Stromverlaufes 1 12 repräsentiert.
Dem Diagramm mit dem Stromverlauf 1 12 ist ein Diagramm untergeordnet, welches eine Kurve 1 14 aufweist. Die Kurve 1 14 repräsentiert einen differenzierten Stromverlauf des Stromverlaufes 1 12.
Das Diagramm mit dem differenzierten Stromverlauf 1 14 weist eine Abszisse 86, wel- che einen Zeitverlauf repräsentiert, und eine Ordinate 74, welche den differenzierten
Strom repräsentiert, auf. Dargestellt sind auch Zeitabschnitte 90, 92 und 94, welche sich jeweils über alle drei Diagramme mit den Kurvenverläufen 1 10, 1 12 und 1 14 erstrecken. Der Zeitabschnitt 90 repräsentiert einen Zeitabschnitt, in dem die auf die Statorspule, beispielsweise die Statorspule 7, 9 oder 1 1 geschaltete Spannung positiv ist. Die positive Spannung bewirkt - wie man dem Kurvenverlauf des Statorspulenstromes 1 12 entnehmen kann - einen Anstieg des Statorspulenstromes durch die Statorspule. Die zeitliche Ableitung des Statorspulenstromes im Zeitabschnitt 90 zeigt der Kurvenverlauf 1 14 im Zeitabschnitt 90. Der Kurvenverlauf 1 14 der zeitlichen Ableitung des Stromes entspricht im Zeitabschnitt 90 einer Gerade.
Während des Zeitabschnitts 92 schaltet die Leistungsendstufe 12 auf die Statorspule eine negative Spannung. Der Spannungsverlauf ist dem Zeitabschnitt 92 entsprechend dargestellt. Der Stromverlauf 1 12 zeigt im Zeitabschnitt 92 - dem Spannungsverlauf entsprechend - einen linearen Abfall.
Der Kurvenverlauf 1 14 zeigt während des Zeitabschnitts 92 einen konstanten Verlauf. Während des Zeitabschnitts 94 schaltet die Leistungsendstufe 12 kein Potenzial der
Anschlüsse 40 oder 44 auf die Statorspule. Der Stromverlauf 1 12 steigt während dieses zeitlichen Abschnittes an. Die zeitliche Ableitung des Stromverlaufes 1 12 im Zeitabschnitt 94 ist mittels des Kurven Verlaufs 1 14 im Zeitabschnitt 94 entsprechend wiedergegeben.
Dargestellt sind auch drei Diagramme, nämlich ein Diagramm mit einem Spannungsverlauf 1 16, einem dem Spannungsverlauf 1 16 entsprechenden Stromverlauf 1 18, wobei der Stromverlauf 1 18 einem Zwischenkreisstrom, beispielsweise erfasst durch den in Figur 1 dargestellten Stromsensor 18, repräsentieren kann. Dargestellt ist auch ein Kurvenverlauf 120, welcher eine zeitliche Ableitung des Stromverlaufes 1 18 des Zwischenkreisstroms repräsentiert. Dargestellt sind auch Zeitabschnitte 96 und 98, welche jeweils durch die Kurvenverläufe der Kurven 1 16, 1 18 und 120 verlaufen. Sichtbar ist, dass der Zwischenkreisstroms 1 18 während des Zeitab- Schnitts 96, bei dem ein positives Potenzial, beispielsweise das Potenzial des Anschlusses 42, auf eine Statorspule geschaltet wird, dementsprechend ansteigt. Während des Zeitabschnitts 98, bei dem das Potenzial des Anschlusses 44 mittels der Leistungsendstufe 12 auf die Statorspule geschaltet wird, nimmt der Zwischenkreisstrom 1 18 einen negativen Wert an und steigt an.
Figur 3 zeigt ein Ausführungsbeispiel für ein Verfahren zum Erfassen einer Rotorposition eines Rotors eines elektronisch kommutierten Elektromotors mit einem Stator und dem Rotor. In einem Verfahrensschritt 100 wird wenigstens ein Statorspulenstrom einer Statorspule des Stators zu einem Zeitpunkt erfasst, bei dem eine Null-Spannung auf die Statorspule beaufschlagt ist. In einem darauf folgenden Verfahrensschritt 102 wird eine zeitliche Ableitung des erfassten Statorspulenstromes gebildet. In einem Verfahrensschritt 104 wird eine in der wenigstens einen Statorspule induzierte Spannung in Abhängigkeit der zeitlichen Ableitung des wenigstens einen erfassten Statorspulenstromes - insbesondere durch Multiplikation der zeitlichen Ableitung des Statorspulenstromes mit einer Statorspuleninduktivität der Statorspule - ermittelt. In einem Ver- fahrensschritt 106 wird eine Rotorposition des Rotors in Abhängigkeit der ermittelten induzierten Spannung ermittelt.
Ein magnetisches Drehfeld zum Drehbewegen des Rotors kann - in einem weiteren, nicht dargestellten Verfahrenschritt - vorteilhaft in Abhängigkeit der ermittelten induzierten Spannung erzeugt werden.

Claims

Ansprüche
1. Elektronisch kommutierter Elektromotor (1 ) mit einem Stator (3) und mit einem insbesondere permanentmagnetisch ausgebildeten Rotor (5), wobei der Elektro- motor (1 ) eine Rotorpositions-Erfassungsvorrichtung (14, 15) aufweist, welche ausgebildet ist, eine Rotorposition des Rotors (5) zu erfassen, und ein Rotorpositionssignal zu erzeugen, welches eine Rotorposition des Rotors (5) repräsentiert, wobei die Rotorpositions-Erfassungsvorrichtung (14, 15) ausgebildet ist, die Rotorposition in Abhängigkeit einer in wenigstens einer Statorspule (7, 9, 1 1 ) indu- zierten Spannung zu ermitteln,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Rotorpositions-Erfassungsvorrichtung (14, 15) ausgebildet ist, wenigstens einen Statorspulenstrom (1 12, 1 18) zu erfassen und die in wenigstens einer Statorspule (7, 9, 1 1 ) des Stators induzierte Spannung in Abhängigkeit einer zeitli- chen Ableitung (1 14, 120) des wenigstens eines Statorspulenstromes (1 12, 1 18) zu ermitteln.
2. Elektromotor (1 ) nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Rotorpositions-Erfassungsvorrichtung (14, 15) ausgebildet ist, die zeitliche Ableitung (1 14) des Statorspulenstromes (1 12), zum Ermitteln der Rotorposition zu einem Zeitpunkt (94) heranzuziehen, bei dem eine auf die Statorspule geschaltete Statorspulenspannung ausreichend klein oder gleich Null ist.
3. Elektromotor (1 ) nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Rotorpositions-Erfassungsvorrichtung (14, 15) ausgebildet ist, zum Ermitteln der Rotorposition die Induktivität der wenigstens einen Statorspule (7, 9, 1 1 ) heranzuziehen.
4. Elektromotor (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die Rotorpositions-Erfassungsvorrichtung (14, 15) ausgebildet ist,
eine zeitliche Ableitung (120) des Statorspulenstromes (1 18) zum Ermitteln der Rotorposition zu einem ersten Zeitpunkt (96) heranzuziehen, bei dem die auf die Statorspule geschaltete Statorspulenspannung positiv ist und eine zeitliche Ableitung (120) des Statorspulenstromes (1 18) zum Ermitteln der Rotorposition zu einem zweiten Zeitpunkt (98) heranzuziehen, bei dem die auf die Statorspule geschaltete Statorspulenspannung insbesondere zur positiven Statorspulenspan- nung negativ ist, und die induzierte Spannung in Abhängigkeit der zeitlichen Ableitung des Statorspulenstromes zum ersten Zeitpunkt (96) und zum zweiten Zeitpunkt (98) zu ermitteln.
5. Verfahren (100, 102, 104, 106) zum Ermitteln einer Rotorposition eines Rotors (5) eines elektronisch kommutierten Elektromotors (1 ) mit einem Stator (3) und dem Rotor (5), bei dem die Rotorposition in Abhängigkeit einer in wenigstens einer Statorspule (7, 9, 1 1 ) induzierten Spannung ermittelt wird (106),
dadurch gekennzeichnet, dass
wenigstens ein Statorspulenstrom (1 12) einer Statorspule (7, 9, 1 1 ) erfasst wird und die in der wenigstens einen Statorspule (7, 9, 1 1 ) induzierte Spannung in Abhängigkeit einer zeitlichen Ableitung (1 14) des wenigstens einen erfassten
Statorspulenstromes (1 12) ermittelt wird (104).
6. Verfahren nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, dass
die zeitliche Ableitung (1 14) des Statorspulenstromes (1 12) zum Ermitteln der Rotorposition zu einem Zeitpunkt (94) heranzuziehen, bei dem eine Statorspulenspannung (1 10) über der Statorspule (7, 9, 1 1 ) gering oder gleich Null ist.
7. Verfahren nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet, dass
zum Ermitteln der Rotorposition eine Induktivität der wenigstens einen Statorspu- Ie (7, 9, 1 1 ) herangezogen wird.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 7,
dadurch gekennzeichnet, dass
eine zeitliche Ableitung (120) des Statorspulenstromes (1 18) zum Ermitteln der Rotorposition zu einem ersten Zeitpunkt (96) herangezogen wird, bei dem eine auf die Statorspule (7, 9, 1 1 ) geschaltete Statorspulenspannung (1 10) positiv ist, und eine zeitliche Ableitung (120) des Statorspulenstromes zum Ermitteln der Rotorposition zu einem zweiten Zeitpunkt (98) herangezogen wird, bei dem eine auf die Statorspule (7, 9, 1 1 ) geschaltete Statorspulenspannung (1 10) negativ ist, und die in der Statorspule induzierte Spannung in Abhängigkeit der zeitlichen Ableitung (120) des Statorspulenstromes (1 18) zum ersten Zeitpunkt (96) und zum zweiten Zeitpunkt (98) ermittelt wird.
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