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1. (WO2019063400) ELECTRIC DRIVE DEVICE
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Beschreibung

Elektrische Antriebseinrichtung

Die Erfindung betrifft eine elektrische Antriebseinrichtung, mit einem Wechselrichter zum Bereitstellen einer mehrphasigen elektrischen Wechselspannung, wobei der Wechselrichter zum Bereitstellen einer jeweiligen Phase der mehrphasigen elektrischen Wechselspannung für jede Phase wenigstens eine der jeweiligen Phase zugeordnete Wechselrichtereinheit aufweist, einer Steuereinheit, die ausgebildet ist, die Wechselrichtereinheiten unter Nutzung einer Vektorregelung zu steuern, und einer rotierenden elektrischen Maschine mit einem Ständer und einem drehbar gegenüber dem Ständer angeordneten Läufer, wo-bei der Ständer aufweist: ein Blechpaket, eine Ständerwicklung, die eine Mehrzahl von an jeweilige der Wechselrichtereinheiten angeschlossenen Phasenwicklungen aufweist, um die jeweilige der Phasenwicklungen mit der entsprechend zugeordneten Phase der mehrphasigen elektrischen Wechselspannung zu beaufschlagen. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zum Betreiben einer elektrischen Antriebseinrichtung, bei dem Phasenwicklungen einer Ständerwicklung eines Ständers einer rotierenden elektrischen Maschine der elektrischen Antriebseinrichtung mit jeweiligen Phasenwicklungen zugeordneten Pha-sen einer mehrphasigen elektrischen Wechselspannung beaufschlagt werden, wobei die Phasen von jeweiligen den Phasen zugeordneten Wechselrichtereinheiten eines Wechselrichters der elektrischen Antriebseinrichtung bereitgestellt werden, und die Wechselrichtereinheiten unter Nutzung einer Vektorre-gelung gesteuert werden.

Elektrische Antriebseinrichtungen der gattungsgemäßen Art sowie Verfahren zu deren Betrieb sind im Stand der Technik umfänglich bekannt, sodass es eines gesonderten druckschriftli-chen Nachweises hierfür nicht bedarf. Eine elektrische Antriebseinrichtung ist eine Einrichtung, die dazu dient, eine mechanische Antriebsfunktion, beispielsweise eine mechanische Bewegung oder dergleichen, unter Nutzung von elektrischer Energie bereitzustellen. Die Antriebsfunktion kann sowohl motorisch als auch generatorisch vorliegen.

Zu diesem Zweck umfasst die elektrische Antriebseinrichtung in der Regel zumindest eine elektrische Maschine, häufig eine rotierende elektrische Maschine, die elektrisch an einen Wechselrichter angeschlossen ist und in geeigneter Weise durch den Wechselrichter mit einer Wechselspannung beaufschlagt wird. In einigen Sonderfällen kann die rotierende elektrische Maschine auch mit einer geeigneten Gleichspannung beaufschlagt sein, wobei dann der Wechselrichter als DC/DC-Wandler ausgebildet ist.

Mittels der Steuereinheit kann der Wechselrichter in geeigne-ter Weise gesteuert werden, damit die rotierende elektrische Maschine die gewünschte Antriebsfunktionalität realisiert. Die Antriebsfunktionalität kann zum Beispiel eine Drehbewegung sein, bei der die rotierende elektrische Maschine in vorgebbarer Weise ein Drehmoment bereitstellt.

Elektrische Antriebseinrichtungen dienen dazu, in vielfältigster Weise Antriebsfunktionalitäten bereitzustellen. So können mit elektrischen Antriebseinrichtungen zum Beispiel Kraftfahrzeuge angetrieben werden. Darüber hinaus können elektrische Antriebseinrichtungen aber auch in der Industrie genutzt werden, insbesondere beispielsweise bei Fertigungsstraßen, bei Baumaschinen oder dergleichen. Darüber hinaus werden elektrische Antriebseinrichtungen mittlerweile auch in der Luftfahrt in Betracht gezogen, beispielsweise um Luft-schrauben anzutreiben, mit denen ein Luftfahrzeug angetrieben wird, oder dergleichen.

Insbesondere Anwendungen in der Luftfahrt erfordern besondere Maßnahmen, weil hier neben einer Anforderung in Bezug auf ein möglichst geringes Gewicht zugleich auch eine besondere Anforderung hinsichtlich der Zuverlässigkeit im bestimmungsgemäßen Betrieb bereitzustellen ist. So soll unter anderen bei einem Kurzschluss in einem Teil einer Wicklung der elektri- sehen Maschine ein Totalausfall möglichst vermieden werden. Darüber hinaus soll bei einem solchen Ereignis natürlich insgesamt die Auswirkung auf die elektrische Antriebseinrichtung, insbesondere die rotierende elektrische Maschine, mög-liehst gering gehalten werden können.

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, die Zuverlässigkeit der elektrischen Antriebseinrichtung zu verbessern und hierfür auch ein Verfahren anzugeben.

Als Lösung werden mit der Erfindung eine elektrische Antriebseinrichtung sowie ein Verfahren gemäß den unabhängigen Ansprüchen vorgeschlagen.

Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich durch Merkmale der abhängigen Ansprüche.

Bezüglich einer gattungsgemäßen elektrischen Antriebseinrichtung wird insbesondere vorgeschlagen, dass jede der Phasen-Wicklungen eine erste Teilwicklung und eine von der ersten Teilwicklung elektrisch isolierte zweite Teilwicklung aufweist, die den jeweiligen Phasen zugeordneten Wechselrichtereinheiten jeweils ein erstes und ein zweites Phasenmodul aufweisen, wobei die Phasenmodule einer jeweiligen der Wechsel-richtereinheiten ausgebildet sind, die der jeweiligen Wechselrichtereinheit zugeordnete elektrische Phase der mehrphasigen elektrischen Wechselspannung separat und voneinander elektrisch getrennt bereitzustellen, und wobei die jeweilige erste Teilwicklung an das entsprechende erste Phasenmodul und die jeweilige zweite Teilwicklung an das entsprechende zweite Phasenmodul elektrisch angeschlossen ist.

Bezüglich eines gattungsgemäßen Verfahrens wird insbesondere vorgeschlagen, dass jede der Phasenwicklungen eine erste Teilwicklung und eine von der ersten Teilwicklung elektrisch isolierte zweite Teilwicklung aufweist und die den jeweiligen Phasen zugeordneten Wechselrichtereinheiten jeweils ein erstes und ein zweites Phasenmodul aufweisen, wobei die Phasen- module einer jeweiligen der Wechselrichtereinheiten die der jeweiligen Wechselrichtereinheit zugeordnete elektrische Phase der mehrphasigen elektrischen Wechselspannung separat und voneinander elektrisch getrennt bereitstellen, wobei die je-weilige erste Teilwicklung von dem entsprechenden ersten Phasenmodul und die jeweilige zweite Teilwicklung von dem entsprechenden zweiten Phasenmodul mit der jeweils zugeordneten der Phasen beaufschlagt wird.

Die Erfindung basiert auf dem Gedanken, dass durch eine Zweiteilung sowohl wechselrichterseitig als auch phasenwicklungs-seitig eine Redundanz geschaffen werden kann, die es bei Auftreten einer Störung in einem Bereich einer Phasenwicklung, insbesondere einer Teilwicklung einer Phasenwicklungen, oder auch eines Phasenmoduls erlaubt, zumindest die nachteiligen Auswirkungen aufgrund der Störung reduzieren zu können, vorzugsweise sogar einen Weiterbetrieb der elektrischen Antriebseinrichtung zumindest eingeschränkt aufrechterhalten zu können. Zu diesem Zweck werden die Phasenwicklungen in die jeweilige erste und zweite Teilwicklung unterteilt, die voneinander elektrisch isoliert angeordnet beziehungsweise ausgebildet sind.

Zugleich wird wechselrichterseitig bezüglich einer jeweiligen der Wechselrichtereinheiten vorgesehen, dass jeweilige Phasenmodule gebildet werden, die voneinander elektrisch getrennt sind und die die gleiche Phase der mehrphasigen elektrischen Wechselspannung bereitstellen. Dadurch können elektrisch getrennte Betriebskreise geschaffen werden, wenn näm-lieh die jeweiligen Teilwicklungen an die jeweils zugeordneten der Phasenmodule angeschlossen sind.

Tritt bei einer Teilwicklung oder auch bei einem Phasenmodul eine Störung auf, besteht die Möglichkeit, dies entsprechend abzuschalten und mit dem entsprechenden ungestörten Phasenmodul beziehungsweise der entsprechend ungestörten Teilwicklung einen Weiterbetrieb der elektrischen Antriebseinrichtung zu ermöglichen. Zumindest kann durch einen geeigneten Betrieb der ungestörten Phasenwicklungen beziehungsweise des ungestörten Phasenmodul eine Reduktion der Auswirkungen in der gestörten Teilwicklung beziehungsweise in dem gestörten Phasenmodul erreicht werden.

Eine rotierende elektrische Maschine ist eine Vorrichtung, die elektrische Energie in mechanische Energie, insbesondere Bewegungsenergie in einem Motorbetrieb, und/oder mechanische Energie in eine elektrische Energie in einem Generatorbetrieb umformt. Bei der Bewegung handelt es sich in der Regel um eine Drehbewegung, die vom Läufer ausgeführt wird. Der Ständer ist im Unterschied zum Läufer in der Regel drehfest angeordnet, das heißt, bei einer Drehbewegung handelt es sich um eine Drehbewegung des Läufers gegenüber dem Ständer.

Bei einer rotierenden elektrischen Maschine ist dem Grunde nach ein Ständer als Stator vorgesehen, der in der Regel eine im Wesentlichen kreisförmige Öffnung zur Aufnahme eines als Rotor ausgebildeten Läufers bereitstellt. In der Öffnung ist der Läufer drehbar gelagert angeordnet, wobei zwischen dem Läufer und dem Ständer ein Luftspalt ausgebildet ist. Diese Bauform wird auch als Innenläufer bezeichnet. Darüber hinaus sind auch Bauformen bekannt, bei denen der Läufer den Ständer radial umgibt. Derartige Bauformen werden auch Außenläufer genannt.

Im bestimmungsgemäßen Betrieb der rotierenden elektrischen Maschine sind der Ständer und der Läufer mittels eines magnetischen Flusses verkettet, wodurch im Motorbetrieb die Kraft-Wirkung, nämlich das Drehmoment, erzeugt wird, die den Läufer gegenüber dem Ständer drehend antreibt, und im Generatorbetrieb dem Läufer zugeführte mechanische Leistung in Form einer Rotation in eine elektrische Leistung umgewandelt wird. Zu diesem Zweck weisen der Ständer und der Läufer in der Re-gel eine von einem elektrischen Strom durchflossene Wicklung auf. Im Ständer oder im Läufer kann die Wicklung auch durch einen Permanentmagneten gebildet oder ergänzt sein.

Rotierende elektrische Maschinen der gattungsgemäßen Art sind beispielsweise Drehfeldmaschinen, die an einem mehrphasigen, insbesondere dreiphasigen, elektrischen Wechselspannungsnetz angeschlossen sind, wie beispielsweise Asynchronmaschinen, Synchronmaschinen, Synchronmaschinen mit Dämpferkäfig oder dergleichen .

Gerade bei mehrphasigen Drehfeldmaschinen, insbesondere mit einem permanenterregten Läufer, erweist es sich als problema-tisch, wenn innerhalb der Ständerwicklung ein Wicklungskurz-schluss auftritt. Gerade bei derartigen rotierenden elektrischen Maschinen, auch Synchronmaschinen genannt, besteht nämlich das Problem, dass bei einem Wicklungskurzschluss im bestimmungsgemäßen Betrieb ein großer elektrischer Strom indu-ziert werden kann, welcher häufig zu einer thermischen Zerstörung der Ständerwicklung führen kann.

Nicht nur aber besonders bei Luftfahrzeugen, bei denen permanenterregte Drehfeldmaschinen zum Einsatz kommen, erweist sich dies als gefährlich, weshalb im Stand der Technik bereits Überlegungen für eine Verbesserung angestellt worden sind, und zwar zum Beispiel in der Veröffentlichung "A

Comperative Permanent Magnet And Switched Reluctance Motor for High-Performance Fault-Tolerant Applications" von A. G. Jack et al . , IEEE transactions and industry applications ,

Vol. 32, Nummer 4, Juli/August 1996. Durch die hier offenbarte Studie können zwar Verbesserungen erreicht werden, dennoch verbleiben weitere Probleme.

Solche verbleibenden Probleme werden im Stand der Technik bisher durch aufwändige mechanische Vorrichtungen, zum Beispiel Strukturen, welche den Luftspalt im Fehlerfall mechanisch durch den beweglichen Läufer und/oder Ständer vergrößern, eine verstärkte Isolation oder auch ein entsprechendes elektromagnetisches Design gelöst, zum Beispiel mittels Einzellagenwicklungen oder dergleichen, wodurch sich jedoch in der Regel Einbußen beim Wirkungsgrad und/oder der Leistungsdichte der rotierenden elektrischen Maschine ergeben können.

Mit der Erfindung ist es möglich, die vorgenannten Nachteile zu vermeiden, ohne die im Stand der Technik bisher verwendeten Maßnahmen, insbesondere die aufwendigen mechanischen Vor-richtungen nutzen zu müssen. Durch die Erfindung kann nämlich eine Redundanz geschaffen werden, die es erlaubt, die Zuverlässigkeit der rotierenden elektrischen Maschine und damit auch die der elektrischen Antriebseinrichtung deutlich zu verbessern .

Ein Wechselrichter ist eine Form eines elektrischen Energiewandlers, mittels dem elektrische Energie gleichspannungssei-tig in elektrische Energie wechselspannungsseitig umgeformt werden kann, und zwar insbesondere in eine mehrphasige elekt-rische Wechselspannung, vorzugsweise eine dreiphasige elektrische Wechselspannung. Heutzutage werden Wechselrichter in Form so genannter statischer Energiewandler eingesetzt, das heißt, dass sie anders als dynamische Energiewandler keine mechanisch bewegbaren, insbesondere rotierbaren Teile aufwei-sen. Wechselrichter der gattungsgemäßen Art als statische Energiewandler sind in der Regel als getakteter elektronischer Energiewandler ausgebildet und weisen zu diesem Zweck ein oder mehrere Halbbrückenmodule auf. Solche Halbbrückenmodule weisen zumindest zwei in Serie geschaltete Halbleiter-Schalter auf, mittels welchen eine mittels eines Gleichspannungszwischenkreises bereitgestellte elektrische Gleichspannung in eine elektrische Wechselspannung umgewandelt werden kann. Eine solche Schaltungstopologie wird auch Halbbrückenschaltung genannt. Ein solcher Wechselrichter ist für einen sogenannten einphasigen Betrieb ausgelegt, das heißt, er stellt eine einzige elektrische Wechselspannung bereit. Eine vorteilhafte Ausgestaltung eines solchen Wechselrichters weist zwei am Gleichspannungszwischenkreis parallelgeschaltete Halbbrückenmodule auf, die gegenphasig betrieben werden, wodurch sich die Höhe der erzeugten Wechselspannung im Wesentlichen verdoppeln lässt. Eine solche Schaltungstopologie wird auch Vollbrückenschaltung genannt.

Dient der Wechselrichter - wie vorliegend - dazu, eine mehrphasige, insbesondere eine dreiphasige Wechselspannung bereitzustellen, so ist für jede Phase der mehrphasigen Wechselspannung zumindest eine Halbbrückenschaltung, vorzugsweise jedoch eine Vollbrückenschaltung, vorgesehen. Der Wechselrichter weist dann für jede der Phasen eine Wechselrichtereinheit auf, die zumindest die Halbbrückenschaltung beziehungsweise die Vollbrückenschaltung umfasst.

Damit die Wechselrichtereinheiten des Wechselrichters die gewünschte Phase der mehrphasigen Wechselspannung bereitzustellen vermögen, werden die Wechselrichtereinheiten mittels der Steuereinheit in geeigneter Weise gesteuert, und zwar vorzugsweise derart, dass deren Halbleiterschalter in einem ge-eigneten Taktbetrieb betrieben werden. Der Taktbetrieb kann auf einer Pulsweitenmodulation (PWM) basieren.

Die Steuereinheit ist vorliegend ausgebildet, die Wechselrichtereinheiten unter Nutzung der Vektorregelung zu steuern. Die Vektorregelung ist ein Regelungskonzept, bei dem zumindest weitgehend sinusförmige Wechselgrößen, beispielsweise Wechselströme, Wechselspannungen und/oder dergleichen, nicht direkt gemäß ihrem zeitlichen Momentanwert, sondern in einen um einen Phasenwinkel innerhalb einer Periode bereinigten Momentanwert geregelt werden. Zu diesem Zweck werden die er-fassten Wechselgrößen jeweils in ein mit einer Frequenz der Wechselgrößen rotierendes Koordinatensystem transformiert. Innerhalb des rotierenden Koordinatensystems ergeben sich dann aus den Wechselgrößen Gleichgrößen, auf die die üblichen Verfahren der Regelungstechnik angewandt werden können.

In der Regel wird für das rotierende Koordinatensystem vorgesehen, dass zwei senkrecht aufeinander stehende Achsen d und q gewählt werden. Dies hat den Vorteil, dass das Koordinaten-System mit Raumzeigerdarstellung von Wechselspannungen und Wechselströmen sowie ihrem Bezug zueinander identisch ist, wodurch sich die Modelle von rotierenden elektrischen Maschinen direkt einsetzen lassen.

Die Vektorregelung wird gelegentlich auch feldorientierte Regelung genannt. Sie erlaubt es, bei einem Wechselrichter für eine rotierende elektrische Maschine eine erweiterte Dreh-zahl- und Positionsgenauigkeit zu erreichen. Sie eignet sich besonders bei Anwendung von Wechselrichtern, die an rotierenden elektrischen Maschinen mit permanenterregtem Läufer angeschlossen sind, auch Synchronmaschinen genannt. In der Regel bildet ein q-Wert ein Drehmoment der rotierenden elektrischen Maschine und ein d-Wert eine magnetische Flussdichte der rotierenden elektrischen Maschine ab.

In der Regel ist für jede Phase der mehrphasigen elektrischen Wechselspannung zumindest eine Phasenwicklung der rotierenden elektrischen Maschine vorgesehen. Die Phase im Sinne dieser Offenbarung bezeichnet also eine Wechselspannung. Je nach Polpaarzahl können jedoch für jede Phase der mehrphasigen elektrischen Wechselspannung auch zwei oder mehr Phasenwicklungen vorgesehen sein. Die Phasenwicklungen der rotierenden elektrischen Maschine bilden die Ständerwicklung. Die Erfindung richtet sich insbesondere an rotierende elektrische Maschinen, die einen permanenterregten Läufer aufweisen. Dem Grunde nach ist das Konzept der Erfindung jedoch auch für andere rotierende elektrische Maschinen geeignet, insbesondere natürlich auch für Synchronmaschinen, bei denen der Läufer fremderregt ist.

Dadurch, dass jede der Phasenwicklungen in zwei Teilwicklungen aufgeteilt ist, kann also durch jede der Teilwicklungen eine entsprechende magnetische Funktionalität bereitgestellt werden, sodass bei Störung einer der beiden Teilwicklungen die andere der Teilwicklungen die Funktionalität zumindest eingeschränkt aufrechterhalten kann. Vorzugsweise sind die Teilwicklungen im Wesentlichen gleich ausgebildet. Je nach konstruktiver Ausgestaltung der rotierenden elektrischen Maschine können hiervon jedoch auch Abweichungen vorgesehen sein, die darüberhinausgehende konstruktive Besonderheiten berücksichtigen können.

Die Phasenwicklung ist vorzugsweise in Nuten und/oder an Zähnen des Blechpaketes angeordnet. Vorzugsweise sind die entsprechenden Teilwicklungen einer jeweiligen der Phasenwick-lungen in den gleichen Nuten beziehungsweise an den gleichen Zähnen des Blechpakets angeordnet. Die elektrische Isolation der beiden Teilwicklungen kann durch geeignete Isolationswerkstoffe, beispielsweise Isolierfolien, Isolierplatten aus geeigneten elektrisch isolierenden Werkstoffen wie Glimmer, Kunststoff, Keramik und/oder dergleichen gebildet sein. Natürlich können auch entsprechend geeignete Verbundwerkstoffe hierfür vorgesehen sein.

Das erste und das zweite Phasenmodul stellen die jeweilige elektrische Phase der mehrphasigen elektrischen Wechselspannung separat und voneinander elektrisch getrennt bereit. Dadurch können die Teilwicklungen ebenfalls elektrisch getrennt voneinander betrieben werden. Vorzugsweise sind das erste und das zweite elektrische Phasenmodul auch an unterschiedlichen Gleichspannungszwischenkreisen des Wechselrichters beziehungsweise seiner Wechselrichtereinheiten angeschlossen, sodass eine elektrische Wechselwirkung auf der Gleichspannungsseite zwischen den Phasenmodulen, insbesondere bei Auftreten einer Störung, weitgehend vermieden werden kann. Dadurch ist es möglich, das erste und das zweite Phasenmodul in Verbindung mit der ersten und der zweiten Teilwicklung nahezu elektrisch unabhängig voneinander zu betreiben.

Insbesondere bei einer permanenterregten rotierenden elektri-sehen Maschine beziehungsweise Synchronmaschine kann auf diese Weise vermieden werden, dass bei einem Wicklungskurz-schluss im Bereich einer Phasenwicklungen beziehungsweise einer Teilwicklung einer der Phasenwicklungen der Kurzschluss durch Einwirkungen aufgrund der elektromagnetischen Kraft kontinuierlich mit elektrischer Leistung beaufschlagt wird, wenn nämlich der Läufer weiter rotiert, und zwar auch dann, wenn die an der jeweiligen Teilwicklung anliegende elektrische Spannung abgeschaltet wird. Dies ist natürlich besonders vorteilhaft für Anwendungen, bei denen die elektrische Antriebseinrichtung als Antrieb bei einem Luftfahrzeug oder auch bei einem Windrad dient, bei dem in einem Fehlerfall beziehungsweise bei Auftreten der Störung die rotierende elekt-rische Maschine weiterrotiert wird, beispielsweise aufgrund eines Wind-Milling-Effekts oder dergleichen oder auch weiter rotiert werden muss, beispielsweise wenn die rotierende elektrische Maschine in einem Verbund mit anderen rotierenden elektrischen Maschinen oder Wicklungssystemen betrieben wird. Gerade in solchen Fällen kann die Störung beziehungsweise ein Kurzschluss abgeschaltet oder begrenzt werden, wodurch schädliche Auswirkungen reduziert oder vermieden werden können, beispielsweise ein Brand in einem Flugzeug als Luftfahrzeug oder dergleichen. Insbesondere kann die Eigensicherheit der elektrischen Antriebseinrichtung erheblich verbessert werden.

Durch geeignete Auslegung kann zum Beispiel bei einem Kurzschluss ein Kurzschlussstrom auf einen kleinen Wert begrenzt oder auch Auswirkungen, beispielsweise eine Wärmeentwicklung oder dergleichen beschränkt werden.

Ein Grundgedanke der Erfindung liegt also darin, die Ständerwicklung der rotierenden elektrischen Maschine doppelt auszuführen und durch separate Phasenmodule mit Wechselspannung zu beaufschlagen.

Mit der Erfindung wird weiterhin vorgeschlagen, dass die Phasenmodule einer jeweiligen der Wechselrichtereinheiten mit einer diesen Phasenmodulen zugeordneten Kühleinrichtung ther-misch gekoppelt sind. Diese Ausgestaltung erlaubt es, dass in einem Störungsfalle, bei dem eines der Phasenmodule deaktiviert werden soll, die verfügbare Kühlleistung dem zweiten der Phasenmodule, vorzugsweise vollständig, zur Verfügung gestellt werden kann, wodurch das zweite der Phasenmodule mit einer erhöhten Leistung betrieben werden kann. Dadurch können die Auswirkungen durch die Störung gerade bei einem Weiterbetrieb der elektrischen Antriebseinrichtung reduziert werden. Zu diesem Zweck kann vorgesehen sein, dass durch eine ge- schickte Anordnung von Halbleiterschaltern der Phasenmodule die gemeinsame Nutzung der Kühleinrichtung erreicht werden kann beziehungsweise verbessert werden kann.

Besonders vorteilhaft erweist es sich, wenn jedes der Phasenmodule individuell unter Nutzung der Vektorregelung gesteuert wird. Dies erlaubt es, die Phasenmodule nahezu unabhängig voneinander zu betreiben und insbesondere im Falle einer Störung durch geeignetes Anpassen der Vektorregelung das weiter-hin betriebene der beiden Phasenmodule in geeigneter Weise zu steuern, um die Auswirkungen durch die Störung, die zum Deaktivieren des anderen der beiden Phasenmodule führen kann, zu reduzieren oder zu vermeiden. Zu diesem Zweck kann vorgesehen sein, dass die Steuereinheit mittels geeigneter Steuersignale die Phasenmodule entsprechend steuert. Dabei kann vorgesehen sein, dass die Steuereinheit wenigstens eine Detektoreinheit aufweist, mittels der die Störung detektiert werden kann. Die Detektoreinheit kann zum Beispiel einen Stromsensor, einen Spannungssensor, einen Leistungssensor, einen Temperatursen-sor, einen Ableitstromsensor und/oder dergleichen umfassen.

Besonders vorteilhaft erweist es sich, wenn die Steuereinheit für jedes der Phasenmodule eine eigene Vektorregelung vorsieht. Natürlich kann für den ungestörten Betrieb auch vorgesehen sein, dass einige oder sogar sämtliche der Phasenmodule mittels einer gemeinsamen Vektorregelung gesteuert werden.

Dadurch kann der Steuerungsaufwand für den bestimmungsgemäßen ungestörten Betrieb der elektrischen Antriebseinrichtung reduziert werden.

Vorzugsweise erfassen die erste und die zweite Teilwicklung einer jeweiligen der Phasenwicklungen den gleichen magnetischen Fluss. Dies hat den Vorteil, dass mit jeder der beiden Teilwicklungen auf den relevanten Teil des magnetischen Flusses eingewirkt werden kann. Dies erlaubt es darüber hinaus, Asymmetrien im bestimmungsgemäßen Betrieb zwischen den beiden Teilwicklungen zu erfassen und dies zur Detektion einer Störung zu nutzen. Besonders vorteilhaft erweist sich dies, wenn die Teilwicklungen im Wesentlichen gleich ausgebildet sind, insbesondere im Wesentlichen die gleiche Windungszahl

und/oder die gleiche Querschnittsfläche aufweisen. Dies erlaubt es darüber hinaus, Asymmetrien im bestimmungsgemäßen Betrieb zwischen den beiden Teilwicklungen zu erfassen und dies zur Detektion einer Störung zu nutzen.

Ferner wird vorgeschlagen, dass das erste Phasenmodul und das zweite Phasenmodul einer jeweiligen der Wechselrichtereinheiten unabhängig voneinander betrieben werden. Dadurch kann er-reicht werden, dass auch die erste und die zweite Teilwicklung einer jeweiligen der Phasenwicklungen voneinander unabhängig betrieben werden können. Dadurch wird die Möglichkeit geschaffen, bei einer Störung im Bereich einer der Teilwicklungen beziehungsweise einem der Phasenmodule mit der jeweils anderen der Teilwicklungen beziehungsweise dem jeweils anderen der Phasenmodule durch geeignete Steuermaßnahmen mittels der Steuereinheit der Störung entgegenwirken zu können.

Gemäß einer Weiterbildung wird vorgeschlagen, dass eine Stö-rung bei wenigstens einer der Teilwicklungen detektiert wird und das Steuern von wenigstens einem der der jeweiligen der Phasenwicklungen zugeordneten Phasenmodule abhängig von der detektierten Störung angepasst und/oder das an der durch die Störung betroffenen Teilwicklung angeschlossene der Phasenmo-dule deaktiviert wird. Die Störung kann mit der Detektions-einheit erfasst werden. Eine detektierte Störung kann mittels eines Störungssignals an die Steuereinheit übermittelt werden, die dann eine Steuerung der entsprechenden Phasenmodule vornimmt, die durch die Störung betroffen sind. In der Regel kann die Störung einer jeweiligen Phasenwicklungen beziehungsweise der Wechselrichtereinheiten zugeordnet werden. Die Steuerung kann dann gezielt auf die betroffene Wechselrichtereinheit beziehungsweise deren beiden Phasenmodule zugreifen und eine entsprechende Steuerung veranlassen. Dadurch brauchen die weiteren Wechselrichtereinheiten beziehungsweise deren Phasenmodule nicht hinsichtlich der Steuerung beein-flusst zu werden. Je nach Bedarf kann jedoch auch hier eine Einflussnahme in die Steuerung vorgesehen sein.

Es kann vorgesehen sein, dass das Phasenmodul, an das die durch die Störung betroffene Teilwicklung angeschlossen ist, deaktiviert beziehungsweise abgeschaltet wird. Die entspre-chende Teilwicklung wird in diesem Fall dann nicht mehr mit der Phase der mehrphasigen Wechselspannung beaufschlagt. Zugleich kann vorgesehen sein, dass abhängig von der detektier-ten Störung das zugehörige andere der beiden Phasenmodule an-gepasst gesteuert wird. Dadurch ist es möglich, der Auswir-kung der Störung entgegenzuwirken. Ferner ist es dadurch möglich, zumindest einen Teilbetrieb der elektrischen Antriebseinrichtung weiter aufrechterhalten zu können.

Gemäß einer Weiterbildung wird vorgeschlagen, dass bei Detek-tion eines Kurzschlusses als Störung bei einer der ersten und der zweiten Teilwicklung einer jeweiligen der Phasenwicklungen das Phasenmodul, welches die ungestörte der ersten und der zweiten Teilwicklung mit der jeweiligen Phase beaufschlagt, in einem feldschwächenden Betrieb betrieben wird. Dadurch kann erreicht werden, dass der magnetische Fluss, der die entsprechend gestörte der ersten und der zweiten Teilwicklungen betrifft, reduziert wird, sodass auch bei einem abgeschalteten entsprechenden Phasenmodul die Auswirkungen des Kurzschlusses in der gestörten Teilwicklung reduziert werden können. Dadurch kann die Gefahr einer Vergrößerung des Schadens, insbesondere eines Brandes reduziert werden.

Darüber hinaus wird vorgeschlagen, dass bei Detektion eines Kurzschlusses während des bestimmungsgemäßen Betriebs der elektrischen Antriebseinrichtung der Betrieb des Phasenmoduls von drehmomentbereitstellend auf feldschwächend verändert wird. Vorzugsweise erfolgt dies durch ein entsprechendes Umschalten. Hierdurch wird eine einfache Möglichkeit bereitgestellt, die Auswirkungen des Kurzschlusses auf die elektri-sehe Antriebseinrichtung, insbesondere die rotierende elektrische Maschine, zu reduzieren.

Ferner wird vorgeschlagen, dass das an die durch die Störung betroffene Teilwicklung angeschlossene der Phasenmodule abhängig von der detektierten Störung feldschwächend betrieben wird. In diesem Fall wird das durch die betroffene Teilwick-lung beeinträchtigte der Phasenmodule nicht abgeschaltet, sondern stattdessen weiterbetrieben. Der Weiterbetrieb erfolgt derart, dass ein Feldschwächbetrieb vorgesehen wird, sodass die Auswirkungen der Störung, insbesondere eines Kurzschlusses, reduziert werden können.

Es ist auch möglich, das Feld nur teilweise zu schwächen und zusätzliches Drehmoment zu generieren. Die zusätzliche Drehmomenterzeugung kann vorzugsweise abhängig von einem elektrischen Widerstand des Kurzschlusses ermittelt werden. So kann zum Beispiel ein noch akzeptierbarer magnetischer Fluss und/oder ein Kurzschlussstrom berücksichtigt werden. Dies kann beispielsweise mittels einer Flussmessung ermittelt zum Betreiben des Wechselrichters genutzt werden.

Weiterhin besteht die Möglichkeit einen Fehler beziehungsweise eine Störung dadurch festzustellen, dass jeweilige Temperatur- und/oder Stromwerte in den unabhängigen Teilwicklungen der Phasenwicklungen miteinander verglichen werden. Durch die doppelte Ausführung der unabhängigen Phasenwicklungen sollten im fehlerlosen Betrieb die Werte bei jeweiligen Teilwicklungen annähernd gleich groß sein.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung wird vorgeschlagen, dass eine Arbeitsfrequenz von wenigstens einem der Phasenmodule erhöht und/oder eine Schaltgeschwindigkeit von einem Halbleiterschaltelement eines jeweiligen der Phasenmodule reduziert wird. Hierdurch kann erreicht werden, dass zum Beispiel ein durch Schalthandlungen an der betroffenen Wechselrichtereinheit verursachter Stromrippel reduziert werden kann, der in der Regel auftreten kann, weil vorsorgungsseitig bei den Phasenmodulen keine symmetrische Belastung mehr vorliegt. Durch die Erhöhung der Schaltfrequenz sowie alternativ oder ergänzend auch eine Anpassung beziehungsweise Verringe- rung einer Schaltgeschwindigkeit beziehungsweise einer Flankensteilheit der Halbleiterschalter kann hier Abhilfe geschaffen werden. Gleichwohl können hierdurch erhöhte Verluste in dem entsprechenden Phasenmodul auftreten, was jedoch durch die gemeinsame Kopplung der beiden Phasenmodule an eine zugeordnete Kühleinrichtung reduziert werden kann. Insgesamt kann hierdurch eine höhere Belastbarkeit für das weiterbetriebene der Phasenmodule erreicht werden.

Die für die erfindungsgemäße elektrische Antriebseinrichtung angegebenen Vorteile und Wirkungen gelten gleichermaßen für das erfindungsgemäße Verfahren und umgekehrt. Darüber hinaus können für Vorrichtungsmerkmale entsprechende Verfahrensmerkmale und umgekehrt formuliert sein.

Weitere Vorteile und Merkmale ergeben sich durch die folgenden Ausführungsbeispiele anhand der beigefügten Figuren. In den Figuren bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche Merkmale und Funktionen.

Es zeigen:

FIG 1 eine schematische Blockschaltbildansicht für eine elektrische Antriebseinrichtung,

FIG 2 ein schematisches Ersatzschaltbild für eine Ständerwicklung einer Synchronmaschine der elektrischen Antriebseinrichtung gemäß FIG 1,

FIG 3 ein schematisches Ersatzschaltbild basierend auf

FIG 1 und 2, bei welchem die Phasenwicklungen und die Wechselrichtereinheiten gemäß der Erfindung 2-teilig ausgebildet sind,

FIG 4 eine schematische Blockdarstellung zur Erläuterung der Funktion der Erfindung anhand einer einzigen der Phasenwicklungen gemäß FIG 3, und

FIG 5 eine Darstellung wie FIG 4, wobei bei einer Teilwicklung der Phasenwicklungen ein interner Kurzschluss aufgetreten ist.

FIG 1 zeigt in einer schematischen Blockschaltbilddarstellung eine elektrische Antriebseinrichtung 30, die vorliegend eine Synchronmaschine 10 als rotierende elektrische Maschine umfasst, die einen Ständer 12 und einen drehbar gegenüber dem Ständer 12 angeordneten Läufer 28 umfasst. In der vorliegenden Ausgestaltung ist die Synchronmaschine 10 als Innenpolmaschine dargestellt. Der Läufer 28 ist vorliegend ein permanenterregter Läufer.

Der Ständer 12 umfasst ein Blechpaket 14 und eine Ständer-wicklung 20. Die Ständerwicklung 20 weist vorliegend drei

Phasenwicklungen 22 auf. Die Phasenwicklungen 22 sind in Um-fangsrichtung zu einer Rotationsachse des Läufers 28 um etwa 120° verdreht angeordnet. Die Synchronmaschine 10 ist somit für einen Betrieb an einer dreiphasigen Wechselspannung 34 ausgebildet.

Die dreiphasige Wechselspannung 34 wird mittels eines Wechselrichters 32 der elektrischen Antriebseinrichtung 30 bereitgestellt. Zu diesem Zweck umfasst der Wechselrichter 32 für eine jeweilige der Phasen U, V, W der dreiphasigen elektrischen Wechselspannung 34 für jede Phase U, V, W wenigstens eine der jeweiligen Phase U, V, W zugeordnete Wechselrichtereinheit 36, 38, 40. An jede der Phasenwicklungen 22 ist eine der Wechselrichtereinheiten 36, 38, 40 angeschlossen, sodass die jeweilige Phasenwicklung 22 mit der entsprechend zugeordneten Phase U, V, W der dreiphasigen elektrischen Wechselspannung 34 beaufschlagt wird.

Ferner ist eine Steuereinheit 50 vorgesehen, die ausgebildet ist, die Wechselrichtereinheiten 36, 38, 40 unter Nutzung einer Vektorregelung zu steuern. Zu diesem Zweck sind Stromsensoren 52 für jede der Phasen U, V, W der dreiphasigen elektrischen Wechselspannung 34 vorgesehen, die an die Steuerein- heit 50 angeschlossen sind. 54 bezeichnet einen nicht weiter spezifizierten Steueranschluss der Steuereinheit 50, über den der Steuereinheit 50 ein Steuersignal bezüglich des bestimmungsgemäßen Betriebs der elektrischen Antriebseinrichtung 30 zugeführt werden kann. Die Steuereinheit 50 wertet das Steuersignal aus und erzeugt für jede der Wechselrichtereinheiten 36, 38, 40 entsprechende Wechselrichtersteuersignale, mittels denen die Wechselrichtereinheiten 36, 38, 40 in geeigneter Weise zum Bereitstellen ihrer jeweiligen Phase U, V, W ge-steuert werden können.

Nicht weiter dargestellt in den Figuren ist, dass die Synchronmaschine 10 einen Lagesensor umfasst, der ebenfalls an die Steuereinheit 50 angeschlossen ist, um ein einer Stellung des Läufers 28 entsprechendes Signal bereitstellen zu können. Dies wird von der Steuereinheit 50 für die Vektorregelung der jeweiligen Wechselrichtereinheiten 36, 38, 40 berücksichtigt.

FIG 2 zeigt in einer schematischen Ersatzschaltbildansicht die Ständerwicklung 20 mit den Phasenwicklungen 22 für den dreiphasigen Betrieb. In FIG 2 ist zwar eine Sternschaltung der Phasenwicklungen 22 schematisch dargestellt, jedoch sieht die Ausgestaltung gemäß der Erfindung vor, dass der Sternpunkt tatsächlich nicht ausgeführt ist. Jede der Phasenwick-lungen 22 ist mit ihren jeweiligen beiden Anschlüssen unmittelbar an die zugehörige der Wechselrichtereinheiten 36, 38, 40 angeschlossen, so wie dies in FIG 1 dargestellt ist. Der in FIG 2 dargestellte Sternpunkt ist somit lediglich virtuell zu verstehen.

FIG 3 zeigt nun eine vergrößerte detailliertere Darstellung eines Ausschnitts in schematischer Blockschaltbilddarstellung gemäß FIG 1. Wie aus FIG 3 ersichtlich ist, weist jede der Phasenwicklungen 22 eine erste Teilwicklung 24 und eine von der ersten Teilwicklung 24 elektrisch isolierte zweite Teilwicklung 26 auf. Darüber hinaus weisen die den jeweiligen Phasen U, V, W zugeordneten Wechselrichtereinheiten 36, 38, 40 jeweils ein erstes und ein zweites Phasenmodul 42, 44 auf.

Die Phasenmodule 42, 44 einer jeweiligen der Wechselrichtereinheiten 36, 38, 40 sind ausgebildet, die der jeweiligen Wechselrichtereinheit 36, 38, 40 zugeordnete elektrische Pha-se U, V, W der dreiphasigen elektrischen Wechselspannung 34 separat und voneinander elektrisch getrennt bereitzustellen. Es wird also durch die jeweiligen zugeordneten der Phasenmodule 42, 44 jeweils die gleiche Phase bereitgestellt. Die Steuereinheit 50 steuert die Phasenmodule 42, 44 entsprechend an .

Nicht dargestellt in FIG 3 ist, dass die Phasenmodule 42, 44 jeweilige Vollbrückenschaltungen mit Halbleiterschaltern aufweisen, um in einem getakteten Betrieb die jeweilige der Pha-sen U, V, W entsprechend bereitzustellen. Somit wird von dem Phasenmodul 42 der Wechselrichtereinheit 36 eine erste Phase Ui und von dem Phasenmodul 44 der gleichen Wechselrichtereinheit 36 die Phase U2 bereitgestellt. Vorliegend sind Frequenz, Phasenlage sowie auch Amplitude der Phasen Ui und U2 gleich. Entsprechendes gilt für die weiteren Wechselrichtereinheiten 38 und 40 sowie die weiteren daran angeschlossenen Phasenwicklungen 22.

Die Phasenmodule 42, 44 einer jeweiligen der Wechselrichter-einheiten 36, 38, 40 werden so betrieben, dass die Teilwicklungen 24, 26 einer entsprechend zugehörigen Phasenwicklungen 22 zusammenwirken, wie eine einzige einteilige Phasenwicklungen 22 beim Stand der Technik. Vorliegend ist deshalb vorgesehen, dass die Teilwicklungen 24, 26 den jeweils gleichen magnetischen Fluss erfassen und auch die gleiche Windungszahl sowie im Wesentlichen auch die gleiche Querschnittsfläche bereitstellen. Die magnetische Wirkung der Teilwicklungen 24, 26 addiert sich somit im ungestörten bestimmungsgemäßen Betrieb .

Die Phasenmodule 42, 44 einer jeweiligen der Wechselrichtereinheiten 36, 38, 40 sind ausgebildet, die der jeweiligen Wechselrichtereinheit 36, 38, 40 zugeordnete elektrische Pha- se U, V, W der dreiphasigen elektrischen Wechselspannung 34 separat und voneinander elektrisch getrennt bereitzustellen. Zu diesem Zweck ist die jeweilige erste Teilwicklung 24 an das entsprechende erste Phasenmodul 42 und die jeweilige zweite Teilwicklung 26 an das entsprechende zweite Phasenmodul 44 elektrisch angeschlossen.

FIG 4 zeigt nun in einer schematischen Blockdarstellung die Wirkung der erfindungsgemäßen elektrischen Antriebseinrich-tung 30 im bestimmungsgemäßen ungestörten Betrieb. Wie aus FIG 3 bereits ersichtlich war, sind die Phasenwicklungen 22 zweiteilig ausgeführt, ebenso wie die Wechselrichtereinheiten 36, 38, 40. Jede der Teilwicklungen 24, 26 wird durch das entsprechende Phasenmodul 42, 44 mit der jeweiligen Phase U, V, W beaufschlagt. Dabei ist zu beachten, dass der Begriff

„Phase" im Sinne dieser Offenbarung eine der jeweiligen Phase zugeordnete Wechselspannung mit einer entsprechenden Phasenlage meint.

Die Teilwicklungen 24, 26 sind in Bezug auf ihre magnetische Wirkung hintereinander oder auch ineinander angeordnet. Dadurch können beide Teilwicklungen 24, 26 vom gleichen magnetischen Fluss erfasst werden.

Im bestimmungsgemäßen Betrieb kann hierdurch ein Parallelbetrieb realisiert werden. Einzig die doppelte Herausführung der Anschlussleitungen zu den Teilwicklungen 24, 26 erfordert einen entsprechenden erhöhten Aufwand.

Aus FIG 4 ist ferner ersichtlich, dass zur Bereitstellung eines gewünschten Drehmoments gemäß der Vektorregelung jede der Teilwicklungen 24, 26 durch das jeweilige Phasenmodul 42, 44 mit einem entsprechenden Strom Iq gemäß der Vektorregelung beaufschlagt wird. Die durch die Teilwicklungen 24, 26 dies-bezüglich bereitgestellte magnetische Wirkung ist mit einem Läufermagnetfeld verkettet, welches durch am äußeren Umfang des Läufers 28 angeordnete Permanentmagnete 56 bereitgestellt wird. Zu diesem Zweck sind die Permanentmagnete 56 hinsieht- lieh ihrer Orientierung des Magnetfelds alternierend in Um-fangsrichtung des Läufers 28 angeordnet.

Anhand von FIG 5 kann nun die vorteilhafte Wirkung der Erfin-dung beispielhaft erläutert werden. FIG 5 zeigt eine Darstellung wie FIG 4, wobei jetzt jedoch die zweite Teilwicklung 26 von einen Wicklungskurzschluss 58 betroffen ist. Dieser ist in FIG 5 mit I k bezeichnet.

Mittels eines nicht weiter dargestellten Detektors kann der

Wicklungskurzschluss 58 detektiert werden. Ein entsprechendes Detektionssignal wird der Steuereinheit 50 zur Verfügung gestellt. Die Steuereinheit 50 deaktiviert daraufhin das Phasenmodul 44, sodass der von dem Phasenmodul 44 für die zweite Teilwicklung 26 bereitgestellte elektrische Strom null ist.

Da der Kurzschluss im bestimmungsgemäßen Betrieb auftritt und der Läufer 28 permanenterregt ist, wird durch die Rotation des Läufers 28 weiterhin ein magnetisches Wechselfeld in die zweite Teilwicklung 26 induziert, welches dazu führt, dass in der zweiten Teilwicklung 26 trotz des Wicklungskurzschluss 58 eine elektrische Spannung L induziert wird, die dazu führt, dass in der durch den Wicklungskurzschluss 58 betroffenen zweiten Teilwicklung 26 ein Strom fließt, der zu einer uner-wünschten Erwärmung und weiteren Schädigung führen kann.

Erfindungsgemäß besteht nun die Möglichkeit, dass mittels der Steuereinheit 50 das andere der Phasenmodule 42 in einem Feldschwächebetrieb betrieben wird. Entsprechend kann ein durch das Phasenmodul 42 bereitgestellter Strom für die erste Teilwicklung 24 eine Stromkomponente I d umfassen, die kleiner als null ist. Dadurch, dass die erste und die zweite Teilwicklung 24, 26 den gleichen magnetischen Fluss erfassen, kann somit der magnetische Fluss insgesamt reduziert werden, wodurch dann auch die induzierte Spannung L reduziert werden kann. Vorzugsweise kann der Fluss vollständig kompensiert werden, sodass die schädliche Wirkung der induzierten Spannung Uk weitgehend vermieden werden kann.

Unabhängig hiervon ist es mit dem erfindungsgemäßen Konzept natürlich auch möglich, dass bei Ausfall eines der Phasenmodule 42, 44 mit dem jeweils anderen der Phasenmodule 42, 44 ein Weiterbetrieb der elektrischen Antriebseinrichtung 30 erreicht werden kann.

Der Wicklungskurzschluss 58 kann innerhalb einer jeweiligen der Teilwicklungen 24, 26 auftreten oder auch an Anschluss-klemmen der Teilwicklungen 24, 26, zum Beispiel in einem Klemmenkasten oder dergleichen.

Vorzugsweise kann vorgesehen sein, dass bei einem bestimmungsgemäßen Betrieb ein während des Betriebs auftretender Kurzschluss detektiert wird und ein Strom, der die jeweilige der Teilwicklungen 24, 26 beaufschlagt, von drehmomentbereitstellend I q auf feldschwächend I d < 0 umgeschaltet wird.

Grundsätzlich ist es natürlich auch möglich, den magnetischen Fluss lediglich teilweise zu schwächen und zugleich ein zusätzliches Drehmoment bereitzustellen. Vorzugsweise wird die zusätzliche Drehmomentbereitstellung jedoch abhängig von einem elektrischen Widerstand des Wicklungskurzschlusses ermittelt. Dies kann zum Beispiel über eine Messung des magneti-sehen Flusses und/oder dergleichen erreicht werden.

Die Detektion eines Wicklungskurzschlusses kann durch verschiedene Maßnahmen realisiert sein. So kann zum Beispiel ein Wert des Stromes sowie auch ein Stromverlauf, insbesondere eine Kurvenform eines Stromverlaufs ausgewertet werden. Zu diesem Zweck können geeignete Stromsensoren an entsprechend geeigneten Stellen der rotierenden elektrischen Maschine, hier der Synchronmaschine 10, angeordnet sein. Darüber hinaus besteht die Möglichkeit, Magnetfeldmessungen hierfür heranzu-ziehen. Zu diesem Zweck können geeignete Magnetfeldsensoren an entsprechend geeigneten Stellen der rotierenden elektrischen Maschine angeordnet sein. Zum Beispiel können hierfür Sense-Coils eingesetzt werden, zum Beispiel nach Art von spannungsgestützten Flusssensoren oder dergleichen, die eine in jeder der Phasen U, V, W der dreiphasigen Wechselspannung 34 induzierten Spannung fassen und daraus den entsprechenden magnetischen Fluss ermitteln. Darüber hinaus besteht die Mög-lichkeit einer Spannungsmessung an Anschlüssen der Teilwicklungen 24, 26 sowie auch die Option eine Temperatur mittels geeigneter Temperatursensoren an dafür günstigen Stellen der rotierenden elektrischen Maschine zu ermitteln. Insbesondere kann eine Störung dadurch festgestellt werden, dass zwei Tem-peratur-/Strom-Werte in unterschiedlichen jeweiligen Phasenwicklungen 22 miteinander verglichen werden. Bei einem störungsfreien Betrieb sollten sich aufgrund der Symmetrie im Wesentlichen gleiche Werte hierbei einstellen. Eine Abweichung deutet daher auf eine entsprechende Störung hin.

Nicht dargestellt in den Figuren ist, dass durch die vorgesehenen Maßnahmen an den Phasenmodulen 42, 44, insbesondere bezüglich des Stromes I d , im ungestörten System erzeugte Strom-rippel im Störungsfall größer ausfallen können, weil sie nicht mehr aufgrund einer Symmetrie kompensiert werden können. Um die Auswirkungen hierdurch reduzieren zu können, kann eine Taktfrequenz der Halbleiterschalter des Phasenmoduls 42, 44, welches an der ungestörten Teilwicklung 24, 26 angeschlossen ist, erhöht werden, oder es kann eine Flankensteil-heit beim Schalten der Halbleiterschalter verringert werden.

Zwar können hierdurch größere Verluste des entsprechenden der Phasenmodule 42, 44 entstehen, denen jedoch aufgrund einer thermischen Kopplung der beiden zugeordneten der Phasenmodule 42, 44 an eine gemeinsame Kühleinrichtung entgegengewirkt werden kann. Dadurch, dass das Phasenmodul 42, 44, welches an der gestörten der Teilwicklungen 24, 26 angeschlossen ist, deaktiviert sein kann, wird durch dieses Phasenmodul im Wesentlichen keine Verlustleistung mehr bereitgestellt. Die hierdurch verfügbare Kühlleistung kann somit durch das andere der beiden Phasenmodule 42, 44 genutzt werden. Dadurch kann die erhöhte Verlustleistung abgeführt werden.

Die Ausführungsbeispiele dienen lediglich der Erläuterung der Erfindung und sollen diese nicht beschränken

Bezugs zeichenliste

10 Synchronmaschine

12 Ständer

14 Blechpaket

20 Ständerwicklung

22 Phasenwicklungen

24 erste Teilwicklung

26 zweite Teilwicklung

28 Läufer

30 elektrische Antriebseinrichtung

32 Wechselrichter

34 WechselSpannung

36 Wechselrichtereinheit

38 Wechselrichtereinheit

40 Wechselrichtereinheit

42 Phasenmodul

44 Phasenmodul

48 Energiequelle

50 Steuereinheit

52 Stromsensor

54 Steueranschluss

56 Permanentmagnet