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Dokumentenidentifikation DE60030738T2 06.09.2007
EP-Veröffentlichungsnummer 0001208640
Titel VERFAHREN UND VORRICHTUNG ZUM BETREIBEN VON FELDGESCHALTETEN MOTOREN UND MASCHINEN MIT FELDGESCHALTETEN MOTOREN
Anmelder Otis Elevator Co., Farmington, Conn., US
Erfinder HELLER, C., Marcus, D-13437 Berlin, DE;
MANN, Michael, D-12347 Berlin, DE;
ERNECKE, Christoph, D-14050 Berlin, DE
Vertreter Klunker, Schmitt-Nilson, Hirsch, 80797 München
DE-Aktenzeichen 60030738
Vertragsstaaten DE, FR, GB
Sprache des Dokument EN
EP-Anmeldetag 12.07.2000
EP-Aktenzeichen 009453390
WO-Anmeldetag 12.07.2000
PCT-Aktenzeichen PCT/US00/18946
WO-Veröffentlichungsnummer 2001010009
WO-Veröffentlichungsdatum 08.02.2001
EP-Offenlegungsdatum 29.05.2002
EP date of grant 13.09.2006
Veröffentlichungstag im Patentblatt 06.09.2007
IPC-Hauptklasse H02P 6/00(2006.01)A, F, I, 20051017, B, H, EP
IPC-Nebenklasse H02P 6/08(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, EP   H02P 21/00(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, EP   

Beschreibung[de]
GEBIET DER ERFINDUNG

Die Erfindung betrifft ein Wortfeld kommutierter Motoren und derartige Motoren beinhaltende Maschinen.

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

1 zeigt eine einfache schematische Darstellung eines feldkommutierten Motors 10, der von einer Stromversorgung 12 mit Leistung versorgt wird und einen Stator 16 und einen Rotor 20 enthält. Der Stator trägt Erregerspulen 17 (A-A', B-B', C-C' und D-D'), die sequenziell erregt werden, so dass die Spulen als Magneten mit Nord- und Südpolen wirken, um Kräfte an Permanentmagneten 21 zu erzeugen, die an dem Rotor 20 angebracht sind, so dass der Rotor 20 gedreht wird. Kenntnis über die Lage der Rotormagneten 21 relativ zu den Spulen 17 ist notwendig, damit die Spulen in der richtigen Abfolge und mit der richtigen zeitlichen Lage erregt werden und das gewünschte Drehmoment, die gewünschte Drehzahl oder die Drehrichtung des Rotors 20 erbringen. Typischerweise liefert ein Sensor 22 Rohdaten über die Rotor-Winkelstellung in einem „Sensor"- oder nicht-kalibrierten Koordinatensystem. Allerdings müssen diese Daten dazu verwendet werden, die Lage der Magneten 21 in Bezug auf die Spulen 17 zu ermitteln. Die Initialisierung des Motors soll hier die Bestimmung der Beziehung zwischen dem nicht-kalibrierten Koordinatensystem und einem Koordinatensystem mit bekannter Beziehung zu den Erregerspulen 17 bedeuten, so dass die Beziehung der Magneten 21 zu den Spulen aus den rohen, nicht-kalibrierten Winkeldaten ermittelt werden kann. Die Rohdaten werden initialisiert, und die initialisierten Daten werden bei der Abfolge und der zeitlichen Steuerung der Erregung der Spulen 17 verwendet.

Das Initialisieren des Motors 10 kann dann indirekter Weise ohne besondere Maßnahmen erfolgen, wenn der Motor 10 zugänglich und nicht belastet ist. Das Erregen des Stators 16 mit einer Prüfspannung bekannter Orientierung führt zu einer bekannten Winkelstellung des Rotors 20, weil der Lastwinkel null ist. Die von dem Sensor 22 stammenden Rohdaten, die den Winkel im nicht-kalibrierten Koordinatensystem angeben, lassen sich auf ein q-d-Rotor-Koordinatensystem beziehen, wobei d die Achse der Magneten 21 und ein q die Quadraturachse ist, so dass der „Fehlerwinkel" zwischen dem nicht-kalibrierten System und dem Rotor-Koordinatensystem ermittelt wird. Da die Beziehung zwischen dem q-d-Rotor-Koordinatensystem und den Erregerspulen 17 bekannt ist, wird der Fehlerwinkel dann während des Motorbetriebs dazu verwendet, die Spulen 17 passend so zu erregen, dass die erwünschte Leistung des Motors 10 erreicht wird. Dementsprechend ist eine Initialisierung nicht unbedingt ein schwieriges Problem bei der Motorfertigung.

Allerdings macht es die oben beschriebene Initialisierung erforderlich, dass Motoren, die die Fabrik verlassen, den Sensor 22 enthalten und anschließend sorgfältig gehandhabt werden, damit die bauliche Lagebeziehung zwischen dem Rotor 20 und dem Sensor 22 nicht gestört wird. Derartige Motoren werden häufig in einer komplexen Anlage wie beispielsweise Aufzugsystemen an dem Ort installiert, an welchem die Maschinenanlage unterzubringen ist. Die Installierung stellt eine weitere Möglichkeit für eine Störung der Initialisierung dar. Die Initialisierung oder Neu-Initialisierung eines bereits installierten Motors ist mühsam. Typischerweise ist der Motor 10 belastet, und die Last (z.B. der Aufzug) muss von Hand manipuliert werden, beispielsweise durch Verstellen der Seile, um die Last zu beseitigen und eine Initialisierungs-Prozedur auszuführen, wie sie oben erläutert wurde. Dieses Manipulieren kann zeitaufwändig sein und zusätzlichen Personalaufwand erfordern. Der Austausch eines ausgefallenen Sensors 22 vor Ort erfordert in ähnlicher Weise die Beseitigung der Last oder die Installierung eines neuen, initialisierten Motors mit einem neuen Sensor 22. Eine einfachere und effizientere Initialisierungs-Prozedur würde ein Fortschritt im Stand der Technik sein.

Nach der Druckschrift „Detection of the Rotor Position of a Permanent Magnet Synchronous Motor at Standstill" ETEP Vol. 9, No. 1 Januar 1999 (1999-01)–Februar 1999 (1999-02), Seiten 43–47, XP000956214 von M. Steiblan et al. ist es bekannt, die relative Stellung von Rotor und Stator im Stillstand dadurch zu ermitteln, dass zunächst ein Prüfspannungsimpuls zwischen die Wicklungsanschlüsse U und V des Motors gelegt wird. Die Spannungsantwort zwischen den Anschlüssen W und U wird gemessen. Es wird eine zweite Spannung zwischen die Wicklungsanschlüsse V und W des Motors gelegt. Es wird die Spannungsantwort zwischen den Anschlüssen U und V gemessen. Daraus wird die Anfangs-Rotorstellung ermittelt.

Es ist also ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine oder mehrere der oben aufgezeigten Unzulänglichkeiten und Nachteile des Stands der Technik zu beheben.

Weitere Ziele ergeben sich im Folgenden und sind zum Teil für den Fachmann aus der vorliegenden Offenbarung ersichtlich.

OFFENBARUNG DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung entspricht dem obigen Ziel dadurch, dass sie Verfahren und eine Vorrichtung zum Kalibrieren eines feldkommutierten Motors schafft, wenn der Motor unter einer von null verschiedenen Last steht. Dementsprechend lässt sich das Auf-null-Bringen der Motorlast vermeiden, was Zeit und Mühe erspart, die ansonsten bei der Einrichtung der den Motor enthaltenden Anlage, beispielsweise eines Aufzugs, aufzuwenden wären.

Ein Verfahren gemäß einem Aspekt der Erfindung beinhaltet folgende Schritte: Anlegen einer ersten Spannung einer ersten Orientierung und eines ersten Betrags an den Rotor oder den Stator; Bestimmen eines ersten Rotorwinkels entsprechend dem Anlegen der ersten Spannung; Anlegen einer zweiten Spannung an den Rotor oder den Stator, wobei die zweite Spannung eine Orientierung besitzt, die im wesentlichen der ersten Orientierung entspricht, und einen zweiten, von dem ersten Betrag verschiedenen Betrag aufweist, wobei die zweite Spannung angelegt wird, wenn der Motor von einer Last belastet ist, die etwa der während des Anlegens der ersten Spannung vorhandenen Last entspricht; Bestimmen eines zweiten Rotorwinkels, der dem Anlegen der zweiten Spannung entspricht; und Bestimmen eines Fehlerwinkels als Funktion von zumindest dem ersten und dem zweiten Rotorwinkel, um eine Kalibrierung des Motors zu ermöglichen. Die erste und die zweite Spannung, oder ein oder beide dazugehörigen Ströme werden bei der Bestimmung des Fehlerwinkels verwendet. Wie der Fachmann im Lichte der vorliegenden Offenbarung erkennt, stehen die stationären Ströme und Spannungen durch den Widerstand des Stators zueinander in Beziehung.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird eine Vorrichtung zum Initialisieren und Betreiben eines feldkommutierten Motors gemäß den hier offenbarten Verfahren offenbart. Die Vorrichtung kann einen Prozessor, einen Sensor zum Bestimmen der Rotorwinkelstellung und eine Stromversorgung enthalten. Der Prozessor steht in elektrischer Verbindung mit dem Sensor und der Stromversorgung und enthält Merkmale wie beispielsweise eine Hardware-Konfiguration oder geeignete Software-Programmierung, um die obige Initialisierung und den obigen Betrieb des Motors auszuführen. Der Begriff Prozessor kann sich hier auf einen Spezialprozessor zum Initialisieren von Motoren zwecks Bestimmung des Fehlerwinkels beziehen, oder auf einen eher universalen Prozessor, der zusätzlich zum Kalibrieren des Motors den Motor zu Verwendung der Vorrichtung betreibt, in die der Motor eingebaut ist. Diese und weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich deutlicher aus der folgenden Erläuterung.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Für ein weitergehendes Verständnis der Erfindung sei auf die nachfolgende Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele und die begleitenden Zeichnungen verwiesen. Es zeigen:

1 eine schematische Darstellung eines feldkommutierten Motors und einer Stromversorgung, die Leistung in den Motor einspeist;

2 eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zum Initialisieren des Motors nach 1 mit einer perspektivischen Ansicht des in 1 gezeigten Motors;

3 ein nicht-kalibriertes Koordinatensystem und das q-d-Rotorkoordinatensystem des Motors nach 1 und 2 des auf die Koordinatensysteme bezogenen Fehlerwinkels und von Rotorwinkeln, die durch Prüfspannungen hervorgerufen werden, die an den Stator als Teil einer Initialisierungs-Prozedur gemäß der Erfindung angelegt werden; und

4 ein Flussdiagramm, welches die Schritte einer beispielhaften Initialisierungs-Prozedur zum Initialisieren des Motors zwecks Bestimmung des Fehlerwinkels veranschaulicht.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN

1 und 2 veranschaulichen einen feldkommutierten Motor 10. 1 ist eine Ansicht des Motors 10 entlang der Z-Z-Achse in 2, die den Motor 10 perspektivisch zeigt. Der feldkommutierte Motor 10 enthält einen Stator 16, der Spulen 17 trägt, bezeichnet als A-A', B-B', C-C' und D-D', und einen Rotor 20, der Permanentmagneten 21 trägt. Die Stromversorgung 12 liefert Leistung zum Erregen der Spulen 17 in geeigneter Abfolge und passender zeitlicher Lage, um den Rotor 20 um die Z-Achse gemäß Pfeil 32 in einer gewünschten Richtung und mit gewünschter Drehzahl oder gewünschtem Drehmoment zu drehen. Der Sensor 22, der ein ortsfestes Element 23 zum Zusammenwirken mit an dem Rotor 20 angebrachten Sonden 24 enthalten kann, liefert Information über die Winkelstellung des Rotors 20, so dass die Spulen 17 in der passenden Abfolge mit passender zeitlicher Lage erregt werden können. Ein im Stand der Technik bekannter Sensor, der sich zur Verwendung als Sensor 22 eignet, wird als Sinus-Kosinus-Codierer bezeichnet. Die Stromversorgung 12 ist typischerweise eine pulsweitenmodulierte (PWM-)Versorgung. Angestrebt wird die Bestimmung des Winkels &xgr; des Rotors 20 in einem Stator-Koordinatensystem.

Bezugnehmend auf 2 ist eine Last am Motor 10 schematisch durch das an einem um den Rotor 20 geschlungenen Seil 20 befestigtes Gewicht 28 dargestellt. Die nach unten gerichtete Kraft 29 aufgrund des Gewichtes 28 liefert an dem Rotor 20 ein Drehmoment. Das Gewicht 28 lässt sich repräsentieren durch die an dem Motor 10 wirkende Last, wenn der Motor in Verbindung mit einer Anlage wie beispielsweise einem Aufzugsystem verwendet wird. Ein Prozessor 26 steht in elektrischer Verbindung mit der Stromversorgung 12, dem Sensor 22 und einem Sensor (oder mehreren Sensoren) 34, die zum Messen von Strömen und/oder Spannungen in bzw. an den Erregerspulen 17 vorgesehen sein können. Der Prozessor 26 kann Merkmale enthalten zum Steuern der Stromversorgung 12, ansprechend auf Daten, die von dem Sensor 22 erhalten werden, damit der Motor 10 so betrieben wird, dass er das gewünschte Drehmoment, die erwünschte Drehzahl, Drehrichtung, Anzahl von Umdrehungen etc. liefert. Ein Benutzereingabeteil 35 kann ebenfalls vorgesehen sein, um dem Benutzer die Möglichkeit zu geben, Befehle an den Prozessor 26 für den Betrieb des Motors zu geben. Zahlreiche Typen von geeigneten Benutzereingabeteilen sind im Stand der Technik bekannt. Beispielsweise kann das Benutzereingabeelement 35 eine Tastatur, ein Modem, oder ein Zeiger- und Auswahlgerät wie beispielsweise eine Maus sein. Die Erfindung kann außerdem ein (nicht gezeigtes) Benutzerausgabeteil, wie beispielsweise eine Videoanzeige, enthalten, die in elektrischer Verbindung mit dem Prozessor 26 steht, um die Verwendung des Zeiger- und Auswahlgeräts zu erleichtern oder anderweitig mit einem Benutzer zu kommunizieren.

Das Initialisieren des Motors 10 gemäß der Erfindung wird im Folgenden anhand der 3 und 4 erläutert. 3 zeigt das Rotor-Koordinatensystem mit den Achsen q und d, außerdem das nicht-kalibrierte Koordinatensystem des Sensors 22, angedeutet durch die Achsen q* und d*. Die beiden Koordinatensysteme stehen miteinander über den Fehlerwinkel &Dgr;&xgr; in Verbindung, und die Kenntnis dieses Winkels &Dgr;&xgr; ist erforderlich, um Rohdaten von dem Sensor 22 auf das Rotor-Koordinatensystem q-d zu beziehen, damit die Stellung der Magneten 21 relativ zu den Spulen 17 ermittelt werden kann.

Bezugnehmend auf die 3 und 4 lässt sich der Fehlerwinkel &Dgr;&xgr; auch dann ermitteln, wenn der Motor 10 unter einer von null verschiedenen Last steht, beispielsweise der schematisch durch das Gewicht 28 repräsentierten Last, und zwar folgendermaßen:

Gemäß Bezugszeichen 52 in 4 wird eine Spannung V1 mit einer ersten Orientierung und einem ersten Betrag an die Statorspulen 17 gelegt. Die Orientierung der Spannung bedeutet die Orientierung der Felder, die durch den Strom I1 in mindestens einer der Statorspulen 17 durch dortiges Anlegen der Spannung erzeugt werden. V1 und I1 stehen miteinander durch den Widerstand der Spule oder der Spulen in Beziehung, an die die Spannung angelegt wird. Der Rotor dreht sich zu dem Winkel &xgr;1* gemäß Bezugszeichen 43 in 3, wobei &xgr;1* dem Rohwinkel entspricht, der durch den Sensor 22 geliefert wird und den Winkel des Rotors 20 im nicht-kalibrierten Koordinatensystem darstellt. Entsprechend den Bezugszeichen 56 und 58 in 4 werden der Strom I1 und der Winkel &xgr;1* bestimmt. Der Strom und die Spannung lassen sich durch direktes Messen ermitteln, beispielsweise mit Hilfe eines in 2 gezeigten Strom-/Spannung-Fühlers 34. Der Strom kann aber auch aus der Spannung und der Kenntnis des Widerstands der betreffenden Spule oder Spulen 17 ermittelt werden. Die Stromversorgung 10 kann eine ausgewählte Spannung oder einen ausgewählten Strom ansprechend auf eine Bedienereingabe oder ansprechend auf Befehle aus dem Prozessor 26 liefern, so dass sich Spannung oder Strom aus Kenntnis von Befehlen ermitteln lässt.

Als Nächstes wird gemäß Bezugszeichen 60 in 4 eine zweite Spannung mit einer von dem Betrag der Spannung V1 verschiedenen Betrag und im Wesentlichen gleicher Orientierung wie bei der ersten Spannung V1 an die Statorspulen angelegt. Es wird ein V2 entsprechender zweiter Strom I2 hervorgerufen, und der Rotor dreht sich zu einem zweiten Winkel &xgr;2*, wie in 3 bei Bezugszeichen 40 darstellt ist. Entsprechend den Bezugszeichen 62 und 64 in 4 werden sodann &xgr;2* und I2 ermittelt. Man beachte, dass der Betrag der auf den Rotor 20 des Motors 10 während der Ermittlung von &xgr;2* einwirkenden Kraft im Wesentlichen der gleiche sein sollte wie eine Bestimmung von &xgr;1*, so dass man annehmen darf, dass die Komponenten der Vektoren I1 und I2 nach 3 entlang der q-Achse gleich groß sind.

Nach der Bestimmung von &xgr;1*, &xgr;2* sowie I1 und I2 (oder alternativ V1 und V2 sowie dem Widerstand der entsprechenden Spulen 17) lässt sich der Fehlerwinkel &Dgr;&xgr; nach folgender Formel (Gleichung 1) ermitteln: &Dgr;&xgr; = &xgr;2* + arcsin{I1[I12 + I22 – 2I1I2cos(&xgr;2* – &xgr;1*)]–1/2sin(&xgr;2* – &xgr;1*)} wobei:

&Dgr;&xgr;
= Fehlerwinkel
&xgr;2*
= zweiter Rotorwinkel
&xgr;1*
= erster Rotorwinkel
I1
= erster Strom entsprechend der ersten Spannung
I2
= zweiter Strom entsprechend der zweiten Spannung

I1 und I2 stehen zu den entsprechenden Spannungen V1 und V2 über das Ohmsche Gesetz in Verbindung, wobei R der Widerstand der entsprechenden Spule oder Spulen ist, so dass V1 = I1/R V2 = I2/R

Nachdem &Dgr;&xgr; ermittelt ist, wird der initialisierte Winkel &xgr; des Rotors 20, das ist der Winkel des Rotors in einem Rotor-Koordinatensystem, folgendermaßen ermittelt: &xgr; = &xgr;* – &Dgr;&xgr; wobei &xgr;* ein zusätzlicher Rotorwinkel in einem nicht-kalibrierten Koordinatensystem ist, geliefert durch die Rohdaten von dem Sensor 22, die typischerweise die Momentanstellung des Rotors während des Betriebs des Motors 10 repräsentieren, und &Dgr;&xgr; der oben ermittelte Fehlerwinkel ist. Der Winkel &xgr; wird dazu benutzt, in passender Weise die Abfolge und die zeitliche Lage der Erregung der Spulen 17 (A-A', B-B', C-C' und D-D') auszuführen, die an dem Stator angebracht sind, um den gewünschten Betrieb des Motors 10 oder der den Motor 10 enthaltenden Anlage zu erreichen. Man beachte, dass die Anzahl der in 2 gezeigten Spulen lediglich beispielhaft ist.

Wie der Fachmann im Lichte der vorliegenden Offenbarung sieht, kann der Prozessor 26 automatisch die oben beschriebene Initialisierung beispielsweise gemäß Befehlen ausführen, die in Prozessor-Hardware oder durch Software in einem nicht-flüchtigen Speicher des Prozessors 26 konfiguriert sind. Solche Befehle können die in 4 dargestellten Schritte beinhalten, um die passende Kommunikation des Prozessors 26 mit dem Sensor 22, der Stromversorgung 12 und wahlweise dem Strom- und/oder Spannungssensor 36 zu koordinieren. Der Prozessor 26 kann ein Spezialprozessor sein, oder aber ein Personal-Computer, der in geeigneter Weise konfiguriert oder programmiert ist. Obwohl der Prozessor 26 und die Stromversorgung 12 in 2 als individuelle Einheiten dargestellt sind, erkennt der Fachmann durch die vorliegende Offenbarung, dass die Stromversorgung 12 und der Prozessor 26 zu einer einzigen Einheit zusammengefasst sein können. Der Prozessor kann außerdem den Motor 10 oder die Vorrichtung, in die der Motor 10 eingebaut ist, gemäß seitens eines Benutzers eingegebenen und/oder zusätzlichen Befehlen betreiben, die durch Softwareprogrammierung oder Hardwarekonfiguration bereitgestellt werden. Wenn beispielsweise der Motor 10 in einen Aufzug eingebaut ist, kann der Prozessor 26 den Aufzug steuern, der bekanntlich auf Benutzereingaben anspricht, um Personen oder Lasten zwischen Geschossen in einem Gebäude zu transportieren.

Wenn der Sensor 22 nur relative Angaben über einen Winkelversatz liefert, kann die obige Initialisierungsroutine notwendigenfalls auch beispielsweise bei jedem Hochfahren des Prozessors 26 oder zu passenden Zeitpunkten oder Intervallen ausgeführt werden.

Man erkennt also, dass das oben angesprochene Ziel sowie weitere, durch die obige Offenbarung sich ergebende Ziele wirksam erreicht werden, da gewisse Änderungen an den obigen Ausgestaltungen möglich sind, ohne vom Schutzumfang der Erfindung abzuweichen, soll die obige Beschreibung ebenso wie der Inhalt der begleitenden Zeichnungen als lediglich beispielhaft und nicht beschränkend angesehen werden. Beispielsweise trägt in den begleitenden Figuren der Rotor 20 die Permanentmagneten 21, und der Stator 16 trägt die Spulen 17. Der Fachmann erkennt jedoch durch die folgende Offenbarung, dass der Stator 16 die Magnete und der Rotor die Spulen tragen kann, und dass Verfahren und Vorrichtung gemäß der Erfindung auf einem derartigen Motor verwendbar sind.

Darüber hinaus brauchen Daten über die Winkelstellung des Rotors nicht mit Hilfe eines Sensors 22, z.B. eines Codierers, geliefert werden. Es ist im Stand der Technik bekannt, derartige Daten durch Überwachen der Gegen-EMK von Spulen des Rotors 20 zu gewinnen. Diese Daten können ebenfalls nicht-kalibriert sein und eine Initialisierung des Motors erfordern, um die Stellung der Permanentmagneten zu den Erregerspulen in Beziehung zu setzen.


Anspruch[de]
Verfahren zum Initialisieren eines feldkommutierten Motors unter Last, wobei der Motor Maßnahmen zum Bestimmen des Rotorwinkels enthält, umfassend folgende Schritte:

Anlegen einer ersten Spannung einer ersten Orientierung und eines ersten Betrags an den Rotor oder den Stator;

Bestimmen eines ersten Rotorwinkels entsprechend dem Anlegen der ersten Spannung;

Anlegen einer zweiten Spannung an den Rotor oder den Stator, wobei die zweite Spannung eine Orientierung besitzt, die im wesentlichen der ersten Orientierung entspricht, und einen zweiten, von dem ersten Betrag verschiedenen Betrag aufweist, wobei die zweite Spannung angelegt wird, wenn der Motor von einer Last belastet ist, die etwa der während des Anlegens der ersten Spannung vorhandenen Last entspricht;

Bestimmen eines zweiten Rotorwinkels, der dem Anlegen der zweiten Spannung entspricht; und

Bestimmen eines Fehlerwinkels als Funktion von zumindest dem ersten und dem zweiten Rotorwinkel, um eine Initialisierung des Motors zu ermöglichen.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem zumindest der Schritt des Bestimmens des ersten Rotorwinkels und der Schritt des Bestimmens des zweiten Rotorwinkels das Bestimmen eines Rotorwinkels mit Hilfe eines den Rotorwinkel fühlenden Codierers erfolgt. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Schritte des Anlegens einer ersten und einer zweiten Spannung das Anlegen einer ersten und einer zweiten Spannung an Statorspulen beinhaltet. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Schritte des Anlegens der ersten und der zweiten Spannung das Anlegen der ersten und der zweiten Spannung an Rotorspulen beinhaltet. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem der Schritt des Anlegens der zweiten Spannung den Schritt des Anlegens einer zweiten Spannung mit einem Betrag beinhaltet, der kleiner ist als derjenige der ersten Spannung. Verfahren nach Anspruch 1, enthaltend den Schritt des Bestimmens des Betrags eines ersten Stroms oder eines zweiten Stroms, die der ersten bzw. der zweiten Spannung entsprechen, wobei der Schritt des Bestimmens des Fehlerwinkels das Bestimmen des Fehlerwinkels zumindest als eine Funktion des ersten und des zweiten Rotorwinkels und des Betrags des ersten oder des zweiten Stroms beinhaltet. Verfahren nach Anspruch 6, bei dem der Schritt des Bestimmens des Betrags des ersten oder des zweiten Stroms das Bestimmen des Betrags des ersten bzw. des zweiten Stroms aus der ersten bzw. der zweiten Spannung und die Kenntnis des Widerstands des Stators oder des Rotors beinhaltet. Verfahren nach Anspruch 6, bei dem der Schritt des Bestimmens des ersten und/oder des zweiten Stroms das Bereitstellen eines Stromfühlers und das Messen des ersten und/oder des zweiten Stroms beinhaltet. Verfahren nach Anspruch 1, enthaltend die Schritte des Bestimmens des ersten und des zweiten Stroms entsprechend der ersten bzw. der zweiten Spannung, wobei der Schritt des Bestimmens des Fehlerwinkels das Bestimmen des Fehlerwinkels in der Weise beinhaltet, dass folgende Formel erfüllt ist:

wobei:

&Dgr;&xgr; = Fehlerwinkel

&xgr;2* = zweiter Rotorwinkel

&xgr;1* = erster Rotorwinkel

I1 = erster Strom entsprechend der ersten Spannung

II2 = zweiter Strom entsprechend der zweiten Spannung
Verfahren nach Anspruch 1, weiterhin umfassend die Schritte:

Bestimmen eines dritten Rotorwinkels;

Bestimmen eines initialisierten Rotorwinkels aus dem dritten Rotorwinkel und dem Fehlerwinkel; und

Verwenden des initialisierten Winkels bei der Bereitstellung von Leistung für den Motor, um den Motor zum Betreiben der Vorrichtung zu drehen.
Vorrichtung zum Initialisieren eines feldkommutierten Motors (10), der einen Rotor (20) und einen Stator (16) aufweist, umfassend:

eine Motorenergiequelle (12) zum Bereitstellen von Energie für den Rotor (20) und/oder den Stator (16) des Motors (10);

einen Fühler (22) zum Bestimmen des Rotorwinkels;

einen Prozessor (26), elektrisch mit dem Fühler (22) und der Energiequelle (12) verbunden, wobei der Prozessor (26) enthält:

eine Einrichtung zum Anlegen einer ersten Spannung einer ersten Orientierung und eines ersten Betrags an den Rotor (20) oder den Stator (16);

eine auf den Fühler (22) ansprechende Einrichtung zum Bestimmen eines ersten Rotorwinkels entsprechend dem Anlegen der ersten Spannung;

eine Einrichtung zum Anlegen einer zweiten Spannung an den Rotor (20) oder den Stator (16), wobei die zweite Spannung eine Orientierung besitzt, die im wesentlichen der ersten Orientierung gleicht, und einen von dem ersten Betrag verschiedenen zweiten Betrag aufweist;

eine Einrichtung zum Bestimmen eines zweiten Rotorwinkels entsprechend dem Anlegen der zweiten Spannung; und

eine Einrichtung zum Bestimmen eines Fehlerwinkels zum Ermöglichen der Initialisierung des Motors (10), wobei die Einrichtung den Fehlerwinkel bestimmt als eine Funktion mindestens des ersten und des zweiten Rotorwinkels; der ersten Spannung oder dem dieser entsprechenden Strom; und der zweiten Spannung oder des dieser entsprechenden Stroms.
Vorrichtung nach Anspruch 11, weiterhin umfassend:

eine Einrichtung zum Bestimmen eines initialisierten Rotorwinkels aus dem dritten Rotorwinkel und dem Fehlerwinkel derart, dass die Energiequelle (12) dem Stator (16) und/oder dem Rotor (20) Leistung zuführen kann, um den Rotor (20) in Gang zu setzen.






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