Verfahren zum Bestimmen einer Rotorfrequenz und/oder eines Rotorwinkels eines Rotors einer Reluktanzmaschine, Steuerein- richtung sowie Antriebsanordnung

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bestimmen einer Rotorfrequenz und/oder eines Rotorwinkels eines Rotors einer Reluktanzmaschine. Überdies betrifft die vorlie- gende Erfindung eine Steuereinrichtung für einen Umrichter einer Reluktanzmaschine. Schließlich betrifft die vorliegende Erfindung eine Antriebsanordnung.

Das Interesse richtet sich vorliegend auf Reluktanzmaschinen, insbesondere synchrone Reluktanzmaschinen ohne Dämpferkäfig. Derartige synchrone Reluktanzmaschinen ohne Dämpferkäfig wei ^¬ sen, sofern sie an einem Frequenzumrichter feldorientiert betrieben werden, einen speziell auch im Teillastbereich sehr guten Wirkungsgrad bei zugleich hoher verfügbarer Dynamik auf. Im Gegensatz zu Asynchronmaschinen existiert keine, den dynamischen Flussaufbau „störende" Rotorzeitkonstante, womit die synchrone Reluktanzmaschine den Vorzug bietet, im Teil ^¬ lastbereich bei abgesenktem Fluss äußerst energieeffizient zu fahren, zugleich aber eine Anforderung von hohem Lastmoment schnell zu magnetisieren . Den Vorteil im Wirkungsgrad erzielt die Reluktanzmaschine erstrangig durch den Wegfall der Rotor ^¬ verluste, da dieser stationär synchron mit dem Stator-Drehfeld umläuft und über keinerlei Wicklungen verfügt. Im Ver ^¬ gleich zu einer permanenterregten Synchronmaschine sind vor allem die weitaus günstigeren Herstellungskosten der Maschine sowie die mögliche Kosteneinsparung beim Umrichterschutz attraktiv .

Steuereinrichtungen, die beispielsweise leistungsfähige Sig- nalprozessoren aufweisen, bieten heute die Möglichkeit, die für die Reluktanzmaschine charakteristischen Nichtlinearitä- ten zu modellieren und die dadurch aufwendigen Algorithmen zu beherrschen. Nicht zuletzt aus diesem Grund erklärt sich das momentane Interesse der Industrie, die Vorzüge der synchronen Reluktanzmaschine in geeigneten Applikationen zu nutzen. Eines der favorisierten Applikationsfelder sind beispielsweise Antriebe für Pumpen oder Lüfter. Diese werden in der Regel drehzahlgeregelt betrieben und haben ausgedehnte Laufzeiten, wodurch sich ein hohes Energiesparpotenzial ergibt. Derartige Reluktanzmaschinen sind aus Kostengründen in den meisten Fällen ohne einen Sensor, der die Drehzahl- und/oder Kommutierungslage messen kann, konfiguriert. Speziell bei Lüftern ist es notwendig, auf die drehende Reluktanzmaschine zuzuschal ^¬ ten, den Antrieb quasi „abzuholen" und auf die vorgegebene Förderleistung zurückzufahren. Beim Zuschalten auf die drehende bzw. rotierende synchrone Reluktanzmaschine muss der Umrichter dreh- und phasenrichtig zur Rotorlage aufsetzen. Im Gegensatz zur permanenterregten Synchronmaschine besteht der Rotor nur aus Eisen (und Luft) , wodurch die übliche Auswertung von Drehzahl und Phase mittels Messung der elektromoto ^¬ rischen Kraft nicht möglich ist. Für das Zuschalten auf drehende Asynchronmaschinen und permanenterregte Synchronmaschinen ohne Drehzahl- und Lagesensor existieren diverse Verfahren. Bei Asynchronmaschinen ist die Identifikation der Drehzahl ausreichend, da die Phase kein Maschinenparameter ist. Hierzu kann beispielsweise ein Strom bei einer vorgegebenen variierenden Suchfrequenz eingeprägt werden. Die Suche startet in der Regel bei einer Maximalfre ^¬ quenz und läuft gegen Null. Die zu identifizierende Drehzahl der Maschine liegt im Punkt der Maximalspannung. Weiterhin kann ein vollständiges Maschinenmodell, beispielsweise in Form eines Observers genutzt werden. Diese haben einen großen Einzugsbereich und schwingen auf die Maschinenfrequenz ein, wenn sie mit der realen Maschinenspannung versorgt werden. Bei permanenterregten Synchronmaschinen bedarf es der Bestimmung der Drehzahl und der Phase. Hierzu kann beispielsweise die elektromotorische Kraft, welche die Drehzahl und die Pha ^¬ sen des Rotors widerspiegelt, gemessen werden. Zudem kann ein Testpulsverfahren verwendet werden, bei dem eine Sequenz von Nullzeigern und Pulssperren erzeugt wird und die induzierten Pulsströme ausgewertet werden.

Alternativ zu den hier beschriebenen Verfahren wäre bei einer synchronen Reluktanzmaschine auch ein Verfahren möglich, bei welchem wie auch bei einer Asynchronmaschine Beobachter verwendet werden, die über einen großen Einzugsbereich verfügen und von einem vorgegebenen Startwert in Phase und Winkel ein ^¬ schwingen .

Hierzu beschreibt die Veröffentlichung „Sensorless Control of Reluctance Machines at Arbitrary Operating Conditions

Including Standstill" von M. Schroedel et al . , IEEE Transac- tions on Power Electronics, Vol. 9, No . 2, 1994 ein Verfahren zum Bestimmen eines Rotorwinkels einer Reluktanzmaschine.

Hierzu können unterschiedliche Spannungszeiger bereitgestellt werden, um die Reaktanzen in der d- und q-Achse zu bestimmen.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Lösung aufzu- zeigen, wie eine Reluktanzmaschine zuverlässiger betrieben werden kann.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren, durch eine Steuereinrichtung sowie durch eine Antriebsanordnung gemäß den jewei- ligen unabhängigen Patentansprüchen gelöst. Vorteilhafte Ausführungen der vorliegenden Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.

Ein erfindungsgemäßes Verfahren dient zum Bestimmen einer Ro- torfrequenz und/oder eines Rotorwinkels eines Rotors einer Reluktanzmaschine, wobei die Reluktanzmaschine einen Stator mit einer Statorwicklung und den Rotor mit einem magnetisch anisotropen Rotorpaket aufweist. Das Verfahren umfasst das Anlegen einer zeitlichen Sequenz von Spannungspulsen an der Statorwicklung, das Bestimmen der resultierenden zeitlichen Antwortsequenz des in der Statorwicklung fließenden elektrischen Stroms, welcher durch eine in Folge der Spannungspulse erzeugte Sequenz eines magnetischen Flusses in Wechselwirkung mit dem magnetisch anisotropen Rotorpaket entsteht, und das Bestimmen der Rotorfrequenz und/oder des Rotorwinkels anhand der bestimmten zeitlichen Antwortsequenz des elektrischen Stroms mittels einer Steuereinrichtung. Ferner werden zum An- legen der zeitlichen Sequenz von Spannungspulsen mit einem Frequenzumrichter in sequentieller Wiederholung jeweils abwechselnd ein Spannungswert von festem Betrag und fester Richtung und eine Pulssperre ausgegeben. Die Reluktanzmaschine ist insbesondere als synchrone Reluk ^¬ tanzmaschine ohne Dämpferkäfig ausgebildet. Der Stator der Reluktanzmaschine weist insbesondere eine 3-Phasen-Drehstrom- wicklung auf. Der Rotor besteht aus einem magnetisch anisotropen Aufbau, insbesondere kann der Rotor entsprechende

Flusssperrelemente, also luftgefüllte Bereiche, aufweisen, die derart angeordnet sind, dass ein richtungsabhängiger mag ^¬ netischer Leitwert resultiert.

An der Statorwicklung wird eine zeitliche Sequenz von Span- nungspulsen angelegt. Beispielsweise kann dazu mit einem Fre ^¬ quenzumrichter in sequentieller Wiederholung jeweils abwechselnd ein Spannungswert von festem Betrag und fester Richtung und eine Pulssperre ausgegeben werden. In Folge der elektrischen Spannung bildet sich ein zeitlich veränderlicher magne- tischer Fluss aus. Dieser zeitlich veränderliche magnetische Fluss führt infolge des magnetisch anisotropen Rotorpaketes nun zu einer vom Winkel des Rotors abhängigen Antwortsequenz des Stroms. Diese ist insbesondere mit einer Information des Rotorlagewinkels bzw. des Rotorwinkels moduliert.

Dem liegt die Erkenntnis zugrunde, dass bei der vorhandenen magnetischen Anisotropie des Rotorpakets ein relativ zum Ro ^¬ tor auf einer Kreistraj ektorie fortschreitender Flussraumzei ^¬ ger allgemein zu einer verzerrten elliptischen Trajektorie eines Stromraumzeigers bzw. Stromzeigers führt. Dieser Strom ^¬ raumzeiger kann anhand des zeitlichen Verlaufs der elektrischen Stromstärke bestimmt werden. Der zeitliche Verlauf der elektrischen Stromstärke kann beispielsweise mit einem Strom- sensor erfasst werden. Die Steuereinrichtung kann beispielsweise dazu ausgelegt sein, anhand des gemessenen elektrischen Stroms den Stromraumzeiger zu bestimmen. Anhand der Geometrie des Rotorpakets und/oder der bestimmten elektrischen Strom- stärke können dann die Rotorfrequenz des Rotors und/oder der Rotorwinkel bestimmt werden.

Die in Rotorkoordinaten resultierende elliptische Bahn der Stromtraj ektorie resultiert aus der Überlagerung einer Mit- Systemkomponente und einer Gegensystemkomponente . Die Mit- systemkomponente des Stroms ist stets in Richtung des Flusses gerichtet. Die Gegensystemkomponente des Stroms beinhaltet die Information des Rotorwinkels und ermöglicht daher die Be ^¬ stimmung von Rotorfrequenz und/oder des Rotorwinkels.

Statorfest betrachtet, und damit aus Sicht des statorfest stehenden Flusszeigers, erscheint die Mitsystemkomponente des Stroms als Gleichgrößenzeiger bzw. Offsetverschiebung in Richtung des Flusses. Die Gegensystemkomponente des Stroms erscheint als umlaufender Zeiger, und dreht mit doppelter Ro ^¬ torfrequenz in Drehrichtung des fortschreitenden Rotorwinkels auf einer Kreistraj ektorie . Die Überlagerung beider Komponenten resultiert in einer Kreistraj ektorie mit Offsetverschie ^¬ bung. Die Offsetverschiebung ist neben den Motorparametern abhängig von der Ansteuerungsamplitude und kann bei bekannten Motorparametern entweder berechnet oder bei unbekannten Motorparametern ausgemessen werden. Mit bekannter Offsetverschiebung kann somit aus der gemessenen Sequenz des Stroms nach Abzug der Offsetverschiebung der Rotorwinkel und/oder die Rotorfrequenz aus der verbleibenden Sequenz der Gegensystemkomponente bestimmt werden.

In einer Ausführungsform wird zum Bestimmen der Rotorfrequenz und/oder des Rotorwinkels eine Phase und/oder eine Frequenz des elektrischen Stroms mittels einer Phasenregelschleife der Steuereinrichtung aufbereitet. Eine derartige Phasenregel ^¬ schleife wird als Phase-Locked-Loop (PLL) bezeichnet. Die ho ^¬ he Signalgüte am Ausgang der Phasenregelschleife ermöglicht damit die direkte Bestimmung der Rotorfrequenz und/oder des Rotorwinkels in hoher Qualität.

In einer weiteren Ausführungsform beinhaltet die Steuerein- richtung zumindest einen Zähler und/oder einen Detektor, insbesondere einen Peak-Detektor, mittels welchem eine Anzahl von Maxima des bestimmten elektrischen Stroms und/oder ein zeitlicher Abstand zwischen zumindest zwei benachbarten Maxima des zeitlichen Verlaufs des elektrischen Stroms bestimmt wird. Ein entsprechender Zähler bzw. Counter kann auch dazu dienen, die Zeit zwischen den Strom-Nulldurchgängen des elektrischen Stroms zu bestimmen. Anhand der zeitlichen Lage der Maxima kann beispielsweise der Rotorwinkel bestimmt wer ^¬ den. Anhand des Abstands zwischen zumindest zwei benachbarten Maxima kann die Rotorfrequenz bzw. die Drehzahl des Rotors auf einfache Weise ermittelt werden.

In einer Ausführungsform wird die Rotorfrequenz und/oder der Rotorwinkel bei dem stehenden Rotor oder bei dem sich relativ zu Stator drehenden Rotor bestimmt. Das Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass die Rotorfrequenz und/oder der Rotorwinkel sowohl bei stehendem Rotor als auch bei drehendem Rotor durchgeführt werden kann. Somit können die Rotorfrequenz und/oder der Rotorwinkel unabhängig von dem aktuellen Be- triebszustand der Reluktanzmaschine bestimmt werden.

In einer Ausgestaltung wird ein Umrichter in Abhängigkeit von der bestimmten Rotorfrequenz und/oder des Rotorwinkels auf die Reluktanzmaschine zugeschaltet. Anhand der bestimmten Ro- torfrequenz und/oder des bestimmten Rotorwinkels kann das Zuschalten des Umrichters auf die rotierende Reluktanzmaschine erfolgen. Somit kann der Umrichter auf einfache und zuverläs ^¬ sige Weise drehzahl- und phasenrichtig mit der

Reluktanzmaschine elektrisch verbunden werden.

Eine erfindungsgemäße Steuereinrichtung für einen Umrichter einer Reluktanzmaschine ist dazu ausgelegt, ein erfindungsge ^¬ mäßes Verfahren durchzuführen. Eine solche Steuereinrichtung kann beispielsweise einen entsprechenden Signalprozessor umfassen. Auf der Steuereinrichtung kann ein entsprechender Regelungscode ablaufen. Somit kann auf einfache und kostengüns ^¬ tige Weise eine Steuereinrichtung für einen Umrichter einer Reluktanzmaschine bereitgestellt werden.

Eine erfindungsgemäße Antriebsanordnung umfasst eine Reluk ^¬ tanzmaschine, einen Umrichter, der mit der Reluktanzmaschine elektrisch verbunden ist, und eine erfindungsgemäße Steuer- einrichtung zum Ansteuern des Umrichters. Die Reluktanzmaschine ist insbesondere als synchrone Reluktanzmaschine oh ^¬ ne Dämpferkäfig ausgebildet. Der Umrichter kann insbesondere als Frequenzumrichter ausgebildet sein. Eine derartige An ^¬ triebsanordnung kann beispielsweise für Pumpen oder für Lüf- ter verwendet werden.

Die mit Bezug auf das erfindungsgemäße Verfahren vorgestell ^¬ ten bevorzugten Ausführungsformen und deren Vorteile gelten entsprechend für die erfindungsgemäße Steuereinrichtung sowie für die erfindungsgemäße Antriebsanordnung.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, den Figuren und der Figurenbeschreibung. Alle vorstehend in der Beschreibung genannten und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder aber in Alleinstellung verwendbar.

Die Erfindung wird nun anhand eines bevorzugten Ausführungs ^¬ beispiels sowie unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeich ^¬ nungen näher erläutert. Es zeigen:

FIG 1 ein Rotorkoordinatensystem einer Reluktanzmaschine, in dem ein Stromzeiger und ein Flusszeiger sowie deren Trajektorien dargestellt sind; FIG 2 ein Statorkoordinatensystem der Reluktanzmaschine, in dem der Stromzeiger und der Flusszeiger sowie deren Trajektorien dargestellt sind;

FIG 3 das Statorkoordinatensystem, in dem Messwerte für den elektrischen Strom eingetragen sind;

FIG 4 das Statorkoordinatensystem und das Rotorkoordina ^¬ tensystem der Reluktanzmaschine;

FIG 5 eine Auswerteeinrichtung einer Antriebsanordnung;

FIG 6 die Antriebsanordnung mit der Reluktanzmaschine, einem Umrichter, einer Messeinrichtung und der

Steuereinrichtung; und

FIG 7 die Antriebsanordnung gemäß FIG 6 in einer weiteren

Ausführungsform.

Vorliegend soll eine Rotorfrequenz f und/oder ein Rotorwinkel φ einer Reluktanzmaschine 2 bestimmt werden. Die

Reluktanzmaschine 2 ist insbesondere als synchrone

Reluktanzmaschine ohne Dämpferkäfig ausgebildet. Die

Reluktanzmaschine 2 weist einen vorliegend nicht dargestell ^¬ ten Stator mit entsprechenden Statorwicklungen 10 auf. Zudem weist die Reluktanzmaschine 2 einen hier nicht dargestellten Rotor auf, der ein Rotorpaket aufweist, das magnetisch ani ^¬ sotrop ausgebildet ist. Das Rotorpaket kann aus einem Blech- paket gebildet sein und entsprechende Flusssperrelemente - also Luft gefüllte Bereiche bzw. Aussparungen - aufweisen, wodurch sich die magnetisch anisotrope Ausgestaltung ergibt. Anhand der bestimmten Rotorfrequenz f und/oder anhand des bestimmten Rotorwinkels φ kann insbesondere ein Umrichter 6 mit der rotierenden Reluktanzmaschine 2 drehzahl- und phasenrichtig verbunden werden.

In FIG 1 ist ein Rotorkoordinatensystem gezeigt, dass die Achse d und die Achse q aufweist. In dem Rotorkoordinatensys tem werden physikalische Größen der Reluktanzmaschine 2 als Zeiger in der komplexen Ebene dargestellt. Die Achse d zeigt den reellen Anteil des Rotorkoordinatensystems und in die Richtung des großen magnetischen Leitwertes. Die Achse q zeigt den imaginären Anteil des Rotorkoordinatensystems und in die Richtung des kleinen magnetischen Leitwertes. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel dreht sich der Rotor mit der Frequenz ω. In dem Rotorkoordinatensystem ist ein magneti- scher Fluss Φ als Flusszeiger eingezeichnet. Der Flusszeiger sei statorfest stehend eingeprägt. Im Rotorkoordinatensystem erscheint der Fluss Φ bzw. der Flusszeiger bei idealer linearer Betrachtung mit der Frequenz -ω umlaufend auf einer kreisförmigen Trajektorie.

Durch den Fluss Φ wird in der Statorwicklung 10 ein elektrischer Strom I bewirkt. Der Rotor der Reluktanzmaschine 2 bzw. dessen Rotorpaket weist eine magnetische Anisotropie auf, der Rotor weist also einen richtungsabhängigen magnetischen Leit- wert auf. Aufgrund dieser Eigenschaft bewirkt ein relativ zum Rotor auf einer Kreistraj ektorie fortschreitender eingepräg ^¬ ter Fluss Φ eine entsprechende Bahn eines Stromzeigers, der den elektrischen Strom I beschreibt. Die Bahn des Stroms I bzw. des Stromzeigers ergibt sich aus der geometrischen Aus- gestaltung bzw. aus der magnetischen Anisotropie des Rotorpakets. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel resultiert in Betrachtung des Rotorsystems eine elliptische Bahn des Strom ^¬ zeigers . FIG 2 zeigt nun die Verläufe gemäß FIG 1 aus der Perspektive des Flusszeigers, also im Statorkoordinatensystem. Das

Statorkoordinatensystem weist die Achse α und die Achse ß auf. Die Achse α zeigt den reellen Anteil und die Achse ß zeigt den imaginären Anteil des Statorkoordinatensystems. Der Flusszeiger bzw. der Fluss Φ erscheint vorliegend stehend.

Der Stromzeiger, der den elektrischen Strom I beschreibt, ist in eine Mitsystemkomponente Io und eine Gegensystemkomponente I' zerlegbar. Die Mitsystemkomponente Io steht in Phase zum Fluss Φ. Die Gegensystemkomponente I' dreht in die Richtung des laufenden Rotors mit der doppelten Frequenz 2ω. Die zeitliche Änderung des elektrischen Stroms I ergibt sich aus der zeitlichen Änderung der Gegensystemkomponente I'. FIG 3 zeigt eine Sequenz von Messwerten 5 für den elektrischen Strom I in dem Statorkoordinatensystem. In der

Reluktanzmaschine 2 wird der Fluss Φ beispielsweise als hoch ^¬ frequente sequentielle Impulskette {Φ^} mit konstanter Rich- tung erzeugt. Vorliegend wird die Notation der geschweiften Klammern genutzt, um eine Sequenz zu beschreiben. Dazu wird mit einem Frequenzumrichter in sequentieller Wiederholung jeweils abwechselnd ein Spannungswert von festem Betrag und fester Richtung und eine Pulssperre ausgegeben {U _k , Z _k } . Bei anliegender Spannung U _k wird der Flusszeiger aufgebaut, im

Folgetakt wird bei applizierter Pulssperre Z _k der Flusszeiger wieder abgebaut. In sequentieller Wiederholung wird somit auf diese Weise die erforderliche Impulskette für den Fluss {Φ^} quasi in die Maschine geschossen.

Ein Abbild der daraus resultierenden Statorstrom-Impulskette {I _k } ist anhand der Messwerte 5 gezeigt. Die Messwerte 5 bil ^¬ den in dem Statorkoordinatensystem eine Kreistraj ektorie mit Offsetverschiebung Io zum Ursprung 0. Die Offsetverschiebung resultiert aus der Mitsystemkomponente Io des elektrischen

Stroms I _k - Die enthaltene Kreistraj ektorie resultiert aus der Gegensystemkomponente I' und enthält die Information des Ro ^¬ torwinkels φ. Bei bekannter Mitsystemkomponente Io bzw. Off ^¬ setverschiebung kann somit aus den Messwerten 5 des Stroms {I _k l nach Abzug von Io der Rotorwinkel φ und/oder die Rotor ^¬ frequenz f bestimmt werden.

Die Offsetverschiebung kann bei bekannten Motorparametern zuvor entweder berechnet, oder ohne Kenntnis von Motorparame- tern, durch arithmetisches Mitteln der Messwerte 5 zuvor be ^¬ stimmt werden. Alternativ kann eine Bestimmung zuvor durch Bilden des Mittelwertes aus Minimalbetrag und Maximalbetrag der Messwerte 5 erfolgen. FIG 4 zeigt eine Raumzeigerdarstellung der Reluktanzmaschine 2. Die Raumzeigerdarstellung umfasst das Statorkoordinatensystem und das zum Statorkoordinatensystem rotierende Rotorkoordinatensystem. Hier ist zu erkennen, dass durch die Ab- folge von Spannungsimpulsen {U _k , Z _k } ein Fluss Φ bzw. ein Flusszeiger erzeugt wird, der statorfest ist und bezüglich der Achse α eine feste Richtung aufweist. Durch die Span ^¬ nungsimpulse {U _k , Z _k } ergibt sich eine Sequenz von Stromzei- gern {I _k } deren Werte I _k , I _k+ i, I _k +2 auf einem Kreis mit Offset- verschiebung liegen. Die Sequenz der Gegensystemkomponente {I'kl = {Ikl ^~ Io, die nach Abzug des Offsets Io von {I _k } ent ^¬ steht und in der Abbildung durch die Verbindungszeiger von Io zu den Werten I _k eingezeichnet ist, beinhaltet wie gezeigt die Information des doppelten Rotorwinkels φ respektive die Information der doppelten Rotorfrequenz f.

FIG 5 zeigt eine schematische Darstellung einer Auswerteeinrichtung 3 zum Bestimmen der Rotorfrequenz f und/oder eines Rotorwinkels φ. Der Auswerteeinrichtung 3 wird die zeitliche Antwortsequenz des elektrischen Stroms {I _k } zugeführt, der beispielsweise mit einem Stromsensor 7 erfasst wird. Zudem wird die Offsetverschiebung Io von dem elektrischen Strom {I _k } abgezogen. Somit wird die Sequenz der Gegensystemkompo- nente {I' _k } des elektrischen Stroms {I _k } einer Phasenregel- schleife 4 zugeführt. Die Phasenregelschleife 4 wird insbe ^¬ sondere mit der Frequenz des Spannungssignals {U _k } getaktet. Mit einer Einrichtung 11 kann das Winkelargument des zeitli ^¬ chen Verlaufs der Gegensystemkomponente {I' _k } bestimmt wer- den. Ferner wird ein Offsetwinkel Π zu dem Winkelargument hinzuaddiert. Zudem wird mit der Einrichtung 12 eine Untersetzung des Stromwinkels und der Stromfrequenz um den Faktor 2 durchgeführt. Mit der Phasenregelschleife 4 kann das die Rotorfrequenz f und der Rotorwinkel φ bestimmt werden.

FIG 6 zeigt eine Antriebsanordnung 1 in einer ersten Ausführungsform. Die Antriebsanordnung 1 umfasst die

Reluktanzmaschine 2. Darüber hinaus umfasst die Antriebsan ^¬ ordnung 1 die Steuereinrichtung 3. Ferner umfasst die An- triebsanordnung 1 den Umrichter 6, der insbesondere als Frequenzumrichter ausgebildet ist. Der Umrichter 6 ist elektrisch mit der Statorwicklung 11 verbunden. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel weist die Statorwicklung 11 drei Pha- sen auf. In die Statorwicklung 11 werden nun die Spannungspulse U _k eingeprägt. Diese bewirken den elektrischen Strom I in der Statorwicklung 10, welcher mit dem Stromsensor 7 er- fasst wird.

FIG 7 zeigt die Antriebsanordnung 1 in einer weiteren Ausführungsform. Anstelle der Phasenregelschleife 4 ist ein ent ^¬ sprechender Zähler 8 vorgesehen, der die Zeit zwischen den Nulldurchgängen des zeitlichen Verlaufs des elektrischen Stroms I bestimmen kann und somit die Rotorfrequenz f bestimmen kann. Weiterhin ist ein Detektor 9, insbesondere in

Max/Min-Detektor vorgesehen, der anhand der Maximalwerte des elektrischen Stroms I den Rotorwinkel φ bzw. die Phase be ^¬ stimmen kann.

Mit den Antriebsanordnungen 1 gemäß den FIG 6 und 7 kann die Rotorfrequenz f und der Rotorwinkel φ zuverlässig bestimmt werden. Beispielsweise kann mit einer Frequenz der Spannung U _k , die 1 kHz beträgt, bei einer Identifikationsdauer von 50 ms eine Rotorfrequenz f von 0 Hz bis etwa ± 100 Hz be ^¬ stimmt werden. Bei einer höheren Frequenz kann die Leistungsfähigkeit erhöht werden.

Aufgrund der geringen Signalenergie ist das Verfahren zum Be- stimmen der Rotorfrequenz f und/oder des Rotorwinkels φ quasi geräuschlos und drehmomentfrei. Ferner kann der Umrichter 6 drehzahl- und phasenrichtig auf die drehende

Reluktanzmaschine 2 geschaltet werden.