und elektrische Maschine

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Lagebestimmung eines Maschinenteils, beispielsweise eines Rotors einer elektrischen Maschine, auf ein Regelverfahren zum Regeln eines Betriebs einer elektrischen Maschine und auf eine elektrische Maschine.

Bei elektrischen Maschinen werden zur Erfassung der Lage oft Hall-Sensoren eingesetzt. Diese lösen beispielsweise sechs Positionen pro elektrische Umdrehung auf. Der elektrische Winkel ist also grob quantisiert. Wünschenswert ist eine Lageerfassung mit einer höheren Anzahl an Positionen.

Die DE 10 2004 015 037 A1 befasst sich mit einem Verfahren zur Bestimmung der Drehwinkelstellung einer Welle.

Vor diesem Hintergrund schafft die vorliegende Erfindung ein verbessertes Verfahren und eine verbesserte Vorrichtung zur Lagebestimmung eines Maschinenteils, beispielsweise eines Rotors einer elektrischen Maschine, ein verbessertes Regelverfahren zum Regeln eines Betriebs einer elektrischen Maschine und eine verbesserte elektrische Maschine gemäß den Hauptansprüchen. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung.

Eine Lagebestimmung eines Maschinenteils, beispielsweise eines Rotors einer elektrischen Maschine, kann auf einem angenommenen Abstand einer aktuellen Lage des Maschinenteils zu einer erfassten und damit bekannten Lage des Maschinenteils basieren. Der angenommene Abstand kann unter Verwendung einer geeigneten Ermittlungsvorschrift, die beispielsweise auf einem Extrapolationsverfahren basieren kann, ermittelt werden. Indem der angenommene Abstand auf einen maximalen Abstandswert begrenzt wird, können fehlerhafte Lagebestimmungen, d.h. Lagebestimmungen, bei denen eine Abweichung zwischen der angenommenen aktuel- len Lage und einer tatsächlichen aktuellen Lage des Maschinenteils zu groß ist, vermieden werden.

Vorteilhafterweise ermöglicht der beschriebene Ansatz eine präzise Lagebestimmung wie sie auch mit einem Inkrementalgeber-Sensor sowie einem Sinus/Cosinus-Sensor möglich wäre, kann dabei jedoch wesentlich kostengünstiger realisiert werden. Im Vergleich zu bekannten Verwendungen von Hall-Sensoren ermöglicht der beschriebene Ansatz eine präzisere und im Vergleich zu einer bekannten Kombination aus Hall-Sensoren und einer auf einem Software Algorithmus basierenden Interpolation oder einem auf einem Software Algorithmus basierenden Beobachter eine zuverlässigere Lagebestimmung.

Ein Verfahren zur Lagebestimmung eines Maschinenteils unter Verwendung einer Mehrzahl von entlang eines Bewegungspfads des Maschinenteils angeordneten Sensorelementen umfasst die folgenden Schritte:

Einlesen eines Zeitwertes, der einem erfassten Lagewert zugeordnet ist, wobei der erfasste Lagewert eine von einem Sensorelement der Mehrzahl von Sensorelementen erfasste Lage des Maschinenteils repräsentiert;

Einlesen eines Geschwindigkeitswertes, wobei der Geschwindigkeitswert eine angenommene Geschwindigkeit des Maschinenteils repräsentiert; und

Ermitteln eines angenommenen Abstandswerts unter Verwendung des Zeitwertes, des Geschwindigkeitswertes und eines maximalen Abstandswertes, wobei der angenommene Abstandswert durch den maximalen Abstandswert begrenzt ist und einen angenommenen Abstand zwischen einer angenommenen aktuellen Lage des Maschinenteils und der erfassten Lage des Maschinenteils repräsentiert.

Das Maschinenteil kann beispielsweise ein Teil einer elektrischen, hydraulischen oder pneumatischen Maschine oder auch ein Geberelement, beispielsweise ein Magnet, für die Sensorelemente darstellen. Der Bewegungspfad kann eine Kreisbahn oder eine Gerade darstellen. Somit kann es sich bei dem Maschinenteil um ein eine Rotationsbewegung oder eine Linearbewegung ausführendes Teil handeln. Entsprechend kann es sich bei der Geschwindigkeit des Maschinenteils je nach Ausführungsform um eine Winkelgeschwindigkeit oder eine Lineargeschwindigkeit handeln. Das Maschinenteil kann ausgebildet sein, um ein von den Sensorelementen erfassbares Signal, beispielsweise ein Magnetfeld, aussenden. Die Sensorelemente können so angeordnet sein, dass die Sensorelemente bei einer Bewegung des Maschinenteils entlang des Bewegungspfads der Reihe nach das von dem Maschinenteil ausgesendete Signal erfassen können. Somit kann jedem Sensorelement eine Lage des Maschinenteils zugeordnet sein, die durch einen dem jeweiligen Sensorelement zugeordneten Lagewert dargestellt werden kann. Ein Zeitwert kann einen Zeitpunkt darstellen, zu dem eine Lage des Maschinenteils durch ein Sensorelement erfasst wird, also beispielsweise das von dem Maschinenteil ausgesendete Signal durch ein Sensorelement erfasst wird. Die Geschwindigkeit des Maschinenteils kann vorgeben oder ermittelt worden sein, beispielsweise aus einer Reihe vorangegangen erfasster Zeitwerte. Zur Ermittlung des angenommenen Abstands kann ferner ein aktueller Zeitwert verwendet werden. Aus der Kenntnis des angenommenen AbStands und beispielsweise einer unter Verwendung der Sensorelemente zuletzt erfassten Lage des Maschinenteils kann auf die aktuelle Lage des Maschinenteils geschlossen werden und somit eine Lagebestimmung des Maschinenteils durchgeführt werden. Durch den maximalen Abstandswert kann der angenommene Abstand auf plausible Werte für den Abstand eingeschränkt werden. Dadurch können beispielsweise Fehlfunktionen vermieden werden, wenn die durchgeführte Lagebestimmung des Maschinenteils beispielsweise zu einer Regelung einer das Maschinenteil umfassenden Maschine eingesetzt wird.

Gemäß einer Ausführungsform kann das Verfahren einen Schritt des Einlesens des erfassten Lagewertes und einen Schritt des Ermitteins eines angenommenen Lagewertes unter Verwendung des erfassten Lagewertes und des angenommenen Abstandswerts umfassen. Dabei kann der angenommene Lagewert eine angenommene aktuelle Lage des Maschinenteils darstellen. Wenn das Maschinenteil einen Rotor einer elektrischen Maschine darstellt, kann die aktuelle Lage beispielsweise eine Winkelstellung des Rotors darstellen. Aufgrund der Verwendung des maximalen Abstandswertes bei der Ermittlung des angenommenen Abstand können kritische Werte für den Abstand, insbesondere zu große Abstandswerte, ausgeschlossen werden. Beispielsweise kann im Schritt des Ermitteins des angenommenen Abstandswertes ein vorläufiger Wert unter Verwendung des Zeitwertes und des Geschwindigkeitswertes bestimmt werden. In diesem Fall kann der angenommene Abstandswert als der vorläufige Wert ermittelt werden, wenn der vorläufige Wert kleiner als der maximale Abstandswert ist. Andererseits kann der angenommene Abstandswert als der maximale Abstandswert ermittelt werden, wenn der vorläufige Wert größer als der maximale Abstandswert ist. Auf diese Weise kann der vorläufige Wert beispielsweise unter Verwendung einer Ermittlungsvorschrift ermittelt werden und der ermittelte vorläufige Wert kann solange dem angenommenen Abstandswert zugewiesen werden, bis der vorläufige Wert den maximalen Abstandswert erreicht. Vorläufige Werte, die größer als der maximale Abstandswert sind, können beispielsweise als unplausibel angesehen werden. Durch die Verwendung des maximalen Abstandswertes kann verhindert werden, dass solche unplausiblen vorläufigen Werte dem angenommenen Abstandswert zugewiesen werden.

Dabei kann im Schritt des Ermitteins der vorläufige Wert unter Verwendung eines Extrapolationsverfahrens oder eines Interpolationsverfahrens bestimmt werden. Durch die Verwendung solcher Verfahren können der vorläufige Wert und somit auch der angenommene Abstandswert sehr schnell und genau bestimmt werden.

Gemäß einer Ausführungsform kann der Bewegungspfad kreisförmig sein. Dies trifft beispielsweise zu, wenn das Maschinenteil um eine Achse drehend gelagert ist. Somit kann der beschriebene Ansatz vorteilhaft für eine Lagebestimmung eines Rotors eingesetzt werden. In diesem Fall kann der Abstandswert einen Winkel darstellen.

Beispielsweise kann der maximale Abstandswert als ein Wert kleiner oder gleich 90° vorgegeben sein. Eine solche Wahl bietet sich beispielsweise bei einer elektrischen Maschine an, bei der eine Abweichung von mehr als 90° zwischen der angenommenen aktuellen Lage und der tatsächlichen Lage des Maschinenteils zu Fehlfunktionen bei der Regelung des Betriebs der elektrischen Maschine führen kann. Selbst wenn das Maschinenteil unmittelbar nach dem Erfassen der Lage des Maschinenteils durch ein Sensorelement zum Stillstand kommt, kann der angenom- mene Abstand aufgrund des vorgegebenen maximalen Abstandswertes von 90° nicht über diesen Wert ansteigen, sodass auch in einem solchen Fall eine Fehlfunktion bei der Regelung des Betriebs der elektrischen Maschine vermieden werden kann.

Auch kann der maximale Abstandswert als ein Wert vorgegeben sein, der einem Abstand zwischen zwei benachbarten Sensorelementen der Mehrzahl von Sensorelementen entspricht. Das Ermitteln des angenommenen Abstandswertes kann jeweils ansprechend auf das Einlesen eines neuen Zeitwertes neu begonnen werden. Somit kann es als unplausibel angesehen werden, wenn der angenommene Abstandswert einen Wert aufweisen würde, der größer als der Abstand zwischen zwei benachbarten Sensorelementen ist. Ein setzten des angenommenen Abstandswertes auf einen solchen unplausiblen Wert kann durch die geeignete Wahl des maximalen Abstandswertes vermieden werden.

Das Verfahren kann einen Schritt des Einlesens eines vorangegangen Zeitwertes umfassen. Der vorangegangene Zeitwert kann einem vorangegangen erfass- ten Lagewert zugeordnet sein. Der vorangegangen erfasste Lagewert kann einen von einem weiteren Sensorelement der Mehrzahl von Sensorelementen erfasste vorangegangene Lage des Maschinenteils repräsentieren. Das Verfahren kann ferner einen Schritt des Bestimmens des Geschwindigkeitswertes unter Verwendung des Zeitwertes und des vorangegangenen Zeitwertes umfassen. Auf diese Weise kann jeweils nach Bereitstellung von zwei aufeinanderfolgenden Zeitwerten durch zwei benachbart zueinander angeordnete Sensorelemente ein aktueller Geschwindigkeitswert bestimmt und zum Ermitteln des angenommenen Abstandswertes verwendet werden.

Gemäß einer Ausführungsform kann das Maschinenteil ein Rotor einer elektrischen Maschine sein. Die Mehrzahl von Sensorelementen können Magnetfeldsensoren sein. Ein Magnetfeldsensor kann beispielsweise ein Hall-Sensor sein. Solche Sensoren werden bereits zur Lagebestimmung von Rotoren eingesetzt. Auf diese Weise kann der beschriebene Ansatz zur Verbesserung bestehender Systeme eingesetzt werden. Ein Betrieb einer solchen elektrischen Maschine kann durch ein geeignetes Regelverfahren geregelt werden. Ein Regelverfahren zum Regeln eines Betriebs einer elektrischen Maschine umfasst gemäß einer Ausführungsform einen Schritt des Bestimmens einer Lage des Rotors der elektrischen Maschine unter Durchführung eines genannten Verfahrens. Somit kann zur Regelung des Betriebs der elektrischen Maschine eine sehr genaue Bestimmung der Lage des Rotors zur Verfügung stehen. Dies ist beispielsweise vorteilhaft, wenn das Regel verf ah ren auf einer feldorientierten Regelung (FOS) basiert.

Eine Vorrichtung zur Lagebestimmung eines Maschinenteils unter Verwendung einer Mehrzahl von entlang eines Bewegungspfads des Maschinenteils angeordneten Sensorelementen weist die folgenden Merkmale auf:

eine Einrichtung zum Einlesen eines Zeitwertes, der einem erfassten Lagewert zugeordnet ist, wobei der erfasste Lagewert eine von einem Sensorelement der Mehrzahl von Sensorelementen erfasste Lage des Maschinenteils repräsentiert; eine Einrichtung zum Einlesen eines Geschwindigkeitswertes, wobei der Geschwindigkeitswert eine angenommene Geschwindigkeit des Maschinenteils repräsentiert; und

eine Einrichtung zum Ermitteln eines angenommenen Abstandswerts unter Verwendung des Zeitwertes, des Geschwindigkeitswertes und eines maximalen Abstandswertes, wobei der angenommene Abstandswert durch den maximalen Abstandswert begrenzt ist und einen angenommenen Abstand zwischen einer angenommenen aktuellen Lage des Maschinenteils und der erfassten Lage des Maschinenteils repräsentiert.

Eine Vorrichtung kann ein elektrisches Gerät sein, das elektrische Signale, beispielsweise Sensorsignale verarbeitet und in Abhängigkeit davon Steuersignale ausgibt. Die Vorrichtung kann eine oder mehrere geeignete Schnittstelle aufweisen, die hard- und/oder softwaremäßig ausgebildet sein können. Bei einer hardwaremäßigen Ausbildung können die Schnittstellen beispielsweise Teil einer integrierten Schaltung sein, in der Funktionen der Vorrichtung umgesetzt sind. Die Schnittstellen können auch eigene, integrierte Schaltkreise sein oder zumindest teilweise aus diskreten Bauelementen bestehen. Bei einer softwaremäßigen Ausbildung können die Schnittstellen Softwaremodule sein, die beispielsweise auf einem MikroController neben anderen Softwaremodulen vorhanden sind.

Die Vorrichtung kann vorteilhaft im Zusammenhang mit einer elektrischen Maschine eingesetzt werden. Eine solche elektrische Maschine kann einen Rotor und einen Stator mit einer Mehrzahl von entlang eines Bewegungspfads des Rotors angeordneten Sensorelementen und ferner eine genannte Vorrichtung zum Bestimmen einer Lage des Rotors aufweisen. Somit kann der beschriebene Ansatz vorteilhaft als Ergänzung einer bekannten elektrischen Maschine eingesetzt werden.

Von Vorteil ist auch ein Computerprogrammprodukt mit Programmcode, der auf einem maschinenlesbaren Träger wie einem Halbleiterspeicher, einem Festplattenspeicher oder einem optischen Speicher gespeichert sein kann und zur Durchführung des Verfahrens nach einer der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen verwendet wird, wenn das Programm auf einem Computer oder einer Vorrichtung ausgeführt wird.

Die Erfindung wird anhand der beigefügten Zeichnungen beispielhaft näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer elektrischen Maschine mit einer Vorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;

Fig. 2 eine schematische Darstellung einer Vorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;

Fig. 3 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;

Fig. 4 eine schematische Darstellung eines Rotors gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;

Fig. 5 eine grafische Darstellung zur Lagebestimmung eines Maschinenteils;

Fig. 6 eine grafische Darstellung einer Geschwindigkeitsänderung eines Maschinenteils; und

Fig. 7 eine grafische Darstellung zur Lagebestimmung eines Maschinenteils, gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. In der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden für die in den verschiedenen Figuren dargestellten und ähnlich wirkenden Elemente gleiche oder ähnliche Bezugszeichen verwendet, wobei auf eine wiederholte Beschreibung dieser Elemente verzichtet wird.

Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung einer elektrischen Maschine 100 mit einer Vorrichtung 102 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Die elektrische Maschine 100 weist einen Rotor 1 10 und einen Stator 1 12 auf. An dem Stator 1 12 sind beispielhaft sechs Sensorelemente 121 , 122, 123, 124, 125, 126 angeordnet.

Der Rotor 1 10 ist um eine Rotorachse drehbar gelagert. Der Rotor 1 10 weist zumindest einen Magneten, je nach Ausführungsform zumindest einen Elektromagnet oder einen Permanentmagnet, auf. Der zumindest eine Magnet stellt ein Geberelement für die Sensorelemente 121 , 122, 123, 124, 125, 126 dar. Die Sensorelemente 121 , 122, 123, 124, 125, 126 sind um den Rotor 1 10 herum angeordnet und ausgebildet, um ein von dem Rotor 1 10 erzeugtes Magnetfeld zu sensieren. Bei einer Rotation des Rotors 1 10 um die Rotorachse werden die Sensorelemente 121 ,

122, 123, 124, 125, 126 der Reihe nach dem Magnetfeld des Rotors 1 10 ausgesetzt. Die Sensorelemente 121 , 122, 123, 124, 125, 126 sind je ausgebildet, um ein Sensorsignal auszugeben, das das durch ein jeweiliges Sensorelement 121 , 122, 123,

124, 125, 126 erfasstes Magnetfeld und somit die Lage des Rotors 1 10 abbildet. Durch eine Auswertung eines Sensorsignals eines der Sensorelemente 121 , 122,

123, 124, 125, 126 kann bestimmt werden, zu welchem Zeitpunkt sich der Rotor 1 10 in der Lage befunden hat, die durch dieses der Sensorelemente 121 , 122, 123, 124,

125, 126 erfasst werden kann.

Die Vorrichtung 102 weist gemäß diesem Ausführungsbeispiel eine Schnittstelle zum Empfangen der Sensorsignale der Sensorelemente 121 , 122, 123, 124, 125, 126 auf. Die Vorrichtung 102 ist ausgebildet, um unter Verwendung der Sensorsignale eine Lagebestimmung bezüglich einer Lage, hier einer Winkelstellung, des Rotors 1 10 durchzuführen. Zur Lagebestimmung des Rotors 1 10 ist die Vorrichtung 102 ausgebildet, um basierend auf den Sensorsignalen Zeitpunkte zu bestimmen, zu denen der Rotor 1 10 jeweils eine Lage eingenommen hatte, die durch eines der Sensorelemente 121 ,

122, 123, 124, 125, 126 erfasst wurde. Die Vorrichtung 102 ist ferner ausgebildet, um basierend auf zwei aufeinanderfolgenden Zeitpunkten und einem bekannten Abstand zwischen zwei benachbarten Sensorelementen 121 , 122, 123, 124, 125, 126 eine Rotationsgeschwindigkeit des Rotors 1 10 zu ermitteln. Aufgrund der Rotationsgeschwindigkeit bewegt sich der Rotor 1 10, nachdem er eine zuletzt erfasste Lage eingenommen hat, weiter, sodass zu einem nachfolgenden Zeitpunkt ein Abstand zwischen der zuletzt erfassten Lage und einer aktuellen Lage des Rotors 1 10 besteht. Die Vorrichtung 102 ist ausgebildet, um ansprechend auf eine durch eines der Sensorelemente 121 , 122, 123, 124, 125, 126 zuletzt erfasste Lage des Rotors 1 10 unter Verwendung der zuletzt ermittelten Rotationsgeschwindigkeit des Rotors 1 10 den Abstand zwischen einer zu einem aktuellen Zeitpunkt angenommenen aktuellen Lage des Rotors 1 10 und der zuletzt erfassten Lage des Rotors 1 10 zu ermitteln und beispielsweise als einen angenommenen Abstandswert 130 bereitzustellen. Um zu verhindern, dass der angenommene Abstandswert 130 bei einem Stillstand des Rotors 1 10 zu späteren aktuellen Zeitpunkten keine unplausibel großen Werte annimmt, weist die Vorrichtung 102 gemäß diesem Ausführungsbeispiel einen Speicher 135 für einen maximalen Abstandswert 136 auf. Die Vorrichtung 102 ist gemäß diesem Ausführungsbeispiel ausgebildet, um den angenommenen Abstandswert 130 nur mit Werten bereitzustellen, die kleiner oder gemäß einem Ausführungsbeispiel kleiner oder gleich dem maximalen Abstandswert 136 sind.

Der maximale Abstandswert 136 kann beispielsweise einem Winkelwert entsprechen, der einem Winkel von 360° geteilt durch die Anzahl der Sensorelemente 121 , 122, 123, 124, 125, 126 entspricht. Somit kann der maximale Abstandswert 136 einen Abstand zwischen zwei benachbarten Sensorelementen 121 , 122,

123, 124, 125, 126 entsprechen. Alternativ kann der maximale Abstand auch einen Wert aufweisen, der größer als der Abstand zwischen zwei benachbarten Sensorelementen 121 , 122, 123, 124, 125, 126 ist. Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist die Vorrichtung 102 ausgebildet, um den angenommenen Abstandswert 130 mit der zuletzt erfassten Lage des Rotors 1 10 zu kombinieren, beispielsweise durch eine Summenbildung, und dadurch einen angenommenen Lagewert zu ermitteln, der eine angenommene aktuelle Lage des Rotors 1 10 darstellt. Die Vorrichtung 102 kann entsprechend ausgebildet sein, um den angenommenen Lagewert anstelle oder zusätzlich zu dem angenommenen Abstandswert 130 bereitzustellen.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist eine Regeleinrichtung 137 vorgesehen, die ausgebildet ist, um ein Regelverfahren zum Regeln eines Betriebs der elektrischen Maschine 100 durchzuführen. Die Regeleinrichtung 137 ist ausgebildet, um den angenommenen Abstandswert 130 oder einen angenommenen Lagewert des Rotors 1 10 über eine Schnittstelle zu der Vorrichtung 102 zu empfangen. Ferner ist die Regeleinrichtung 137 ausgebildet, um einen oder mehrere an Phasen der elektrischen Maschine 100 erfasste Stromwerte oder Spannungswerte 138 zu empfangen. Die Regeleinrichtung 137 ist ausgebildet, um unter Verwendung der empfangenen Werte 130, 138 ein Regelsignal 139 zum Einstellen zumindest eines Betriebsparameters der elektrischen Maschine 100 zu bestimmen und an einen Regeleingang der elektrischen Maschine 100 bereitzustellen. Beispielsweise kann die Regeleinrichtung 137 ausgebildet sein, um eine feldorientierte Regelung der elektrischen Maschine 100 durchzuführen. Gemäß einer Ausführungsform kann die Vorrichtung 102 als Teil der Regeleinrichtung 137 aufgefasst werden.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann die Vorrichtung 102 eingangseitig eine Schnittstelle zu einer Auswerteeinrichtung aufweisen und ausgebildet sein, um von der Auswerteeinrichtung basierend auf den Sensorsignalen der Sensorelemente 121 , 122, 123, 124, 125, 126 bestimmte Werte, beispielsweise Zeitwerte, Lagewerte und/oder Geschwindigkeitswerte zu empfangen. Ein Zeitwert kann einen Zeitpunkt des Erfassens einer Lage des Rotors 1 10 durch eines der Sensorelemente 121 , 122, 123, 124, 125, 126 abbilden. Ein Lagewert kann eine durch eines der Sensorelemente 121 , 122, 123, 124, 125, 126 erfasste Lage des Rotors 1 10 abbilden. Ein Geschwindigkeitswert kann eine Geschwindigkeit des Rotors 1 10 abbilden. Fig. 2 zeigt eine schematische Darstellung einer Vorrichtung 102 zur Lagebestimmung eines Maschinenteils unter Verwendung einer Mehrzahl von entlang eines Bewegungspfads des Maschinenteils angeordneten Sensorelementen gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Dabei kann es sich um eine Ausführungsform der in Fig. 1 gezeigten Vorrichtung 102 handeln. Somit kann es sich bei dem Maschinenteil um einen Rotor und bei den Sensorelementen um Magnetfeldsensoren handeln.

Die Vorrichtung 102 weist eine Einleseeinrichtung 241 auf, die ausgebildet ist, um einen einem erfassten Lagewert zugeordneten Zeitwert zu empfangen. Dabei stellt der erfasste Lagewert eine von einem Sensorelement der Mehrzahl von Sensorelementen erfasste Lage des Maschinenteils dar. Der Lagewert kann insbesondere eine zuletzt durch eines der Sensorelemente erfasste und somit als bekannt angenommene Lage des Maschinenteils darstellen. Über den Zeitwert ist zudem bekannt, zu welchem Zeitpunkt das Maschinenteil die erfasste Lage eingenommen hatte. Ferner umfasst die Vorrichtung 102 eine weitere Einleseeinrichtung 243, die ausgebildet ist, um einen Geschwindigkeitswert einzulesen, der eine angenommene Geschwindigkeit des Maschinenteils darstellt. Zum Ermitteln eines aufgrund der angenommenen Geschwindigkeit resultierenden Abstands zwischen einer aktuellen Lage des Maschinenteils und der zuletzt erfassten Lage, zu einem nach dem durch den Zeitwert definierten aktuellen Zeitpunkt, weist die Vorrichtung 102 eine Ermittlungseinrichtung 245 auf, die ausgebildet ist, um einen angenommenen Abstandswert 130 unter Verwendung des Zeitwertes, des Geschwindigkeitswertes und eines maximalen Abstandswertes zu ermitteln. Dabei kann die Ermittlungseinrichtung 245 ferner den aktuellen Zeitpunkt oder eine Zeitdifferenz zwischen dem aktuellen Zeitpunkt und dem Zeitwert verwenden. Dabei ist die Ermittlungseinrichtung 245 ausgebildet, um den angenommenen Abstandswert 130 durch den maximalen Abstandswert zu begrenzen, sodass der angenommene Abstandswert 130 maximal eine durch den maximalen Abstandswert vorgegebene Größe annehmen kann.

Fig. 3 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zur Lagebestimmung eines Maschinenteils unter Verwendung einer Mehrzahl von entlang eines Bewegungspfads des Maschinenteils angeordneten Sensorelementen gemäß einem Ausfüh- rungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Schritte des Verfahrens können beispielsweise unter Verwendung von Einrichtungen der anhand von Fig. 2 beschriebenen Vorrichtung ausgeführt werden.

Das Verfahren umfasst einen Schritt 341 des Einlesens eines Zeitwertes, einen Schritt 343 des Einlesens eines Geschwindigkeitswertes und einen Schritt 345 des Ermitteins eines angenommenen Abstandswerts 130 unter Verwendung des Zeitwertes, des Geschwindigkeitswertes und eines maximalen Abstandswertes. Die Schritte 341 , 343, 345 können fortlaufend wiederholt ausgeführt werden. Ansprechend auf das im Schritt 341 erfolgte Einlesen eines neuen Zeitwertes kann der angenommene Abstandswert 130 auf Null gesetzt und ausgehend von Null betragsmäßig erhöht werden, bis durch einen erneuten Schritt 341 ein weiterer Zeitwert eingelesen wird, oder bis der angenommene Abstandswert 130 betragsmäßig soweit erhöht wurde, dass der angenommene Abstandswert 130 den vorgegebenen maximalen Abstandswert erreicht hat. Wenn dies der Fall ist, wird der angenommene Abstandswert 130 nicht weiter erhöht.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel weist das Verfahren ferner einen

Schritt 347 des Einlesens des erfassten Lagewertes und einen Schritt 349 des Ermitteins eines angenommenen Lagewertes 350 unter Verwendung des erfassten Lagewertes und des angenommenen Abstandswerts 130 auf. Dabei stellt der angenommene Lagewert die angenommene aktuelle Lage des Maschinenteils dar.

Fig. 4 zeigt eine schematische Darstellung einer elektrischen Maschine 100 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Dabei kann es sich beispielsweise um die anhand von Fig. 1 beschriebene elektrische Maschine 100 handeln.

Gezeigt sind Positionen von sechs Sensorelementen 121 , 122, 123, 124, 125, 126, die auf einer Kreisbahn parallel zu einem kreisförmigen Bewegungspfad des Rotors um die Rotorachse angeordnet sind. Das erste Sensorelement 121 , auch Hall-Sensor A genannt, ist bei 0° bzw. 360° angeordnet. Das zweite Sensorelement 122, auch Hall-Sensor B genannt, ist bei 60° angeordnet. Das dritte Sensor- element 123, auch Hall-Sensor C genannt, ist bei 120° angeordnet. Das vierte Sensorelement 124, auch Hall-Sensor D genannt, ist bei 180° angeordnet. Das fünfte Sensorelement 125, auch Hall-Sensor E genannt, ist bei 240° angeordnet. Das sechste Sensorelement 126, auch Hall-Sensor F genannt, ist bei 300° angeordnet. Anstelle von sechs Sensorelementen 121 , 122, 123, 124, 125, 126 kann auch eine andere geeignete Anzahl von Sensorelementen 121 , 122, 123, 124, 125, 126 verwendet werden.

Das erste Sensorelement 121 ist so angeordnet, dass es eine durch einen ersten Lagewert 221 gekennzeichnete Lage von 0° des Rotorelements erfassen kann, d.h. unter Verwendung des ersten Sensorelements kann der Zeitpunkt erfasst werden, zu dem der Rotor eine Winkelstellung von 0° aufweist. Das zweite Sensorelement 122 ist so angeordnet, dass es eine durch einen zweiten Lagewert 222 gekennzeichnete Lage von 60° des Rotorelements erfassen kann, das dritte Sensorelement 123 ist so angeordnet, dass es eine durch einen dritten Lagewert 223 gekennzeichnete Lage von 120° des Rotorelements erfassen kann, das vierte Sensorelement 124 ist so angeordnet, dass es eine durch einen vierten Lagewert 224 gekennzeichnete Lage von 180° des Rotorelements erfassen kann, das fünfte Sensorelement 125 ist so angeordnet, dass es eine durch einen fünften Lagewert 225 gekennzeichnete Lage von 240° des Rotorelements erfassen kann und das sechste Sensorelement 126 ist so angeordnet, dass es eine durch einen sechsten Lagewert 226 gekennzeichnete Lage von 300° des Rotorelements erfassen kann. Die Sensorelemente 121 , 122, 123, 124, 125, 126 können je ausgebildet sein, um die, die jeweiligen Lagen repräsentierenden Lagewerte 221 , 222, 223, 224, 225, 226 auszugeben. Alternativ kann eine nachgeschaltete Auswerteausrichtung ausgebildet sein, um durch Auswertung von Sensorsignalen der Sensorelemente 121 , 122, 123, 124, 125, 126 die entsprechenden Lagewerte 221 , 222, 223, 224, 225, 226 bereitzustellen. Jedem Lagewert 221 , 222, 223, 224, 225, 226 kann ein Zeitwert zugeordnet sein, durch den ein Zeitpunkt des Erfassens der durch den jeweiligen Lagewert 221 , 222, 223, 224, 225, 226 abgebildeten Lage Rotors angeben kann.

Zwischen zwei benachbarten Sensorelementen 121 , 122, 123, 124, 125, 126 befindet sich jeweils ein Sektor. In Fig. 4 ist ein erster Sektor 461 zwischen den Sen- sorelementen 121 , 122 und ein zweiter Sektor 462 zwischen den Sensorelementen 122, 123 gezeigt. Ferner sind weitere Sektoren 463, 464, 465, 466 aufgetragen.

Durch einen Pfeil ist eine tatsächliche aktuelle Lage 475 des Rotors, auch als ( ist bezeichnet, gezeigt. Für den Fall, dass sich der Rotor entgegen dem Uhrzeigersinn bewegt, konnte der Rotor zuletzt durch das zweite Sensorelement 122 erfasst werden, sodass der zweite Lagewert 222 als zuletzt erfasster Lagewert zur Verfügung steht. Bis zu dem Zeitpunkt, zu dem der Rotor durch das dritte Sensorelement 123 erfasst werden kann, wird eine angenommene aktuelle Lage des Rotors über einen angenommenen Abstand der angenommenen aktuellen Lage von der zuletzt erfassten Lage des Rotors bestimmt. Dazu kann zuvor eine Geschwindigkeit des Rotors bestimmt worden sein, beispielsweise unter Verwendung von Zeitwerten, zu denen zwei benachbarte Sensorelemente 121 , 122, 123, 124, 125, 126, hier beispielsweise die Sensorelemente 121 , 122, je die Lage des Rotors erfassen konnten.

In der Fig. 4 ist ein Blick direkt auf die Maschine gezeigt. In Fig. 5 ist nachfolgend der zeitliche Ablauf der Hall-Sensoren bei einer linksdrehenden Maschine gezeigt. Die in Fig. 5 gezeigte Treppenfunktion zeigt den vom Rotor zuletzt passierten Hall-Sensor. Eine Maschine mit Hall-Sensoren hat nur diese sechs Lagesignale der Treppenfunktion zur Verfügung.

Fig. 5 zeigt eine grafische Darstellung zur Lagebestimmung eines Maschinenteils, beispielsweise einer elektrischen Maschine, wie sie anhand von Fig. 4 beschrieben ist.

Auf der Abszisse ist die Zeit t und auf der Ordinate die Lage des Rotors in Grad aufgetragen. Auf der Ordinate sind Zeitwerte 521 , 522, 523, 524, 525, 526 aufgetragen, die Zeitpunkten entsprechen, zu denen unter Verwendung der einzelnen Sensorelemente Lagewerte 221 , 222, 223, 224, 225, 226 des Rotors erfasst wurden.

Bezogen auf Fig. 4 stellt der erste Zeitwert 521 den Zeitpunkt dar, zu dem von dem ersten Sensorelement 121 erfasst wurde, das sich der Rotor in der durch den ersten Lagewert dargestellten ersten Lage befindet. Der erste Lagewert 221 ist auf der Abszisse entsprechend der Position des ersten Sensorelements 121 mit 0° aufgetragen. Der zweite Zeitwert 522 den Zeitpunkt dar, zu dem von dem zweiten Sensorelement 122 erfasst wurde, das sich der Rotor in der durch den zweiten Lagewert 222 dargestellten zweiten Lage befindet. Der zweite Lagewert 222 ist auf der Abszisse entsprechend der Position des zweiten Sensorelements 122 mit 60° aufgetragen. Der dritte Zeitwert 523 den Zeitpunkt dar, zu dem von dem dritten Sensorelement 123 erfasst wurde, das sich der Rotor in der durch den dritten Lagewert 223 dargestellten dritten Lage befindet. Der dritte Lagewert 223 ist auf der Abszisse entsprechend der Position des dritten Sensorelements 123 mit 120° aufgetragen. Der vierte Zeitwert 524 den Zeitpunkt dar, zu dem von dem vierten Sensorelement 124 erfasst wurde, das sich der Rotor in der durch den vierten Lagewert 224 dargestellten vierten Lage befindet. Der vierte Lagewert 224 ist auf der Abszisse entsprechend der Position des vierten Sensorelements 124 mit 180° aufgetragen. Der fünfte Zeitwert 525 den Zeitpunkt dar, zu dem von dem fünften Sensorelement 125 erfasst wurde, das sich der Rotor in der durch den fünften Lagewert 225 dargestellten fünften Lage befindet. Der fünfte Lagewert 225 ist auf der Abszisse entsprechend der Position des fünften Sensorelements 125 mit 240° aufgetragen. Der sechste Zeitwert 526 den Zeitpunkt dar, zu dem von dem sechsten Sensorelement 126 erfasst wurde, das sich der Rotor in der durch den sechsten Lagewert 226 dargestellten sechsten Lage befindet. Der sechste Lagewert 226 ist auf der Abszisse entsprechend der Position des sechsten Sensorelements 126 mit 300° aufgetragen. Der weitere erste Zeitwert 521 ' stellt den Zeitpunkt dar, zu dem von dem ersten Sensorelement 121 aufgrund einer vollen Umdrehung des Rotors erneut erfasst wurde, das sich der Rotor in der durch den ersten Lagewert 221 dargestellten ersten Lage befindet.

Aufgrund der begrenzten Anzahl von Sensorelementen kann die aktuelle Lage 475 des Rotors, wie sie in Fig. 4 gezeigt ist, nicht direkt erfasst, also durch die Sensorelemente gemessen werden. Unter der Annahme, dass die Rotationsgeschwindigkeit ω des Rotors konstant ist, kann eine angenommene Lage φ(ω = konstant) über eine Gerade ermittelt werden, die über die durch die zu den Zeitpunkten 521 , 522, 523, 524, 525, 526 erfassten Lagen 221 , 222, 223, 224, 225, 226 geführt ist. Die so ermittelbare Lage ist durch einen Pfeil 575 angedeutet. Fig. 6 zeigt eine grafische Darstellung einer Geschwindigkeitsänderung eines Maschinenteils, beispielsweise des Rotors der anhand von Fig. 4 gezeigten elektrischen Maschine. Auf der Abszisse ist die Zeit t und auf der Ordinate die Drehzahl ω des Rotors aufgetragen. Durch einen Graf 677 ist eine tatsächliche Drehzahl der Maschine gezeigt. Die Drehzahl nimmt ausgehend von einem Wert der größer als ω _η ist bis auf Null ab. Der Wert ω _η wurde als durchschnittliche Drehzahl des Rotors beim Durchlaufen des ersten Sektors 461 ermittelt.

Die Drehzahl ω _η wird zwischen dem ersten Zeitwert 521 und dem zweiten Zeitwert 522 berechnet. Die Drehzahl ω _η ist dabei die mittlere Drehzahl des Rotors in dem Sektor 461 . Die Drehzahl ω _η wird für die Extrapolation der Lage im nachfolgenden zweiten Sektor 462 zwischen dem zweiten und dem dritten Hallsensor verwendet.

Fig. 7 eine grafische Darstellung zur Lagebestimmung eines Maschinenteils, gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Dabei wird der in Fig. 6 gezeigte Verlauf der Drehzahl der Maschine zugrunde gelegt. Die Darstellung entspricht der bereits anhand von Fig. 5 beschriebenen Darstellung.

Eine unter Annahme einer konstanten Drehzahl ω _η extrapolierte Lage des Rotors ist durch eine Gerade 781 gezeigt. Eine unter Verwendung der Drehzahl ω _η extrapolierte und unter Verwendung eines maximalen Abstandswertes, der gemäß diesem Ausführungsbeispiel bei 60° liegt, begrenzten Lage des Rotors ist durch einen Verlauf 350 gezeigt. Ein erster Abschnitt des Verlaufs 350 folgt der unter Annahme einer konstanten Drehzahl ω _η extrapolierte Lage des Rotors, also der Geraden 781 . Bei Erreichen des vorgegebenen maximalen Abstandswertes knickt der Verlauf 350 ab und verläuft horizontal auf die zu dem dritten Zeitwert 523 durch das dritte Sensorelement erfasste dritte Lage des Rotors von 120° zu. Somit können durch den Verlauf 350 dargestellte angenommene Abstandswerte nicht größer als ein Abstand zwischen zwei benachbarten Sensorelementen werden.

Die Lagebestimmung basiert dabei auf einem Hall-Sensor mit begrenzter Extrapolation oder begrenzter Interpolation. Die berechnete Lage des Rotors ergibt sich dabei durch <p(t) = (Phall + ΔφΙι,η

Acpl _im = ω _η (t-thaii), für Acpl _im <= 60°; und

Ac lim = 60°, für Ac lim > 60° dabei gilt:

⁽ haii : Lage des zuletzt passierten Halls

thaii : Zeitpunkt beim Passieren des zuletzt passierten Halls

ω _η : Drehzahl

Dabei steht hier der Wert von 60° beispielhaft für die Sektorgröße.

Zum Bestimmen eines angenommenen Lagewertes cp(t) des Rotors zu einem aktuellen Zeitpunkt, der in einem Zeitintervall zwischen einem Zeitpunkt des Passierens des letzten Halls und einem noch nicht erfolgten Passieren eines nächsten Halls liegt, wird somit die Summe über den von dem zuletzt passierten Hall-Sensor erfass- ten Lagewert (p _ha n und dem angenommenen Abstandswert Acpl _im gebildet.

Anhand der vorangegangenen Figuren werden im folgenden Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung näher beschrieben.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel wird eine Lageerfassung elektrischer Maschinen 100 basierend auf Hall-Sensoren 121 , 122, 123, 124, 125, 126 und begrenzter Extrapolation 350 beschrieben. Es wird eine elektrische Maschine 100 betrachtet, die mit Hall-Sensoren 121 , 122, 123, 124, 125, 126 ausgestattet ist. Bei einer Umdrehung des Rotors 1 10 werden sechs Lagen, im Folgenden auch Positionen genannt, des Rotors 1 10 erfasst. Die erfassten sechs Lagen werden durch die Lagewerte 221 , 222, 223, 224, 225, 226 repräsentiert. Der Bereich zwischen den

Halls 121 , 122, 123, 124, 125, 126 wird als Sektor bezeichnet. Es gibt demnach sechs Sektoren 461 , 462, 463, 464, 465, 466. Somit ist jeder Sektor 461 , 462, 463, 464, 465, 466 60° groß, wie es in Fig. 4 gezeigt ist. Sobald der Rotor 1 10 - die aktuelle Lage 475 des Rotors 1 10, wie sie in Fig. 4 gezeigt ist, wird mit Winkel (p _ist bezeichnet - einen Hall-Sensor 121 , 122, 123, 124, 125, 126 passiert, ist mit der Kenntnis der Drehrichtung bekannt, in welchem Sektor 461 , 462, 463, 464, 465, 466 sich der Rotor 1 10 befindet.

Für den Einsatz einer komplexen feldorientierten Regelung sind die sechs Hall-Signale der Sensoren 121 , 122, 123, 124, 125, 126 pro Umdrehung nicht ausreichend. Es wird versucht, die genaue Lage 475 des Rotors, mit der Kenntnis der Drehzahl 677 linear zu extrapolieren, um zwischen den Hall-Sensoren 121 , 122, 123, 124, 125, 126 die Lage berechnen zu können. Solange sich die Drehzahl 677 des Rotors 1 10 nicht ändert, entspricht die Extrapolation der tatsächlichen Lage 475. Sobald sich die Drehzahl 677 ändert, führt eine Extrapolation 781 der Lage zu Abweichungen von der tatsächlichen Lage, wie es in Fig. 7 zwischen (p _ist 475 und der interpolierten Lage 781 im Anfangsbereich nach dem zweiten Zeitwert 522 zu erkennen ist. Dies ergibt sich daraus, dass eine Drehzahländerung erst beim Passieren des nächsten Halls 123 festgestellt werden kann. Dies führt im Extremfall dazu, dass die Maschine 100 schon steht, dies aber noch nicht festgestellt werden konnte und nicht festgestellt werden kann, eben weil kein Hall-Sensor 121 , 122, 123, 124, 125, 126 mehr passiert wird. Die Extrapolation 781 der Lage wird mit einer Drehzahl ω _η durchgeführt, die zwischen den beiden letzten Halls festgestellt wurde. Kritisch wird es, wenn die berechnete Lage mehr als 90° von der tatsächlichen Lage abweicht, angedeutet in der Fig. 7 zwischen (p _ist 475 und der interpolierten Lage 781 im Endbereich vor dem dritten Zeitwert 523. Eine solche Abweichung soll vermieden werden, da sie bei elektrischen Maschinen 100 zum unkontrollierbaren oder instabilen Verhalten führen kann.

Bei der Extrapolation der Lage vom Rotor 1 10 werden die Positionen der Hallsensoren 121 , 122, 123, 124, 125, 126, die den erfassbaren Lagewerten 221 , 222, 223, 224, 225, 226 entsprechen, als Ausgangspunkt verwendet. Wurde der zweite Hall-Sensor 122 mit einer positiven Drehrichtung - gegen Uhrzeigersinn - vom Rotor 1 10 passiert, so ist bekannt das sich der Rotor 1 10 in dem zweiten Sektor 462 befindet, wie es in Fig. 4 gezeigt ist. Die Extrapolation 781 würde dann von 60°, also dem vom zweiten Hallsensor 122 erfassten zweiten Lagewert 222, ausgehend mit der zuletzt berechneten Drehzahl ω _η und der vergangenen Zeit seit dem Erfassen oder Anzeigen des zweiten Lagewerts 222 durch den zweiten Hall-Sensor 122 durchgeführt. Die Position 781 wird zum Beispiel jede Millisekunde berechnet. Dabei gilt:

Phi_berechnet(t) = 60° + t ^* Drehzahl

Dabei ist t die Zeit, die seit dem Passieren des letzten Hall-Sensors 122 vergangen ist.

Zur Veranschaulichung wird angenommen, dass die tatsächliche Drehzahl ω nach dem Passieren des zweiten Hall-Sensors 122 bis auf Null abgesunken ist. Die letzte bekannte Drehzahl ω _η ist aber ungleich Null. Solange kein weiterer Hall- Sensor 123 von dem Rotor passiert wird, wird der Wert "t" für die vergangene Zeit nach dem erfassten Passieren des zweiten Hall-Sensors 122 durch den Rotor 1 10 in der obigen Gleichung steigen. Phi_berechnet wird die kritische Differenz von 90° zwischen Phijst, aktuelle Lage 475 des Rotors 1 10 und Phi_berechnet - berechnete Lage 781 des Rotors 1 10 - überschreiten. Eine Abweichung zwischen der berechneten Lage 781 und der tatsächlichen Lage 475 kann zu falschen Stellgrößen für die Maschine 100 und deswegen zu einem falschen Drehmoment der Maschine 100 führen. Solange die Abweichung unter 90° bleibt, kann dies abhängig vom Einsatzzweck der elektrischen Maschine 100 akzeptiert werden. Aktuell wird die feldorientierte Regelung mit deutlich teuereren Sensoren (Inkrementalgeber / Sinus / Cosinus) realisiert, die einer sehr hohe Auflösung der Lage ermöglichen, aber vergleichsweise teuer sind.

Um eine Abweichung über 90° zu vermeiden, wird eine Begrenzung der Extrapolation 781 (t ^* Drehzahl) auf einen maximalen Abstandswert 136 durchgeführt. Der maximale Abstandswert 136 wird hier durch die maximal mögliche Sektorgröße, in diesem Fall 60°, vorgegeben, wie es in Fig. 7 durch den Knick in dem Verlauf 350 gezeigt ist, der eine Extrapolation mit Begrenzung darstellt. Der Rotor 1 10 kann nicht weiter vom letzten Hall-Sensor 122 entfernt sein als 60°, da sonst der nächste Hall- Sensor 123 passiert werden würde. Somit ist sichergestellt das die maximale Abweichung der Lage immer im zulässigen Bereich, bei maximal 60°, liegt.

Mit der Begrenzung der Extrapolation 781 und damit der maximalen Abweichung von der tatsächlichen Lage ist der Einsatz einer feldorientierten Regelung möglich, ohne dass es zum kritischen Fall einer Abweichung über 90° kommen kann.

Die beschriebene Begrenzung der Extrapolation 781 führt dazu, dass das Verfahren als Interpolation bezeichnet werden kann.

Die Anzahl der Hall-Sensoren 121 , 122, 123, 124, 125, 126 ist lediglich beispielhaft gewählt. Mit der Erhöhung der Hall-Signale pro Umdrehung des Rotors 1 10 lässt sich die Sektorgröße der Sektoren 461 , 462, 463, 464, 465, 466 verkleinern. Dadurch würde der maximal mögliche Fehler nochmals reduziert.

Der beschriebene Ansatz lässt sich auf beliebige quantisierte Positionssignale anwenden. Zum Beispiel kann damit die Lage, die durch einen Inkrementalgeber ermittelt wird, verbessert werden.

Bei den beschriebenen Ausführungsbeispielen wird die lineare Extrapolation der Lage begrenzt, das Verfahren ist jedoch auch mit anderen Extrapolationsverfahren anwendbar. Dabei kann die Begrenzung der Extrapolation als Interpolation betrachtet werden, damit können auch Interpolationsverfahren eingesetzt werden.

Zum Regeln des Betriebs der Maschine 100 können beispielsweise zum einen Signale der Hall-Sensoren 121 , 122, 123, 124, 125, 126 und zum anderen Signale 138 von Strommessungen an zwei Phasen der elektrischen Maschine 100 eingesetzt werden.

Auch wenn die vorangegangenen Ausführungsbeispiele auf eine Maschine mit einem rotierenden Maschinenteil bezogen sind, ist der beschriebene Ansatz nicht auf solche Maschinen beschränkt, sondern kann auch auf Maschinen mit einem eine Linearbewegung ausführenden Maschinenteil, wie es beispielsweise bei einem Linearmotor der Fall ist, eingesetzt werden. In diesem Fall können die entsprechenden Sensorelemente in einer Reihe angeordnet sein.

Die beschriebenen und in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispiele sind nur beispielhaft gewählt. Unterschiedliche Ausführungsbeispiele können vollständig oder in Bezug auf einzelne Merkmale miteinander kombiniert werden. Auch kann ein Ausführungsbeispiel durch Merkmale eines weiteren Ausführungsbeispiels ergänzt werden. Ferner können erfindungsgemäße Verfahrensschritte wiederholt sowie in einer anderen als in der beschriebenen Reihenfolge ausgeführt werden. Umfasst ein Ausführungsbeispiel eine„und/oder" Verknüpfung zwischen einem ersten Merkmal und einem zweiten Merkmal, so kann dies so gelesen werden, dass das Ausführungsbeispiel gemäß einer Ausführungsform sowohl das erste Merkmal als auch das zweite Merkmal und gemäß einer weiteren Ausführungsform entweder nur das erste Merkmal oder nur das zweite Merkmal aufweist.

Bezuqszeichen

100 elektrische Maschine

102 Vorrichtung

1 10 Stator

1 12 Rotor

121 erstes Sensorelement

122 zweites Sensorelement

123 drittes Sensorelement

124 viertes Sensorelement

125 fünftes Sensorelement

126 sechstes Sensorelement

130 angenommener Abstandswert

135 Speicher

136 maximaler Abstandswert

137 Regeleinrichtung

138 Strom-/Spannungswerte

139 Regelsignal

221 erste Lage

222 zweite Lage

223 dritte Lage

224 vierte Lage

225 fünfte Lage

226 sechste Lage

241 Einleseeinrichtung

243 Einleseeinrichtung

245 Ermittlungseinrichtung

341 Schritt des Einlesens

343 Schritt des Einlesens

345 Schritt des Ermitteins 461 erster Sektor

462 zweiter Sektor

463 dritter Sektor

464 vierter Sektor

465 fünfter Sektor

466 sechster Sektor

475 tatsächliche aktuelle Lage des Rotors

521 erster Zeitwert

522 zweiter Zeitwert

523 dritter Zeitwert

524 vierter Zeitwert

525 fünfter Zeitwert

526 sechster Zeitwert

521 ' weiterer erster Zeitwert

575 angenommene Lage

677 Drehzahl

781 extrapoliere Lage

783 angenommene Abstandswerte