Verfahren zur Geräuschreduzierung eines elektrischen Motors

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Reduzierung von Geräuschen eines durch einen Umrichter gespeisten Motors. Die Erfindung betrifft weiter eine Regelvorrichtung zur Reduzierung von solchen Geräuschen eines durch einen Umrichter gespeisten Motors sowie ein Antriebssystem mit einer solchen Regelvorrichtung, einem Umrichter und einem Motor.

Ein wesentlicher Anteil der von Motoren abgestrahlten Geräusche ist elektromagnetischen Ursprungs. Dabei werden Radial ^¬ kraftwellen bei Motoren durch Oberwellen des magnetischen Flusses innerhalb des Motors erzeugt, die durch die nicht ^¬ sinusförmige Verteilung der Ständer- und Läuferwicklung sowie durch die Schwankungen des Luftspalts wegen der Ständer- und Läufernutung entstehen.

Die Radialkraftwellen regen das Blechpaket an. Es entstehen Schwingungen, die als Körperschall übertragen werden und sich über das umgebende Gehäuse als Geräusch ausbreiten. Das Ge ^¬ häuse wirkt als Übertragungselement und verstärkt den Pegel des abgestrahlten Geräusches im Bereich seiner Eigenfrequenzen .

Um die Motorgeräusche zu reduzieren wird üblicherweise ver ^¬ sucht, entweder das mechanische Design des Motors zu verän ^¬ dern bzw. zu optimieren oder durch das Modulationsverfahren umrichterbedingte Zeitharmonische zu minimieren, sowie umrichterbedingte Zeitharmonische mit Frequenzen in der Nähe von Resonanzstellen des Motors zu vermeiden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Motorgeräusche von umrichtergespeisten Motoren weiter zu reduzieren.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren zur Reduzierung von Geräuschen eines durch einen Umrichter gespeisten Motors ge- löst, wobei in Abhängigkeit von einem Lastmoment am Motor der magnetische Fluss im Motor derart verändert wird, dass das Produkt von Grundschwingung des magnetischen Flusses mit einer Oberschwingung des magnetischen Flusses reduziert wird.

Diese Aufgabe wird weiter durch eine Regelvorrichtung zur Reduzierung von Geräuschen eines durch einen Umrichter gespeisten Motors mittels eines Verfahrens zur Reduzierung von Ge ^¬ räuschen eines durch einen Umrichter gespeisten Motors gelöst, wobei die Regelvorrichtung mit dem Umrichter derart verbindbar ist, dass ein Sollwert für den magnetischen Fluss des Motors übertragbar ist. Die Aufgabe wird weiter durch ein Antriebssystem gelöst, das eine solche Regelvorrichtung, einen Umrichter und einen Motor umfasst.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass bei dreh ^¬ zahlveränderbaren Antrieben, die von Umrichtern gespeist werden, zusätzlich zu den oben bereits genannten Radialkraftwellen weitere Kraftwellen entstehen. Die Radialkraftwellen, die eine Geräuschentwicklung verursachen, werden durch die Wechselwirkung der Grundschwingung des magnetischen Flusses mit seinen Zeitharmonischen verursacht. Maßgeblich für die Geräuschentwicklung eines Motors bei Umrichterbetrieb ist das Produkt der Grundschwingung des magnetischen Flusses mit der oder den Oberschwingungen des magnetischen Flusses. Letztere hängt bzw. hängen von Parametern ab, die sich aus der

Umrichtermodulation ergeben, wie zum Beispiel der Modulationsart (Pulsmuster), dem Aussteuergrad und der Pulsfrequenz.

Um die Entstehung umrichterbedingter Radialkraftwellen theo- retisch genauer zu erklären, wird der vereinfachte Fall ange ^¬ nommen, dass zur Erzeugung des magnetischen Flusses in der Ständerspannung die Grundschwingung und zwei Oberschwingungen vorhanden sind. In diesem Fall wird der Raumzeiger der Stän- derspannung mit folgender Gleichung beschrieben U— iil+«ftl+«ft2 —

(J . _β ](ω ₁ ί+φ ₁ ) __ y . _e j{ü) _hl t+<p _hl ) _|_ . _β -; ^' (ω _Λ2 ί+φ _Λ2 )

Die magnetische Flussdichte im Luftspalt eines Asynchronmo ^¬ tors kann als rotierender Vektor dargestellt werden. Unter Annahme der Ständerspannung aus ist die magnetische Fluss ^¬ dichte

B = ßl +ßhl +ßh ₂ =

—]B ₁ ■ _e <wit+<Pi)— jB _hl ■ _e /Ohit+<Phi) + jB _h2 ■ mit ß, ~— und B _hl2 ~-^-■ Die Projektion des Drehzeigers ß auf die

ω1 ' ^ω /ΐ1,2

Achse am Ort p<£> liefert die magnetische Induktionsverteilung B(t, q> _x ) entlang dem Luftspalt der Maschine: ß(t, <P _X ) = Re[B ^■ e 'ΡΨ^]=Β ₁ ^■ $\η[ωί + φ _ί - pcp _x ]+B _hl ^■ sin[w _hl t + <ρ _Λ1 - p<p ]

+ß _h2 - sin ₂ i + <p _h2 + p<p ].

Die radiale Zugspannung (Radialzugkraft pro Flächeneinheit) im Luftspalt ist proportional zum Quadrat des magnetischen Flusses

Β ² (ί,φ _χ )

σ(ί, φ. _ν ) =—~ ■

Unter der Annahme, dass die Amplitude der Oberschwingungen viel kleiner als die Grundschwingungsamplitude ist, führt diese Gleichung zu

φ _χ ) * (ßhi (t, <p _x ) + B _h2 (t, φ _χ )J.

welches mit Hilfe der oben genannten Zusammenhänge folgendes ergibt : σ(ί, φ _χ ) =— [1 - cos^a^ t + 2φ ₁ - 2ρφ _χ )] +

Ζ1 ₀

₊ ^BlBhl ( cos [(a> _M - >^ )t + <p _hl - φ] - \

μ ₀ \cos [(eo _M +a> )t + ψ _ι + φ - 2ρφ _χ ])

_| B\ h2 (cas {(iö _h2 -ü) _A )t + cp _h2 -φ _ί + 2ρφ _χ ] - μ ₀ -cos [(a> _h2 + ) )t + φ _ια + φ ]

Diese Gleichung zeigt das Vorhandensein zweier pulsierender Komponenten mit den Frequenzen (0hi ^_ (0i , Oh2 +Wi und zweier rotie- render Komponenten mit Frequenzen cOhi +ωι , Oh2 ^~ Wi . Die räumliche Ordnung der rotierenden Komponenten ist gleich 2p, mit p als Polpaarzahl. Wie in dieser Gleichung zu sehen ist, kann man die Amplitude dieser Komponente reduzieren, indem er die Amplituden der Oberschwingungen B _h i und B _h 2 oder die Amplitude der Grundharmonische Bi reduziert.

Eine Veränderung der Grundschwingung des magnetischen Flusses wird durch eine Veränderung des flussbildenden Stroms erzeugt. Bei dem flussbildenden Strom handelt es sich um einen Blindstrom. Die Grundschwingung des magnetischen Flusses kann auch durch das Verhältnis von Motorspannung zu Motorfrequenz approximiert werden.

Eine Veränderung der Oberschwingungen des magnetischen Flus- ses im Motor kann durch einen veränderten Aussteuergrad, auch als Modulationsgrad bezeichnet, bewirkt werden. Dieser verän ^¬ derte Aussteuergrad kann derart gewählt werden, dass dieser geringere Oberschwingungen im magnetischen Fluss des Motors verursacht. Es hat sich gezeigt, dass dieser Effekt dazu ge- nutzt werden kann, das Produkt von Grundschwingung und Oberschwingung des magnetischen Flusses im Motor so zu reduzieren, dass und die Geräusche eines durch einen Umrichter ge ^¬ speisten Motors verringert werden. Eine weitere Möglichkeit, Oberschwingungen des magnetischen Flusses und damit entste- hende Geräusche zu reduzieren, besteht darin, die Pulsfre ^¬ quenz zu verändern. Somit lassen sich durch eine Veränderung des magnetischen Flusses im Motor die Geräusche, die durch den Motor erzeugt werden, reduzieren. So kann beispielsweise eine Reduzierung der Grundschwingung des Flusses für Teillastbetrieb dazu füh ren, dass das Produkt aus Grundschwingung und Oberschwingung bzw. Oberschwingungen des magnetischen Flusses einen kleineren Wert annehmen und somit die Geräusche des Motors redu ^¬ ziert werden. Bisher wurde die Reduzierung der Grundschwingung des Flusses nur zur Verringerung von Motorverlusten im Teillastbetrieb genutzt. Im Gegensatz zur Verringerung der Verlustleistung kann neben einer Flussabsenkung auch eine Er höhung des magnetischen Flusses und der damit verbundenen Er höhung des Aussteuergrades je nach Arbeitspunkt des Motors und/oder Umrichters zu einer Geräuschreduktion führen. Die Erhöhung des Flusses ist insbesondere dann möglich, wenn der Motor über entsprechende Auslegungsreserven verfügt, so dass das Eisen bei einer Erhöhung des magnetischen Flusses nicht in Sättigung geht. Darüber hinaus kann zur Geräuschreduktion die Pulsfrequenz erhöht werden, wenn eine Flusserhöhung den Motorstrom reduziert.

Als Umrichter können dabei Umrichter eingesetzt werden, die einen Zwischenkreis aufweisen und eine Eingangsspannung zunächst in eine Gleichspannung im Zwischenkreis umwandeln bevor diese wieder in eine Wechselspannung zur Speisung des Mo tors umgewandelt wird. Ebenfalls sind auch Direktumrichter für die Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeignet, bei denen keine Gleichspannung erzeugt wird.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist für alle Arten von umrich tergespeisten Motoren, insbesondere für Asynchronmaschinen und Synchronmaschinen, durchführbar.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird der magnetische Fluss im Motor in Abhängigkeit von einem Lastmo ^¬ ment am Motor verändert. Es hat sich für das Verfahren als besonders vorteilhaft herausgestellt, die Veränderung des magnetischen Flusses dann vorzunehmen, wenn der Motor und/oder Umrichter sich unterhalb seiner maximalen Leistungsfähigkeit befindet. Dieser Zustand wird auch als Teillastbe ^¬ trieb bezeichnet. Die sich dann ergebenen Freiheitsgrade, wie beispielsweise thermische Reserven, können dann zu einer Ge- räuschreduktion genutzt werden, die nicht notwendigerweise die Gesamtverluste des Motors und/oder Umrichters erhöhen. Allerdings kann eine Erhöhung der Verluste in Umrichter und/oder Motor zugunsten einer geringeren Geräuschemission toleriert werden.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird das Lastmoment aus Ausgangsströmen des Umrichters ermittelt. Da diese Größen und das mathematische Modell des Motors der Umrichterregelung bekannt sind, können diese auch auf einfa- che Weise zur Reduktion der Motorgeräusche genutzt werden.

Dazu wird die Reduktion der Motorgeräusche mittels der Verän ^¬ derung des Flusses durch die Umrichterregelung selbst vorgenommen. Da dieser die erforderlichen Werte der Umrichterausgangsströme bekannt sind, kann auf einfache Weise auch die Flussveränderung vorgenommen werden. Dabei können in vorteilhafter Weise auch weitere Größen, die den Zustand des Umrichters beschreiben, für die Regelung herangezogen werden.

Alternativ kann die Veränderung des Flusses auch durch eine separate Regelvorrichtung vorgegeben werden. Entsprechende Werte, wie beispielsweise die Umrichterausgangsströme und/ oder Flusssollwerte, werden dann zwischen der Umrichterrege ^¬ lung und der separaten Regelvorrichtung übertragen. Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird in

Abhängigkeit von der Drehzahl des Motors mittels der Spannung und/oder des Stromes am Motor der magnetische Fluss verän ^¬ dert. Dabei kann die Drehzahl mittels einer geeigneten Messvorrichtung, wie beispielsweise einem Drehzahlgeber vom Motor ermittelt werden. Ebenso ist es möglich, aus Größen, die dem Umrichter und seiner Umrichterregelung bekannt sind, wie beispielsweise der Ausgangsspannung oder dem Ausgangsstrom, auf die Drehzahl des Motors zu schließen. Dies kann im einfachen Fall aus der Frequenz einer dieser Größen geschehen. Diese Frequenz unterscheidet sich von der Motordrehzahl im Falle einer Asynchronmaschine durch den Schlupf. Für die Durchfüh ^¬ rung des Verfahrens hat sich jedoch gezeigt, dass der Wert der Frequenz bereits hinreichend genau ist. Alternativ kann aus den Größen der Umrichterregelung sowie einem entsprechenden Motormodell die Drehzahl des Motors berechnet werden.

Bei einer bekannten Lastcharakteristik, bei der das Moment an der Motorwelle im Wesentlichen von der Drehzahl abhängt, kann auf eine Ermittlung des Lastmomentes des Motors verzichtet werden. Aus einem Drehzahlsignal können hinreichend genau die Lastverhältnisse und damit auch der Betriebszustand des Mo ^¬ tors und/oder Umrichters bestimmt werden, um entsprechende Maßnahmen zur Flussveränderung vornehmen zu können, ohne den Motor in unzulässige Betriebszustände, wie beispielsweise Überlastung oder Sättigung zu betreiben.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird das Lastmoment mittels einer Kennlinie in Abhängigkeit von der Drehzahl des Motors ermittelt. Besondere Lastmaschinen wie Pumpen oder Verdichter haben eine bestimmte Charakteristik, die sich in Form einer Kennlinie angeben lässt. Mit Hilfe dieser Kennlinie und der entsprechenden Motor- oder Lastdreh- zahl kann das Lastmoment des Motors genau bestimmt werden.

Daraus lässt sich der Betriebszustand des Motors und/oder Um ^¬ richters derart ermitteln um eine entsprechende Flussverände ^¬ rung zur Geräuschreduzierung vorzunehmen. Die Kennlinie kann dabei offline ermittelt werden und in ei ^¬ ner Regeleinrichtung hinterlegt werden. Alternativ oder ergänzend kann die Kennlinie auch während des Betriebs des Mo ^¬ tors ermittelt und gegebenenfalls gespeichert werden. Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird die Pulsfrequenz des Umrichters verändert. Im Teillastbereich kann eine verbleibende Leistungsfähigkeit des Umrichters dazu genutzt werden, die Pulsfrequenz zu erhöhen. Diese Maßnahme verursacht zwar mehr Verluste im Umrichter. Allerdings können diese bei verbleibender Leistungsfähigkeit des Umrichters, beispielsweise im Teillastbereich oder durch eine entspre ^¬ chend größere Auslegung des Umrichters, für eine Erhöhung der Pulsfrequenz genutzt werden. Daneben kann auch im Volllastbetrieb beispielsweise eine Flusserhöhung vorgenommen werden, sofern der Motor dadurch nicht in Sättigung geht. Die damit einhergehende Absenkung der Motorströme kann für eine Erhö ^¬ hung der Pulsfrequenz genutzt werden. Dies wirkt sich in eine Verringerung der Oberschwingungen des magnetischen Flusses aus, so dass auch die entstehenden Geräusche reduziert wer ^¬ den. Da die verbleibende Leistungsfähigkeit unter anderem auch vom Lastmoment des Motors abhängt, hat es sich als güns ^¬ tig erwiesen, auch die Erhöhung der Pulsfrequenz in Abhängig- keit vom Lastmoment des Motors vorzunehmen.

Eine höhere Pulsfrequenz bewirkt eine bessere Angleichung der Ströme an einen sinusförmigen Zeitverlauf. Dadurch lassen sich Oberschwingungen im Strom und damit im magnetischen Fluss des Motors reduzieren. Die damit einhergehenden höheren Verluste des Umrichters können zugunsten von niedrigeren Geräuschen des Motors toleriert werden.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird die Zwischenkreisspannung des Umrichters verändert. Das Verhält ^¬ nis zwischen Ausgangsspannung des Umrichters und Zwischenkreisspannung wird als Aussteuergrad des Umrichters bezeich ^¬ net. Je nach Aussteuergrad und Pulsfrequenz werden unterschiedlich hohe Oberschwingungen in der Ausgangsspannung und damit auch im Ausgangsstrom erzeugt, der den magnetischen

Fluss im Motor bewirkt. Durch die Veränderung der Zwischenkreisspannung, sowohl einer Erhöhung als auch einer Reduzierung, wird bei gleicher Ausgangsspannung des Umrichters der Aussteuergrad verändert. Durch eine geeignete Veränderung der Zwischenkreisspannung kann somit ein Aussteuergrad durch den Umrichter bzw. seiner Umrichterregelung eingestellt werden, der nur ein geringes Maß an Oberschwingungen erzeugt. Dieser Aussteuergrad trägt damit zur Geräuschreduzierung des Motors bei .

Im Folgenden wird die Erfindung anhand der in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele näher beschrieben und erläutert. Es zeigen: einen Querschnitt durch einen Motor

den Aufbau eines Antriebssystems

den Aufbau eines Antriebssystems mit Regelung die Abhängigkeit der Oberschwingungen der Radialzug ^¬ kraft 6 in verschiedenen Frequenzbereichen (Vielfachheit der Pulsfrequenz) vom Aussteuergrad a für ein typisches Modulationsverfahren (Raumzeigermodulation) und

ein Ausführungsbeispiel für die Veränderung von mag ^¬ netischem Fluss, Pulsfrequenz und Zwischenkreisspan- nung in Abhängigkeit von der Motordrehzahl. FIG 1 zeigt Ausschnitte eines Querschnitts durch den Motor 1. Der Motor 1 weist einen Ständer 14 und einen Läufer 13 auf. Zwischen Ständer 14 und Läufer 13 befindet sich der Luftspalt 15. Die Radialzugkraft 16 ist mit seiner Grundschwingung und seinen Oberschwingungen in Form von Pfeilen in dieser Figur dargestellt. Diese Verteilung der Radialzugkraft 16 über den Umfang hinweg verursacht eine Radialverformung 17 des Ständers 14. Die zeitliche Veränderung der Radialzugkraft 16 im Motor 1 bewirkt eine zeitliche Veränderung der Radialverformung 17. Die Radialverformung 17 führt somit zu einem Vibrie- ren des Motorgehäuses, so dass sowohl Luftschall 11 als auch Körperschall 12 entstehen, welche als Geräusche wahrgenommen werden können. Die Radialverformung 17 geht vom Ständerblechpaket des Ständers 14 auf das Gehäuse des Motors 1 über und verbreitet sich dort als Luftschall 11 über die Luft. Falls kein Gehäuse vorhanden ist, so geht die Radialverformung 17 direkt vom Ständerblechpaket als Luftschall 11 in die Luft über. Der Körperschall 12 wird zum einen über die Befestigung des Motors 1 als auch über die Motorwelle übertragen. FIG 2 zeigt den Aufbau eines Antriebssystems 4. Dieses An ^¬ triebssystem 4 weist ein Energieversorgungsnetz 5, einen Umrichter 2, einen Motor 1 sowie eine an den Motor 1 angeschlossene Last 7 auf. Der Umrichter 2 ist dreiphasig mit dem Energieversorgungsnetz 5 verbunden. Der Motor 1 ist dreiphasig mit dem Ausgang des Umrichters 2 verbunden. Die Last 7 ist über die Motorwelle mit dem Motor 1 verbunden. Der Umrichter 2 weist einen Gleichrichter 22 und einen Wechselrichter 23 auf. Der Gleichrichter 22 und der Wechselrichter 23 sind über den Zwischenkreis 24 miteinander verbunden. Der Gleichrichter 22 hat die Aufgabe, die Wechselspannung des Energieversorgungsnetzes 5 in eine Gleichspannung umzuwan ^¬ deln. Aus dieser Gleichspannung wird durch den Wechselrichter 23 am Ausgang des Umrichters 2 eine Spannung U _s erzeugt. Al- ternativ, in diesem Ausführungsbeispiel nicht dargestellt, kann auch die Umwandlung der Spannung des Energieversorgungsnetzes direkt in die Ausgangsspannung des Umrichters ohne Verwendung eines Zwischenkreises vorgenommen werden. Diese Art von Umrichtern wird als Direktumrichter bezeichnet. Auch für diese ist das erfindungsgemäße Verfahren anwendbar. Mit Hilfe von Amplitude und Frequenz der Spannung Us wird am Mo ^¬ tor 1 der gewünschte Arbeitspunkt eingestellt. Eine entspre ^¬ chende Umrichterregelung 25, welche die Arbeitspunkteinstel ^¬ lung vornimmt und Abweichungen korrigiert, ist in der FIG 2 der Übersichtlichkeit halber nicht dargestellt. Eine weitere charakteristische Größe für den Umrichter 2, insbesondere den Wechselrichter 23, ist die Pulsfrequenz f _p mit der der Wechselrichter 23 seine in dieser Figur nicht explizit darge ^¬ stellten Schalter derart schaltet, beispielsweise unter Ver- wendung einer Pulsweitenmodulation, um die entsprechende

Spannung U _s am Ausgang des Umrichters 2 zu erzeugen. Durch die Spannung U _s werden Ausgangsströme 21 des Umrichters 2 ge ^¬ neriert, die im Motor 1 sowohl den magnetischen Fluss Φ als auch das Drehmoment M erzeugen. Dieses Drehmoment M wird über eine Welle an die Last 7 übertragen. Ziel einer hier nicht näher dargestellten Umrichterregelung 25 ist es, beispielsweise Drehzahl n und Moment M des Motors 1 zu regeln, um ei ^¬ nen stabilen Arbeitspunkt zu erreichen. FIG 3 zeigt den Aufbau eines Antriebssystems 4 einschließlich einer Umrichterregelung 25 sowie einer Regelvorrichtung 3 zur Veränderung des magnetischen Flusses Φ und/oder der Pulsfrequenz f _p und/oder der Zwischenkreisspannung U _ZK . Zur Vermei- dung von Wiederholungen wird auf die Beschreibung zur FIG 2 sowie auf die dort eingeführten Bezugszeichen verwiesen. Zusätzlich zu den Komponenten, die in FIG 2 dargestellt sind, weist das Antriebssystem 4 der FIG 3 ein Mittel 6 zur Erfas ^¬ sung der Drehzahl n auf. Das Signal zur Drehzahl n wird von dem Mittel 6 zur Erfassung der Drehzahl n an die Umrichterregelung 25 und an den Eingang 31 der Regelvorrichtung 3 übertragen .

Die Regelvorrichtung 25 kann sowohl im Umrichter 2 als auch außerhalb des Umrichters 2 angeordnet sein. Die Regelvorrich ^¬ tung 3 kann ebenfalls im Umrichter 2 oder außerhalb des Umrichters 2 angeordnet sein. Darüber hinaus kann die Regelvor ^¬ richtung 3 auch in die Umrichterregelung 25 integriert werden und somit einen Teil der Umrichterregelung 25 darstellen. Die Aufgabe der Umrichterregelung 25 ist es, einen Sollwert für die Ausgangsspannung des Umrichters 2 zu erzeugen. Dazu können insbesondere Größen wie die Zwischenkreisspannung U _ZK , die Ausgangsströme des Stromrichters 21 i _s und die Drehzahl n des Stromrichters herangezogen werden. Die Regelvorrichtung 3 dient darüber hinaus zur Reduzierung der vom Motor 1 verursachten Geräusche. Dazu wird in Abhängigkeit von der Drehzahl n der Sollwert des magnetischen Flusses Φ derart verändert, dass die Geräusche des Motors 1 reduziert werden. Wie bereits beschrieben, geschieht wird dies dadurch vorgenommen, dass der magnetische Fluss Φ derart eingestellt wird, dass die Grundschwingung des magnetischen Flusses multipliziert mit den Oberschwingungen des magnetischen Flusses Φ einen möglichst geringen Wert annehmen. Darüber hinaus können die Pulsfrequenz f _p sowie die Zwischenkreisspannung U _ZK derart verändert werden, dass auch diese das oben beschriebene Pro ^¬ dukt aus Grundschwingung und Oberschwingung des magnetischen Flusses reduzieren. Dazu werden entsprechende Sollwerte von der Regelvorrichtung 3 an die Umrichterregelung 25 übertra- gen. Die Umrichterregelung 25 kann dann durch den Zugriff auf die Schalthandlungen der Schalter (Leistungshalbleiter) des Wechselrichters 23 den entsprechenden Arbeitspunkt mit verän ^¬ dertem magnetischen Fluss Φ und gegebenenfalls mit veränder- ter Pulsfrequenz f _p einstellen. Durch den Zugriff auf die Schalthandlungen des Gleichrichters 22 kann eine veränderte Zwischenkreisspannung U _ZK eingestellt werden. Somit kann durch den Umrichter 2 eine Veränderung des magnetischen Flusses Φ, der Pulsfrequenz f _p und der Zwischenkreisspannung U _ZK vorgenommen werden. Diese Eingriffsmöglichkeit verändert die entsprechenden physikalischen Größen im Motor 1 und Umrichter 2.

FIG 4 zeigt den Zusammenhang zwischen den Oberschwingungen der Radialzugkraft e in verschiedenen Frequenzbereichen

(Vielfachen der Pulsfrequenz) vom Aussteuergrad a für ein übliches Modulationsverfahren (Raumzeigermodulation) . Dabei sind, zumindest bis zur Nenndrehzahl, Aussteuergrad a und Drehzahl n proportional zueinander. Oberhalb der Nenndrehzahl setzt dann die Feldschwächung ein. Man erkennt, dass abhängig vom Aussteuergrad verschiedene Oberschwingungen an den Viel ^¬ fachen der Pulsfrequenz verstärkt oder geschwächt werden. Dabei existieren Frequenzbereiche, in denen eine Erhöhung des Aussteuergrads (durch z.B. Verminderung der Zwischenkreis- Spannung) eine Reduktion der Oberschwingungen der Radialzugkraft e bewirkt (z.B. für die Oberschwingungen an der doppelten Pulsfrequenz) . Wenn z.B. der Motor 1 im Bereich der doppelten Pulsfrequenz empfindlich ist, soll der Aussteuergrad a erhöht werden, um eine Geräuschreduktion zu bewirken. Wenn der Motor im Bereich der einfachen Pulsfrequenz empfindlich ist, soll der Aussteuergrad a so niedrig wie möglich gehalten werden. Damit einher geht auch eine Reduktion der Geräuschentwicklung des Motors 1. FIG 5 zeigt ein Ausführungsbeispiel für das Verfahren zur Re ^¬ duzierung von Geräuschen eines Motors 1. Bei dieser Anwendung ist das Lastmoment M in Abhängigkeit von der Drehzahl n be ^¬ kannt. Aufgrund des relativ geringen Drehmoments M bei gerin- gen Drehzahlen n wird der Fluss Φ bei geringen Drehzahlen abgesenkt. Erst bei hohen Drehzahlen erreicht er seinen 100%- Wert. Der mit dem niedrigen magnetischen Fluss Φ einhergehende kleinere Strom gibt darüber hinaus die Möglichkeit, die Pulsfrequenz f _p zu erhöhen, ohne den Umrichter 2 zu überlasten, insbesondere thermisch zu überlasten. In dem Ausführungsbeispiel beträgt die Pulsfrequenz bei kleinen Drehzahlen 200%. Mit steigender Last und damit auch höheren Verlusten, sowohl in Umrichter 2 als auch Motor 1, wird die Pulsfrequenz f _p wieder reduziert. Bei Maximaldrehzahl, in der auch das maximale Moment M durch den Motor geliefert werden muss, befin ^¬ den sich sowohl der magnetische Fluss Φ als auch die Pulsfre ^¬ quenz f _p auf den Nominalwert von 100%. Darüber hinaus kann wie hier in diesem Ausführungsbeispiel dargestellt, auch die Zwischenkreisspannung U _ZK über die Drehzahl n derart ange- passt werden, um eine Geräuschreduktion des Motors 1 zu erzielen .

Obwohl die Erfindung im Detail durch die bevorzugten Ausfüh- rungsbeispiele näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen .