System und Verfahren zur prädiktiven Unterdrückung von elektromagnetischen Störungen von leistungselektronischen Systemen Die Erfindung betrifft das technische Gebiet der prädiktiven Unterdrückung von elektromag- netischen Störungen. Insbesondere betrifft die Erfindung die prädiktive Unterdrückung von elektromagnetischen Störungen von leistungselektronischen Systemen. Leistungselektronische Systeme können aufgrund der zugrundeliegenden Schaltvorgänge er- hebliche elektromagnetische Störungen verursachen. Diese Störemission wird üblicherweise durch passive Filter und Schirmgehäuse begrenzt, wel- che jedoch groß, schwer und teuer sind. Zur Verkleinerung dieser passiven Komponenten haben sich bereits aktive Filter (engl. active EMI filters) etabliert. Bei diesem Verfahren werden Ana- log- oder Digitalschaltungen eingebracht, die die Störungen aufnehmen, umformen und zurück in das System injizieren. Dabei wird eine destruktive Interferenz zwischen den Störungen und Gegenstörungen angestrebt, um die Störemission zu reduzieren. Bisherige aktive Filter verwen- den analoge Schaltungstechnik in gesteuerten oder geregelten Strukturen (Feedforward- und Feedback-Typen). Das Gegenstörsignal wird dabei direkt aus einer gemessenen Größe gewon- nen. Die erzielbare Störunterdrückung ist bei diesen Ansätzen aufgrund der Zeitkonstanten der Sensoren, der Injektoren und der Verstärker, aufgrund von Verzögerungen durch Signallauf- zeiten und aufgrund von begrenzten, frequenzabhängigen Verstärkungsfaktoren eingeschränkt. Zur Lösung dieses Problems wird im Stand der Technik der Einsatz von synthetisierten Gegen- störsignalen vorgeschlagen. Handelt es sich um Störungen, die über einen ausreichenden Zeit- raum hinweg periodisch sind, treten stabile Harmonische im Frequenzbereich auf. Zur Unter- drückung von diesen Harmonischen kann ein jeweiliges Sinussignal erzeugt werden, welches in Amplitude und Phase so eingestellt wird, dass es zu einer vollständigen destruktiven Interfe- renz kommt. Verzögerungszeiten bei der Injektion können dabei durch Phasendrehungen kom- pensiert werden. Im Vergleich zu aktiven Filtern können verzögerte Signalpfade systematisch kompensiert werden, wodurch die Effektivität der Entstörung erheblich verbessert werden kann. Die notwendigen Amplituden und Phasen können dabei beispielsweise analytisch oder adaptiv ermittelt werden. Durch eine Überlagerung der gefundenen Sinussignale kann ein breit- bandiges Gegenstörsignal erzeugt werden, welches eine sehr hohe Anzahl an Harmonischen unterdrücken kann. Aus dem Stand der Technik sind Verfahren bekannt, in dem das Gegenstörsignal aus Sinussig- nalen synthetisiert wird. Durch Einstellen der jeweiligen Amplituden und Phasen können Zeit- konstanten, Verzögerungszeiten und komplexe Übertragungsfunktionen kompensiert werden. Die Anpassung der Amplituden und Phasen erfolgt über einen Optimierer, welcher eine be- grenzte Adaptionsgeschwindigkeit besitzt. Im Fall von veränderlichen Störungen wird in der vorhergehenden Patentmeldung beschrieben, dass das kommende Tastverhältnis des leistungs- elektronischen Systems dafür verwendet werden kann, die Amplituden und Phasen der Sinus- signale „vorzusteuern“. Die Druckschrift DE 102018001051 A1 beschreibt ein Verfahren zur Reduktion eines elektro- magnetischen Störsignals einer durch ein mit einer Frequenz getaktet angesteuertes elektroni- sches System gebildeten Störquelle durch aktive Gegenkopplung. Hierfür werden für eine be- liebige, zumindest eine einzige Harmonische umfassende Auswahl von Harmonischen der ge- takteten Ansteuerung jeweils Sinussignale mit der Frequenz der jeweiligen Harmonischen syn- thetisiert, welche jeweils in ihren Amplituden und Phasenlagen so eingestellt werden, dass es durch Überlagerung eines durch die Sinussignale gebildeten Gegenstörungssignals mit dem Störsignal an einer ausgewählten Referenzmessstelle durch destruktive Interferenzen zu einer weitgehenden Auslöschung der jeweiligen Frequenzkomponenten des elektromagnetischen Störsignals kommt. Nicht nur das Tastverhältnis hat einen Einfluss auf die Störungen und damit die nötigen Gegen- störsignale, auch die Betriebsparameter wie z.B. Strom, Spannung, etc. müssen berücksichtigt werden. Ein weiterer Nachteil ist, dass die Information über die kommenden Tastverhältnisse dem Gegenstörsystem bei einer eigenständigen (stand-alone) Realisierung nicht vorliegt (d.h. das Gegenstörsystem ist nicht direkt mit der Regelung der Leistungselektronik gekoppelt). Das Gegenstörsystem muss das notwendige Gegenstörsignal auch aus anderen Größen vorhersagen können. Auch muss die Signalsynthese nicht zwangsläufig über Sinussignale erfolgen. Insbe- sondere bei nichtperiodischen, schnell veränderlichen Störungen sind evtl. andere Methoden notwendig (ergibt sich aus der Theorie, Fourierreihen sind streng genommen nur für periodi- sche Signale gültig) Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die aus dem Stand der Technik bekannten Vorrich- tungen und Verfahren zur Reduktion eines elektromagnetischen Störsignals zu verbessern. Diese Aufgabe wird durch technische Gegenstände nach den unabhängigen Ansprüchen gelöst. Technisch vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche, der Beschreibung und der Zeichnungen. Gemäß einem Aspekt wird die erfindungsgemäße Aufgabe durch eine Vorrichtung zur prädik- tiven Unterdrückung von elektromagnetischen Störungen von leistungselektronischen Syste- men gelöst, die Vorrichtung umfassend: ein digitales Gegenstörsystem, wobei das digitale Ge- genstörsystem zumindest einen Störprädiktor und einen Gegenstörsynthetisierer umfasst, wo- bei der Störprädiktor derart eingerichtet ist, zumindest eine Information für eine Vorhersage einer elektromagnetischen Störungen eines leistungselektronischen Systems zu erfassen und weiter derart eingerichtet ist, eine Vorhersage der elektromagnetischen Störung zu erstellen und an den Gegenstörsynthetisierer zu übermitteln, der Gegenstörsynthetisierer derart eingerichtet ist, ein passendes Gegenstörsignal auf Grundlage der Vorhersage der elektromagnetischen Stö- rung des Störprädiktors zu synthetisieren, die Vorrichtung weiter zumindest einen Injektor um- fasst, wobei der Injektor derart eingerichtet ist, das synthetisierte Gegenstörsignal zeitrichtig in ein zu entstörendes Gesamtsystem einzukoppeln. Vorteilhaft bei der Vorrichtung ist, dass aufgrund der Vorhersage einer kommenden Störung, der Synthese eines passenden Gegenstörsignals und der zeitrichtigen Injektion des Gegenstör- signals eine prädiktive Unterdrückung von elektromagnetischen Störungen geschaffen wird. In einer technisch vorteilhaften Ausführungsform der Vorrichtung umfasst der Injektor zumin- dest einen Kondensator, eine Spule und/oder einen Transformator zu Einkopplung des Gegen- störsignals in das Gesamtsystem. In einer technisch vorteilhaften Ausführungsform der Vorrichtung ist der Störprädiktor derart eingerichtet, zumindest eine Reglerinformation einer Vorrichtung zur Regelung des leistungs- elektronischen Systems als Information für eine Vorhersage der elektromagnetischen Störun- gen zu erfassen. Reglerinformationen können beispielsweise Betriebsgrößen, zukünftige An- steuerungssignale, Ist- und/oder Sollwerte des leistungselektronischen Systems sein. Hierdurch kann die Vorhersage der elektromagnetischen Störungen leistungselektronischen Systems ver- bessert werden. Die Regelung des leistungselektronischen Systems stellt beispielsweise An- steuerungssignale so ein, dass die Betriebsgrößen (Istgrößen) den ggf. externen Sollwerten fol- gen. In einer technisch vorteilhaften Ausführungsform der Vorrichtung umfasst die Vorrichtung ei- nen ersten Sensor, wobei der erste Sensor nach dem leistungselektronischen System angeordnet ist und derart eingerichtet ist, elektromagnetische Störungen des leistungselektronischen Sys- tems zu erfassen und der Störprädiktor derart eingerichtet ist, die an dem ersten Sensor erfassten Störungen des leistungselektronischen Systems als Information für eine Vorhersage einer elekt- romagnetischen Störungen zu erfassen. Die Beobachtung der Störungen an dem ersten Sensor hat den Vorteil, dass der Störprädiktor das System kennenlernt und aufgrund charakteristischer Änderungen in den Störungen die zukünftigen Störungen vorhersagen kann. Ein Abgleich mit den späteren, tatsächlich aufgetretenen Störungen (aus erstem Sensor) ermöglicht eine Opti- mierung der Vorhersagestrategie mit der Zeit. Der Störprädiktor kann sich an das reale System adaptieren. Durch die sukzessive Optimierung der Vorhersageparameter können Änderungen des Gesamt- systems kompensiert werden. Beispielsweise kann dadurch auf eine Temperaturdrift, auf Alte- rung oder geänderte Impedanzbedingungen durch das Zu- oder Wegschalten von externen Komponenten reagiert werden. In einer technisch vorteilhaften Ausführungsform der Vorrichtung umfasst der erste Sensor ein Entkoppelelement, wobei das Entkoppelelement zumindest einen Kondensator und/oder eine Spule umfasst und derart eingerichtet ist, den ersten Sensor von dem Injektor und dem Gegen- störsystem zu entkoppeln. Hierdurch wird sichergestellt, dass der Sensor nur geringfügig durch den Injektor oder das Gegenstörsystem beeinflusst wird. Je nach Injektorkonzept und Impe- danzverhältnis der Störsenke und der Leistungselektronik können hierfür Kondensatoren und/o- der Spulen eingesetzt werden. In einer technisch vorteilhaften Ausführungsform umfasst die Vorrichtung eine Vorrichtung zur Anpassung der Vorhersage einer elektromagnetischen Störung, wobei die Vorrichtung zur Anpassung der Vorhersage einer elektromagnetischen Störung zwischen dem ersten Sensor und dem Störprädiktor angeordnet ist und derart eingerichtet ist, die Vorhersage einer elektromag- netischen Störung des Störprädiktors durch Evaluierung einer durch den ersten Sensor erfassten aufgetretenen Störung des leistungselektronischen Systems anzupassen. Unter der Vorrichtung zur Anpassung der Vorhersage einer elektromagnetischen Störung kann insbesondere ein Op- timierer verstanden werden, der die Vorhersage optimiert. In einer technisch vorteilhaften Ausführungsform der Vorrichtung ist der Gegenstörsyntheti- sierer derart eingerichtet, mittels Syntheseparametern angepasst zu werden, das digitale Gegen- störsystem umfasst einen zweiten Sensor, wobei der zweite Sensor hinter dem Injektor ange- ordnet ist und derart eingerichtet ist, nach der Einkopplung des synthetisierten Gegenstörsignals verbleibende elektromagnetische Reststörungen zu erfassen, das digitale Gegenstörsystem eine Vorrichtung zur Anpassung der Synthese eines passenden Gegenstörsignals umfasst, wobei die Vorrichtung zur Anpassung der Synthese eines passenden Gegenstörsignals zwischen dem zweiten Sensor und dem Gegenstörsynthetisierer angeordnet ist und derart eingerichtet ist, die von dem zweiten Sensor erfassten elektromagnetische Reststörungen als Syntheseparameter für den Gegenstörsynthetisierer bereitzustellen und den Gegenstörsynthetisierer mittels der Syn- theseparameter anzupassen. Vorteilhaft hierbei ist, dass die Reststörungen am zweiten Sensor somit als Feedback verwendet werden können, um die Syntheseparameter für das Gegenstör- signal zu optimieren. Reststörungen sollen dabei minimiert werden. Diese Optimierung umfasst beispielsweise die Kompensation von Zeitkonstanten oder Übertragungsfunktionen oder die Korrektur des Injektionszeitpunkts, damit Störungen und Gegenstörungen möglichst gleichzei- tig auftreten (Kompensation von Signallaufzeiten). In einer technisch vorteilhaften Ausführungsform der Vorrichtung umfasst die Vorrichtung zu- mindest einen Analog-Digital-Wandler und/oder einen Digital-Analog-Wandler zur Kopplung des digitalen Gegenstörsystems mit dem Gesamtsystem. Gemäß einem weiteren Aspekt wird die erfindungsgemäße Aufgabe durch ein Verfahren zur prädiktiven Unterdrückung von elektromagnetischen Störungen von leistungselektronischen Systemen gelöst, das Verfahren umfassend die folgenden Schritte: a) Bereitstellen einer Vorrichtung zur prädiktiven Unterdrückung von elektromagnetischen Stö- rungen von leistungselektronischen Systemen nach Anspruch 1, b) Erfassen von zumindest einer Information für eine Vorhersage einer elektromagnetischen Störung mittels des Störprädiktors, c) Vorhersagen einer elektromagnetischen Störung mittels des Störprädiktors, d) Synthese eines passenden Gegenstörsignals mittels des Gegenstörsynthetisierers, wobei der Gegenstörsynthetisierer ein Gegenstörsignal auf Grundlage der Vorhersage der elektromagne- tischen Störung synthetisiert, e) Einkoppeln des Gegenstörsignals in das Gesamtsystem mittels des Injektors, wobei die Ein- kopplung in einem für eine maximale destruktive Interferenz mit der Störung richtigen Zeit- punkt erfolgt. In einer technisch vorteilhaften Ausführungsform des Verfahrens umfasst der Schritt des Er- fassens von zumindest einer Information für eine Vorhersage einer elektromagnetischen Stö- rung mittels des Störprädiktors, zusätzlich einen der folgenden Schritte: f) Erfassen von zumindest einer Reglerinformation einer Vorrichtung zur Regelung des leis- tungselektronischen Systems mittels des Störprädiktors als Information für eine Vorhersage ei- ner elektromagnetischen Störung oder die Vorrichtung einen ersten Sensor umfasst, wobei der erste Sensor nach dem leistungselekt- ronischen System angeordnet ist, und das Verfahren den folgenden Schritt umfasst: g) Erfassen einer elektromagnetischen Störung des leistungselektronischen Systems mittels des ersten Sensors als Information für eine Vorhersage einer elektromagnetischen Störung. In einer technisch vorteilhaften Ausführungsform des Verfahrens umfasst die Vorrichtung eine Vorrichtung zur Anpassung der Vorhersage einer elektromagnetischen Störung, und das Ver- fahren umfasst den folgenden zusätzlichen Schritt: h) Anpassen der Vorhersagen einer elektromagnetischen Störung mittels der Vorrichtung zur Anpassung der Vorhersage einer elektromagnetischen Störung durch Evaluierung einer durch den ersten Sensor erfassten, aufgetretenen elektromagnetischen Störung des leistungselektroni- schen Systems. In einer technisch vorteilhaften Ausführungsform des Verfahrens umfasst die Vorrichtung ei- nen zweiten Sensor, wobei der zweite Sensor hinter dem Injektor angeordnet ist und das Ver- fahren umfasst die folgenden zusätzlichen Schritte: i) Erfassen einer verbleibenden Reststörung nach der Einkopplung des Gegenstörsignals in das Gesamtsystem mittels des zweiten Sensors, der Gegenstörsynthetisierer mittels Syntheseparametern angepasst werden kann, das digitale Gegenstörsystem eine Vorrichtung zur Anpassung der Synthese eines passenden Gegenstörsig- nals umfasst, das Verfahren die folgenden zusätzlichen Schritte umfasst: j) Bereitstellen von Syntheseparametern für den Gegenstörsynthetisierer auf Grundlage der mit- tels des zweiten Sensors erfassten, verbleibenden Reststörungen mittels der Vorrichtung zur Anpassung der Synthese eines passenden Gegenstörsignals, k) Anpassen des Gegenstörsynthetisierers auf Grundlage der Syntheseparametern. Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im Fol- genden näher beschrieben. Es zeigen: Fig. 1 ein Blockdiagramm einer Vorrichtung zur prädiktiven Unterdrückung von elekt- romagnetischen Störungen von leistungselektronischen Systemen gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung, Fig. 2 ein Schaltbild einer Leistungsfaktorkorrektur mit Stromnetznachbildung gemäß dem Stand der Technik, Fig. 3 ein Ersatzschaltbild zur Berechnung der Gegentaktstörung gemäß dem Stand der Technik, Fig. 4 typische Kurvenverläufe einer CCM Boost PFC gemäß dem Stand der Technik, Fig. 5 zwei Diagramme eines Störspektrums gemäß dem Stand der Technik, Fig. 6 zwei Diagramme eines Gleichtaktspektrums gemäß dem Stand der Technik, Fig. 7 ein Diagramm eines periodischen PWM-Signals, Fig. 8 drei Diagramme bezüglich der Erzeugung eines modulierten Sinussignals zur Gegenstörung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung, Fig. 9 zwei Diagramme von Betrag und Phase von Spektren, Fig. 10 ein Diagramm der verbleibenden Störspektren an der Störsenke, Fig. 11 ein Diagramm der verbleibenden Störspektren an der Störsenke für drei Kom- pensationsfaktoren, Fig. 12 ein Blockschaltbild einer Vorrichtung zur prädiktiven Unterdrückung von elekt- romagnetischen Störungen mithilfe synthetisierter, modulierter Gegenstörsig- nale gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung, Fig. 13 ein Blockschaltbild einer Vorrichtung zur prädiktiven Unterdrückung von elekt- romagnetischen Störungen mithilfe synthetisierter, zeitveränderlicher PWM- Signale gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung. Zur Behebung der oben genannten Probleme wird die Störauslöschung mithilfe einer Vorrich- tung zur prädiktiven Unterdrückung von elektromagnetischen Störungen 2 in leistungselektro- nischen Systemen 1 vorgenommen. Die Fig. 1 zeigt ein Blockschaltbild einer Vorrichtung zur prädiktiven Unterdrückung von elektromagnetischen Störungen 2 in leistungselektronischen Systemen 1 gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung. In Fig. 1 ist zunächst ein leistungselektronisches System 1 gezeigt, wobei das leistungselektro- nische System 1 zur Vereinfachung mit nur zwei Klemmen (ein Tor/Port) dargestellt ist. Das leistungselektronische System 1 kann aber grundsätzlich beliebig viele Klemmen/Tore/Ports aufweisen. Das leistungselektronisches System 1 ist die Quelle von elektromagnetischen Stö- rungen 2. Das leistungselektronische System 1 umfasst weiter eine Vorrichtung zur Regelung des leistungselektronischen Systems 4. Die Vorrichtung 4 stellt beispielsweise Ansteuerungs- signale 5 so ein, dass die Betriebsgrößen 6 (Istgrößen) den ggf. externen Sollwerten 7 folgen. Beispielsweise kann eine externe Vorgabe die Drehfrequenz des Rotors eines Motors sein, wo- bei die Regelung auf diese Frequenz durch Einstellen der Ansteuerungssignale 5 für die Leis- tungshalbleiter erfolgt. Weitere Beispiele für externe Vorgaben sind z.B. das Drehmoment bei Motorwechselrichtern oder Ausgangsspannungen bei DC/DC-Wandlern. Weiter ist in Fig. 1 eine Störsenke 21 gezeigt. Sie bildet das elektromagnetische Umfeld des Geräts oder Gesamtsystems, z.B. den Kabelbaum in einem Kraftfahrzeug. Dabei gilt es zu ver- hindern, dass die vom leistungselektronisches System 1 erzeugten Störungen 2 an der Störsenke 21 ankommen. Um dies zu verhindern, ist ein digitales Gegenstörsystem 3 vorgesehen, wobei das digitale Gegenstörsystem 3 zumindest einen Störprädiktor 12 und einen Gegenstörsynthe- tisierer 13 umfasst. Das Gegenstörsystem 3 kann auf beliebig viele Klemmen/Tore/Ports ange- wendet werden. Der Störprädiktor 12 ist dabei derart eingerichtet, Informationen 22, 23 für eine Vorhersage einer elektromagnetischen Störungen 2 eines leistungselektronischen Systems 1 zu erfassen, eine Vorhersage der elektromagnetischen Störung 2 zu erstellen und an den Gegen- störsynthetisierer 13 zu übermitteln. Der Störprädiktor 12 liefert somit Vorhersagen der Stö- rungen 2 in Echtzeit. Auch kann es vorgesehen sein, dass die Vorhersage mittels Parameter angepasst werden kann. In einem Ausführungsbeispiel können Reglerinformationen 22 (bei- spielsweise Betriebsgrößen 6), zukünftige Ansteuerungssignale 5 und/oder Sollwerte 7 für die Vorhersage verwendet werden. In einem weiteren Ausführungsbeispiel umfasst die Vorrichtung einen ersten Sensor 8. Der erste Sensor 8 ist dabei nach dem leistungselektronischen System 1 angeordnet und derart ein- gerichtet, elektromagnetische Störungen 2 des leistungselektronischen Systems 1 zu erfassen. Der Störprädiktor 12 erfasst anschließend die vom ersten Sensor 8 erfassten elektromagneti- schen Störungen 2 als Information 23 für eine Vorhersage der elektromagnetischen Störungen 23. Zwischen dem ersten Sensor 8 und dem Störprädiktor 12 ist in einem Ausführungsbeispiel eine Vorrichtung zur Anpassung der Vorhersage der elektromagnetischen Störung 10 angeord- net. Die Vorrichtung zur Anpassung der Vorhersage der elektromagnetischen Störung 10 dient dazu, die Vorhersage einer elektromagnetischen Störung 2 des Störprädiktors 12 durch Evalu- ierung einer durch den ersten Sensor 8 erfassten aufgetretenen Störung 2 des leistungselektro- nischen Systems 1 anzupassen. Der erste Sensor 8 kann beispielsweise mittels eines Analog- Digital-Wandlers 9 an die Vorrichtung zur Anpassung der Vorhersage einer elektromagneti- schen Störung 10 angepasst werden. Der erste Sensor 8 und die Vorrichtung zur Anpassung der Vorhersage einer elektromagnetischen Störung 10 werden somit dazu verwendet, um die tat- sächlich auftretenden Störungen 2 zu beobachten. Diese Information kann genutzt werden, um die Vorhersagestrategie des Störprädiktors 12 mit der Zeit zu verbessern. Der Störprädiktor 12 adaptiert sich somit an das reale System. Der Gegenstörsynthetisierer 13 synthetisiert anschlie- ßend ein passendes Gegenstörsignal 14 auf Grundlage der Vorhersage der elektromagnetischen Störung des Störprädiktors 12. Der Gegenstörsynthetisierer 13 kann beispielsweise mittels Syn- theseparametern angepasst werden. Hierfür umfasst das digitale Gegenstörsystem 3 einen zwei- ten Sensor 17. Der zweite Sensor 17 ist hinter dem Injektor 16 angeordnet und erfasst die nach der Einkopplung des Gegenstörsignals 14 verbleibenden elektromagnetischen Reststörungen 19. Das digitale Gegenstörsystem 3 umfasst in einem Ausführungsbeispiel eine Vorrichtung zur Anpassung der Synthese eines passenden Gegenstörsignals 20, wobei die Vorrichtung 20 zwischen dem zweiten Sensor 17 und dem Gegenstörsynthetisierer 13 angeordnet ist. Die Vor- richtung 20 stellt die vom zweiten Sensor 17 erfassten elektromagnetische Reststörungen 19 als Syntheseparameter für den Gegenstörsynthetisierer 13 bereit, um den Gegenstörsynthetisierer 13 mittels der Syntheseparameter anzupassen. Diese Form der Optimierung umfasst beispiels- weise die Kompensation von Zeitkonstanten und Übertragungsfunktionen und die Korrektur des Injektionszeitpunkts, damit Störungen und Gegenstörungen möglichst gleichzeitig auftre- ten, wodurch Signallaufzeiten kompensiert werden. Der Injektor 16 koppelt das synthetisierte Gegenstörsignal 14 zeitrichtig in ein zu entstörendes Gesamtsystem ein. Dies kann beispiels- weise durch Kondensatoren, Spulen und/oder Transformatoren erfolgen. In einem Ausführungsbeispiel kann eine Anpassung der Störvorhersage durch Evaluierung der tatsächlich aufgetretenen elektromagnetischen Störungen 2 erfolgen. Dies kann beispielsweise aufgrund einer Vorhersage auf Grundlage der Ansteuerungssignale 5, Betriebsgrößen 6 und/o- der Sollwerte 7 des leistungselektronischen Systems 1 erfolgen. Auch kann eine Vorhersage aufgrund eines vorhergehenden Betriebs des leistungselektronischen Systems 1 erfolgen. In verschiedenen Ausführungsbeispielen der Erfindung kann der Störprädiktor 12 als auch der Gegenstörsynthetisierer 13 beispielsweise auf Grundlage von Schaltungssimulationen, Netz- werktheorien (z.B. Mehrtortheorie), abstrahierten/mathematischen Modellen und Übertra- gungsfunktionen implementiert werden. Weitere Möglichkeiten der Implementierung des Störprädiktors sind beispielsweise (adaptive) FIR-Filter, (adaptive) IIR-Filter, (adaptive) Kerb- filter (ggf. mehrere parallelisiert), und auch Frequenzbereichsmethoden. Der Störprädiktor kann beispielsweise auch mittels künstlicher Intelligenz beispielsweise mittels neuronaler Netze implementiert werden. In verschiedenen Ausführungsbeispielen der Erfindung kann die Optimierung der Vorhersage- parameter für die Störungen als auch die Optimierung der Syntheseparameter für das Gegen- störsignal auf Grundlage von Least-Mean-Squares-Algorithmen, Regression, Suchalgorithmen, Heuristik, genetische Algorithmen, Partikelschwarmoptimierung oder auch Gradientenab- stiegsverfahren implementiert werden. Für ein konkretes Anwendungsbeispiel der Erfindung wird im Folgenden eine sogenannte Leis- tungsfaktorkorrektur betrachtet. Eine Leistungsfaktorkorrektur 26 (englisch: Power Factor Cor- rection, PFC) ist eine typische Eingangsstufe von Geräten, welche am Stromnetz betrieben wer- den. Die PFC sorgt durch geeignete Regelkreise für eine Stromentnahme, welche die gleiche Kurvenform und Phasenlage wie die Netzspannung besitzt. Dadurch kommt es zu einer Mini- mierung der Blind- und Verzerrungsleistung und zu einer Maximierung des namensgebenden Leistungsfaktors. Der Ausgang der PFC ist in der Regel eine Gleichspannung. In PFCs werden üblicherweise hochfrequent schaltende Transistoren eingesetzt. Diese Schalt- vorgänge sorgen für elektromagnetische Störungen, welche sich sowohl leitungsgebunden als auch abgestrahlt ausbreiten können. Durch diese Störsignale können andere Geräte in ihrer Funktion beeinträchtigt werden. Beispielsweise Rundfunk- und Kommunikationssysteme stel- len typische Störsenken dar. Bei der beschriebenen PFC handelt es sich um eine Schaltung, bei welcher sich die Störungen im Verlauf einer Netzperiode ändern. Damit liegt (bezogen auf eine Netzperiode) kein statio- närer Zustand vor. Dieser Umstand muss bei der Signalsynthese geeignet berücksichtigt wer- den, um eine erfolgreiche Entstörung zu ermöglichen. Für die grundsätzlichen Betrachtungen wird von einer Continuous Conduction Mode (CCM) Boost PFC mit eingangsseitigem Brückengleichrichter ausgegangen, welche in vielen Geräten eingesetzt wird. Die Betrachtungen sind grundsätzlich auch auf andere Topologien übertragbar, welche ähnliche Variationen der Störungen aufweisen. Die betrachtete CCM Boost PFC ist in Fig. 2 dargestellt. Das Stromnetz liefert eine Wechselspannung u _Netz (t) mit einer Frequenz von f _Netz (Netzperiode T _Netz = 1⁄ f _Netz ) und einem Spitzenwert zwischen den Klemmen L und N. Für eine Betrachtung der leitungsgebundenen Störungen der PFC wird eine Strom- netznachbildung 25 eingebracht. Diese stellt eine definierte Abschlussimpedanz für die Störun- gen dar. Hier werden die Gegentaktstörungen u _DM (t) (Differential Mode, DM) betrachtet, wel- che sich zwischen den Versorgungsleitungen (L und N) ausbilden. Das Verfahren ist jedoch ebenfalls auf die anderen Störmodi übertragbar (beispielsweise Gleichtaktstörungen, Störungen auf einzelnen Leitungen gegenüber PE, abgestrahlte Störungen). Es wird hier eine PFC betrach- tet, welche nur aus einer Phase des Stromnetzes gespeist wird. Das hier dargestellte Verfahren lässt sich jedoch ebenfalls auf mehrphasige Topologien übertragen. Nach der Stromnetznach- bildung 25 folgt die Leistungsfaktorkorrektur 26. Die PFC verfügt eingangs über einen Brü- ckengleichrichter, welcher die gleichgerichtete Netzspannung | u _Netz |(t) erzeugt. Dahinter ist ein konventioneller Hochsetzsteller (Boost Converter, daher Boost PFC) im CCM verbaut, wo- bei L die Speicherdrossel und C einen Stützkondensator darstellen. Am Ausgang ist ebenfalls ein Stützkondensator vorgesehen. Am Ausgang liegt die Zwischenkreisgleichspannung U _ZK an. Das periodische Ein- und Ausschalten des Transistors mit der Schaltfrequenz f _PWM (T _PWM = 1⁄ f _PWM ) sorgt für das PWM-Signal u _PWM (t). Die PFC umfasst üblicherweise zwei Regel- kreise, welche das Tastverhältnis des schaltenden Transistors einstellen. Der erste Regelkreis sorgt für eine konstante Ausgangsspannung am Zwischenkreis U _ZK . Der zweite Regelkreis sorgt für eine sinusförmige und phasenrichtige Stromentnahme aus dem Stromnetz. Das zeitlich ver- änderliche Tastverhältnis d(t) wird dabei im Wesentlichen durch den Spannungsregelkreis be- stimmt, welcher sich aus dem Spannungsübersetzungsverhältnis des Hochsetzstellers ergibt: ( ₁₎ Das Tastverhältnis ist hier so definiert, dass der Transistor für die Zeit t _ON = d(t)⁄ f _SW einge- schaltet ist. Daher ist die Spannung u _PWM über diesen Zeitraum idealerweise 0 V. Der Strom- regelkreis sorgt für eine geringfügige Änderung dieses Tastverhältnisses. Daher wird dieser in der Betrachtung der Störemission vernachlässigt. Typische Kurvenverläufe sind in Fig. 4 dargestellt (zur Veranschaulichung wurde eine sehr geringe Schaltfrequenz gewählt). Die Netzspannung u _Netz (t) wird gleichgerichtet, woraus die Spannung |u _Netz |(t) resultiert. Aus (1) folgt der Verlauf für das Tastverhältnis d(t). Zur Ge- nerierung des Ansteuerungssignals des Transistors wird das Tastverhältnis mit einem Säge- zahnsignal x(t) verglichen. Ist das Sägezahnsignal unterhalb der Kurve für das Tastverhältnis, wird der Transistor eingeschaltet. Daher ist die Spannung u _PWM (t) idealerweise bei 0 V. Ist das Sägezahnsignal oberhalb des Tastverhältnisses, wird der Transistor ausgeschaltet und u _PWM (t) entspricht idealerweise der Zwischenkreisgleichspannung U _ZK . Zur Beschreibung der Gegentaktstörungen u _DM (t) wird das vereinfachte Ersatzschaltbild ent- sprechend Fig.3 betrachtet, in welchem die Induktivitäten und Kapazitäten der Stromnetznach- bildung als respektive unendlich groß bzw. unendlich klein angenommen werden. Der Brü- ckengleichrichter dämpft die hochfrequenten Störungen nur geringfügig und kann daher ver- nachlässigt werden. Wird das oben beschriebene, ideale Schaltverhalten des Transistors ange- nommen, können der Transistor, die Diode und der Zwischenkreiskondensator durch eine PWM-Spannungsquelle abgebildet werden. Zuerst werden die Störungen an der Bordnetznachbildung bestimmt. Dazu wird die Gegenstör- quelle u _Anti (t) konstant auf 0 V gesetzt. Die Übertragungsfunktion von der Störquelle U _PWM (f) zur Störsenke U _DM (f) ist durch (2) definiert. Damit lässt sich das Spektrum der Ge- gentaktstörungen mithilfe von (3) aus dem Spektrum des PWM-Signals U _PWM (f) der schalten- den Transistoren berechnen. ( ^{2) (3)} Das Spektrum U _PWM (f) kann beispielsweise mithilfe einer schnellen Fourier-Transformation aus u _PWM (t) gewonnen werden. Dieses Störspektrum ist für die ersten zehn Schaltharmoni- schen in Fig. 5 (oben) dargestellt (hier wurde eine übliche Schaltfrequenz gewählt). Wird das Störspektrum beispielsweise bei der ersten Harmonischen genauer betrachtet (Fig. 5 unten), kann die Modulation der Harmonischen mit der doppelten Netzfrequenz (doppelte Netzfre- quenz aufgrund der Gleichrichtung) erkannt werden. Um die eigentliche Schaltharmonische bilden sich damit Seitenbandharmonische mit einem Abstand von 2f _Netz aus. Wenn keine per- fekte Symmetrie der positiven und negativen Halbwelle vorliegt, treten auch Seitenbandharmo- nische mit einem Abstand der einfachen Netzfrequenz f _Netz auf. Das Spektrum der Gegentaktstörungen U _DM (f), welches mithilfe von (3) ermittelt wurde, ist in Fig. 6Fehler! Verweisquelle konnte nicht gefunden werden. dargestellt. Die Gegentakt- störungen U _DM (f) sind geringer als das PWM-Signal der schaltenden Transistoren U _PWM (f) (vergleiche Fig. 5), da die Speicherdrossel L und der Stützkondensator C für eine erste Tief- passfilterung sorgen. Der qualitative Verlauf bezüglich der Seitenbandharmonischen (Fig. 6 unten) ist jedoch weitestgehend unverändert. Soll das Spektrum aus Fig. 6 durch ein aktiv injiziertes Gegenstörsignal ausgelöscht werden, bestehen mehrere Möglichkeiten. Die erste Methode stellen aktive Filter dar, welche das Gegensignal direkt aus gemessenen Stö- rungen erzeugen. Da es hierbei zu unvermeidlichen Verzögerungszeiten kommt, ist die Effek- tivität des Verfahrens (insbesondere bei hohen Frequenzen) jedoch begrenzt. Es ist möglich, für jede Schaltharmonische ein Sinussignal zu erzeugen, welches durch adaptive Strategien in Amplitude und Phase nachgeregelt wird. Dieses Verfahren hat bei stationären Störungen zu einer deutlichen Verbesserung gegenüber aktiven Filtern geführt, da kein syste- matisch verzögerter Signalpfad vorliegt. Weitere unerwünschte Effekte wie Betrags- und Pha- sengänge konnten durch eine Anpassung der Amplituden und Phasen der generierten Sinussig- nale behoben werden. Bei diesem Verfahren ist eine Bewertung der resultierenden Störungen als Gütekriterium notwendig. Da hierbei nur auf bereits entstandene Störungen reagiert wird, liegt auch hier eine systematische Verzögerungszeit vor, die in dieser Anwendung ebenfalls für eine Einschränkung der Effektivität sorgt. Verfahren zur „Vorsteuerung“ bei Kenntnis der kom- menden Schaltmuster wurden im Stand der Technik erwähnt, jedoch nicht in der technischen Umsetzung für den Anwendungsfall einer PFC beschrieben. Sollte die PFC auf das Stromnetz synchronisiert sein und sich das Schaltmuster periodisch mit der Netzfrequenz wiederholen, ist es möglich, für jede Schalt- und Seitenbandharmonische ein Sinussignal zu erzeugen und in Amplitude und Phase so einzustellen, dass die entsprechenden Spektralfrequenzen ausgelöscht werden. Diese Methode ist jedoch als (zeit-)aufwändig einzu- schätzen, da die Anzahl an störenden Spektralfrequenzen durch die Seitenbandharmonischen sehr hoch ist. Ebenfalls sorgt die Synchronisation der PFC auf das Stromnetz und die Forderung eines mit der Netzfrequenz periodischen PWM-Signals für weiteren Aufwand. Zur Behebung der oben genannten Probleme wird die Störauslöschung in einem Ausführungs- beispiel der Erfindung mithilfe eines prädiktiv modulierten Sinussignals beschrieben. Zur Il- lustration wird die Fourier-Reihe eines periodischen PWM-Signals wie in Fig. 7 gezeigt be- trachtet. Es werden die bekannten Formeln zur Fourier-Reihe (4)-(6) angesetzt und nach kurzer Rech- nung folgen die Fourier-Koeffizienten nach (7) und (8). Die Formeln (7) und (8) können dabei auf das zeitlich veränderliche Tastverhältnis d(t) aus Fig. 4 angewendet werden. Es folgen damit zeitlich veränderliche Fourier-Koeffizienten α _k (t) und b _k (t). Mithilfe von (4) lässt sich damit ein moduliertes Sinussignal u _mod,k (t) synthetisie- ren. Wird das Sägezahnsignal aus Fig. 4Fehler! Verweisquelle konnte nicht gefunden wer- den. zur Generierung dieses Sinussignals verwendet, ist das Signal synchron zum störenden PWM-Signal. Für die erste Schaltharmonische (k = 1) folgen die Verläufe entsprechend Fig. 8 (zur Besserung Anschaulichkeit wurde eine geringe (Schalt-)Frequenz für das Sägezahn- bzw. PWM-Signal gewählt). Werden die Spektren des PWM-Signals U _PWM (f) und des modulierten Sinussignals ^ _>?@,B (f) verglichen, kann im Frequenzbereich der ersten Schaltharmonischen eine hohe Übereinstim- mung festgestellt werden dies ist in Fig.9 gezeigt. Damit ist das modulierte Sinussignal grund- sätzlich dazu geeignet, die elektromagnetischen Störungen der PFC zu unterdrücken. Bei der Injektion des modulierten Gegenstörsignals ist noch auf die systemtheoretischen Zu- sammenhänge einzugehen. Die Signale, welche ausgelöscht werden müssen, sind die Gegen- taktstörungen U _DM (f). Das Signal U _PWM (f) darf nicht ausgelöscht werden, da es für die Funk- tion der PFC benötigt wird. Zusätzlich existiert nicht nur eine Übertragungsfunktion für die Gegentaktstörungen _!^ö# (f), sondern ebenfalls eine Übertragungsfunktion für die Injektion ^ _^^^ (f), welche die Abbildung von ^ _^^^^ (f) auf U _DM (f) beschreibt. Diese Einflüsse sind zu berücksichtigen, um das korrekte Signal ^ _^^^^ (t) aus ^ _>?@,/ (t) zu ermitteln. Die Übertragungs- funktion _^^^^ (f) ergibt sich aus Fig.4, indem die Störquelle u _PWM (t) auf konstant 0 V gesetzt wird: '( ^ _{^^^^^^ =} ^{^2&^^} )$ − $ 2 _{$ − 2^2&^^} ^' _{()$ + +2&^(} ⁽⁹⁾ Nach dem Superpositionsprinzip gilt für die resultierenden Gegentaktstörungen ^ _#^^ (f) der Zusammenhang entsprechend (10). Für eine vollständige Auslöschung der Störungen ^^ _#^^ (f) = 0^ gilt (11). ^ _#^^ ^ _^ ^ _{= !^ö#} ^ _^ ^ _{⋅ ^^^^} ^ _^ ^ _{+ ^^^^} ^ _^ ^ _{⋅ ^^^^^} ^ _^ ^ ⁽¹⁰⁾ ^ _{^^^^^^^ = −} ^{!^ö#^^^ ⋅ ^^^^^^^} _{(11) ^^^^^^^} Das Gegenstörsignal ^ _^^^^ (f) soll für jede Schaltharmonische (und ihre Seitenbandharmoni- schen) aus dem modulierten Sinussignal ^ _>?@,/ (f) erzeugt werden. Zur Kompensation der Übertragungsfunktionen _!^ö# (f) und _^^^^ (f) muss das modulierte Sinussignal ^ _>?@,/ (f) durch einen konstanten Faktor DX _komp,k D und eine konstante Phasendrehung ∠X _komp,k (f) an- gepasst werden. In komplexwertiger Schreibweise folgt (12). U _Anti (f) = X _komp,k ⋅ U _mod,k (f) (12) Soll nun die 3-te Schaltharmonische ausgelöscht werden (f = kf _PWM ), können (11) und (12) kombiniert werden und es folgt (13). ( ₁₃₎ Damit folgt für den konstanten Kompensationsfaktor X _komp,k der Zusammenhang aus (14). ( ¹⁴⁾ Dies sorgt dafür, dass die Schaltharmonische bei der Spektralfrequenz kf _PWM ideal ausgelöscht wird. Jedoch gelten für die Seitenbandharmonischen in diesem Frequenzbereich geringfügig andere Kompensationsfaktoren, weshalb die Entstörung für diese eingeschränkt ist. Wird nun angenommen, dass U _PWM (kf _PWM ) = U _mod,k (kf _PWM ) gilt (vergleiche Fig. 9), folgt (15). ( ¹⁵⁾ Wenn dieser Kompensationsfaktor angesetzt wird, wird die Schaltharmonische bei der Spekt- ralfrequenz kf _PWM schlechter eliminiert. Die Seitenbandharmonischen werden jedoch besser unterdrückt. Dieser Umstand ist in Fig. 10 illustriert. Es ist ersichtlich, dass eine Anpassung zwischen den beiden Kompensationsfaktoren X _komp,k und X" _komp,k gefunden werden kann, wodurch die Schalt- und Seitenbandharmonischen gleich- mäßiger unterdrückt werden. Als Beispiel wird das arithmetische Mittel zwischen den Kom- pensationsfaktoren betrachtet. Das Ergebnis ist in Fig. 11 dargestellt. Der gemittelte Kompensationsfaktor sorgt für eine gleichmäßigere Unterdrückung der Schalt- und Seitenband- harmonischen. Weitere Anpassungen sind hier möglich. Zusätzlich ist bei der Anpassung noch die übliche Messbandbreite von 9 kHz zu berücksichtigen. In Fig.12 ist eine mögliche Realisierung eines Ausführungsbeispiel der Erfindung mit digitaler Signalverarbeitungshardware dargestellt. Die wesentlichen Eingangsgrößen sind das Sägezahn- signal x(t), die Netzspannung u _Netz (t) und die Zwischenkreisgleichspannung U _ZK . Entspre- chend Fig. 4 ergibt sich daraus das PWM-Signal u _PWM (t) der PFC. Dieses bildet sich durch die Übertragungsfunktion H _Stör (f) auf die Senken ab. Für den Zeitbereich wird diese Übertra- gungsfunktion als Impulsantwort h _Stör (t) dargestellt. Das modulierte Gegenstörsignal u _mod,k (t) wird aus den Eingangsgrößen entsprechend (4), (7) und (8) synthetisiert. Sollte es zu Verzögerungen in der Synthese oder Injektion des Signals kommen, kann das Signal auch durch prädiktive Verfahren früher erzeugt werden. Damit kann die Synchronizität der Störungen und Gegenstörungen sichergestellt werden. Die Amplitude und Phase des modulierten Gegenstör- signals werden durch den komplexen Kompensationsfaktor X _komp,k angepasst. Die Übertra- gungsfunktion H _Anti (f) wird hier ebenfalls als Impulsantwort ℎ _Anti (t) dargestellt. Die Überla- gerung der Störungen und Gegenstörungen resultiert in den verbleibenden Störungen u _res (t). Zur Findung des passenden Kompensationsfaktors X _komp,k gibt es mehrere Möglichkeiten. Grundsätzlich kann die Anpassung durch das Gegenstörsystem selbst oder durch einen externen Trainer durchgeführt werden. Die Anpassungen können dabei zeitkontinuierlich, in Intervallen oder auch zu einmaligen/einzelnen Zeitpunkten durchgeführt werden. Eine Möglichkeit ist der Einsatz eines Optimierers, der die Amplitude und Phase zur Minimierung der verbleibenden Störungen u _res (t) anpasst. Zur Realisierung kann hierbei beispielsweise die Theorie zu den schmalbandigen adaptiven Filtern angewandt werden. Erfolgt die Anpassung zeitkontinuier- lich, kann das adaptive Verfahren zusätzlich die Signalform anpassen. Es ist ebenfalls möglich, die Kompensationsfaktoren durch eine analytische Berechnung (wie im vorhergehenden Kapi- tel angedeutet) zu ermitteln. Als digitale Hardware eignen sich je nach Verfahren und Algorith- mus FPGAs, DSPs, Mikrocontroller oder auch speziell entwickelte ASICs. In Fig. 13 ist eine weitere mögliche Realisierung eines Ausführungsbeispiel der Erfindung für eine breitbandige Unterdrückung mithilfe synthetisierter, zeitveränderlicher PWM-Signale ge- zeigt. Für eine breitbandige Unterdrückung kann die digitale Struktur aus Fig. 12Fehler! Ver- weisquelle konnte nicht gefunden werden. für jede zu betrachtende Schaltharmonische im- plementiert werden. Hierbei kann sich jedoch ein hoher Ressourcenaufwand für die digitale Hardware ergeben. Alternativ kann das breitbandige Signal u _PWM (t) im digitalen System prä- diktiv synthetisiert werden. Dies ist notwendig, da eine einfache Messung des Signals u _PWM (t) für eine systematische Verzögerungszeit sorgen würde, welche die Effektivität des Verfahrens einschränkt. Die Synthese kann analog zu Fig. 4Fehler! Verweisquelle konnte nicht gefun- den werden. im digitalen System erfolgen. Hier kann sich ein geringerer Aufwand ergeben, wenn ein großer Frequenzbereich mit vielen Schaltharmonischen (inkl. Seitenbandharmoni- schen) entstört werden soll. Dieses breitbandige Signal muss nun so angepasst werden, dass die Impulsantworten H _Stör (t) und ℎ _Anti (t) kompensiert werden. Dazu wird die Impulsantwort y _komp (t) im digitalen System implementiert. Die Realisierung kann dabei beispielsweise durch FIR- oder IIR-Filter erfolgen. Die Koeffizienten können mit den gleichen Methoden wie X _komp,k bestimmt werden. Zur Einhaltung der Kausalitätsbedingung kann u _PWM (t) auch hier prädiktiv synthetisiert werden. Alle in Verbindung mit einzelnen Ausführungsformen der Erfindung erläuterten Merkmale können in unterschiedler Kombination in dem erfindungsgemäßen Gegenstand vorgesehen sein, um gleichzeitig deren vorteilhafte Wirkungen zu realisieren, auch wenn diese zu unter- schiedlichen Ausführungsformen beschrieben worden sind. Der Schutzbereich der vorliegenden Erfindung ist durch die Patentansprüche gegeben und wird durch die in der Beschreibung erläuterten oder den Figuren gezeigten Merkmalen nicht be- schränkt. Bezugszeichenliste leistungselektronisches System 1 elektromagnetische Störung 2 digitales Gegenstörsystem 3 Vorrichtung zur Regelung 4 des leistungselektronischen Systems Ansteuerungssignale 5 Betriebsgrößen 6 Sollwert 7 erster Sensor 8 Analog-Digital-Wandler 9 Vorrichtung zur Anpassung der Vorhersage 10 einer elektromagnetischen Störung Entkoppler 11 Störprädiktor 12 Gegenstörsynthetisierer 13 Gegenstörsignal 14 Digital-Analog-Wandler 15 Injektor 16 zweiter Sensor 17 Analog-Digital-Wandler 18 Reststörungen 19 Vorrichtung zur Anpassung der Synthese 20 eines passenden Gegenstörsignals Störsenke 21 1. Option der Vorhersage 22 2. Option der Vorhersage 23 Analytische Berechnung 24 Stromnetznachbildung 25 Leistungsfaktorkorrektur 26 Klemme L Klemme N