Von der Feldschwächung bis zur Ständerfrequenz Null: drehgeberlose Vier-Quadrant-Regelung von Drehstrommaschinen in Feldkoordinaten
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Aachen
Shaker
2003
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| adam_text | VON DER FELDSCHWACHUNG BIS ZUR STANDERFREQUENZ NULL: DREHGEBERLOSE
VIER-QUADRANT-REGELUNG VON DREHSTROMMASCHINEN IN FELDKOORDINATEN VON DER
GEMEINSAMEN FAKULTIIT FIIR MASCHINENBAU UND ELEKTROTECHNIK DER
TECHNISCHEN UNIVERSITAT CAROLO-WILHELMINA ZU BRAUNSCHWEIG ZUR ERLANGUNG
DER WIIRDE EINES DOKTOR-INGENIEURS (DR.-ING.) GENEHMIGTE DISSERTATION
VON: DIPL.-ING. FRITHJOF TOBABEN AUS: STADE EINGEREICHT AM: 22. APRIL
2003 MIINDLICHE PRIIFUNG AM: 25. JULI 2003 REFERENTEN: PROF. DR.-ING.
DR. H. C. V. LEONHARD PROF. DR.-LNG. V. R. CANDERS 2003 VII
INHALTSVERZEICHNIS 1 EINLEITUNG 1 2 MODELL DER REGELSTRECKE 5 2.1
ASYNCHRONMASEHINE 5 2.1.1 MODELL DER ASYNCHRONMASCHINE IN STANDER- UND
ROTORKOORDINATEN . . 5 2.1.2 EINPHASIGES STATISCHES ERSATZSCHALTBILD DER
ASYNCHRONMASEHINE . . . . 10 2.1.3 PRAKTISCHE DATEN DER VERWENDETEN
ASYNCHRONMASCHINE 12 2.1.4 MODELL DER ASYNCHRONMASCHINE IN
FELDKOORDINATEN 14 2.1.5 ZEITDISKRETES MODELL DER ASYIICHRONMASCHINE 20
2.2 STELLGLIED 22 2.3 MESSGLIEDER 22 2.3.1 STROMMESSUNG 24 2.3.2 WINKEL-
UND DREHZAHLMESSUNG 26 2.3.3 SPANNUNGSMESSUNG 30 2.4 MODELLIERUNG
VERSCHIEDENER LASTMOMENTE 30 3 FELDORIENTIERTE REGELUNG VON
ASYNCHRONMASCHINEN 33 3.1 REGLER 33 3.2 ENTWURF DER STROMREGLER 35 3.2.1
LANGSSTROMREGLER 35 3.2.2 QUERSTROMREGLER 37 3.3 ENTWURF DES
FLUSSREGLERS 39 3.4 ENTWURF DES SPANNUNGSBEGRENZERS 40 3.5 ENTWURF DES
DREHZAHLREGLERS 12 3.6 ENTWURF DES LAGEREGLERS 4 1 3.7 /JFL-ADAPTION BEI
FELDORIENTIERTER REGELUNG MIT DREHGEBER 44 3.8 ZEITOPTIMALE LAGEREGELUNG
UND VORSTEUERUNG 45 4 DREHGEBERLOSE FELDORIENTIERTE REGELUNG VON
ASYNCHRONMASCHINEN 53 4.1 EXTENDED-KALMAN-FILTER 53 4.2 ABGLEICH VON U
HD 59 4.2.1 GESTEUERTES ANFAHREN 63 4.2.2 EINFLUSS DER MODELLPARAMETER
66 4.2.3 MESSERGEBNISSE 69 4.3 KORREKTUR DES DIFFERENZWINKELS 71 VIII
INHALTSVERZEICHNIS 4.3.1 AUSWIRKUNGEN DES DIFFERENZWINKELS AUF DIE
DYNAMIK DER ASYNCHRON- MASCHINE 71 4.3.2 EINFLUSS DES DIFFERENZWINKELS
AUF DAS STATIONARE DREHMOMENT 74 4.3.3 EIGENDYNAMIK DES STRONIMODELLS 75
4.3.4 PARAMETEREMPFINDLICHKEIT DES STRONNNODELLS 78 4.3.5 EIGENDYNAMIK
DES QUERSPANNUNGSMODELLS 80 4.3.6 PARAMETEREMPFINDLICHKEIT DES
QUERSPANNUNGSMODELLS 84 4.3.7 ERFASSUNG UND KORREKTUR DES
DIFFERENZWINKELS 84 4.3.8 REALISIERUNG DER BANDPASSE 92 4.3.9
MESSERGEBNISSE 93 DREHGEBERLOSE ROTORORIENTIERTE REGELUNG VON SM MIT
KORREKTUR DES DIFFERENZWIN- KELS 101 5.1 PERMANENTERREGTE
SYNCLIRONMASCHINE 101 5.1.1 EIGENDYNAMIK DES QUERSPANNUNGSMODELLS 105
5.1.2 PARAMETEREMPFINDLICHKEIT DES QUERSPANNUNGSMODELLS 106 5.1.3
ERFASSUNG DES DIFFERENZWINKELS FUR GROBERE STANDERFREQUENZEN 106 5.1.4
ERFASSUNG DES DIFFERENZWINKELS FUR SEHR KLEINE STANDERFREQUENZEN . . .
106 5.1.5 SIMULATIONSERGEBNISSE 10 5.2 SYNCHRON-VOLLPOLMASCLNIIE MIT
FOLD- UND DAINPFENVIEKLUNG 112 5.2.1 EIGENDYNAMIK DES
QUERSPANNUNGSMODELLS H 5.2.2 PARAMETEREMPFINDLICHKEIT DES
QUERSPANNUNGSMODELLS 119 5.2.3 DREHZAHLFEHLER 119 5.2.4 ERFASSUNG DES
DIFFERENZWINKELS FIIR GRIILIERE STANDERFREQUENZEN 120 5.2.5 ERFASSUNG
DES DIFFERENZWINKELS FIIR SEHR KLEINE STANDERFREQUENZEN ... 121 5.2.6
SIMULATIONSERGEBNISSE * IDENTIFIKATION DER MASCHINENPARAMETER ** 6.1
PRINZIP 127 6.2 MODELLSTRUKTURERT 131 6.2.1 ARX 133 6.2.2 FIR (FINITE
IMPULSE RESPONSE) 136 6.2.3 ARMAX 136 6.2.4 ARMA 137 6.2.5 ARARX 138
6.2.6 ARARMAX 139 6.2.7 OE (OUTPUT ERROR) 140 6.2.8 B.I (BOX-JENKINS)
141 6.3 LEAST-SQUARE-METHODE 142 6.4 INSTRUMENTAL-VARIABLE-METHODE 145
6.5 PREDICTION-ERROR-METHODE 149 6.5.1 KONVERGENZ UND KOVARIANZMATRIX
DES PARAMETERVEKTORS 6.6 POLYNOMSTABILISIERUNG * 6.7
UBERTRAGUNGSVERHALTEN DER ASYNCHRONMASCHINE INI STILLSTAND 155 6.8
ABLAUF DER IDENTIFIKATION UND MESSERGEBNISSE INHALTSVERZEICHNIS IX 7
ZUSAMMENFASSUNG 159 LITERATURVERZEICHNIS 161
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