Regelung permanenterregter Synchronmaschinen ohne mechanischen Geber für den industriellen Einsatz:
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| Published: |
Göttingen
Cuvillier
2005
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| adam_text | Titel: Regelung permanenterregter Synchronmaschinen ohne mechanischen Geber für den industriellen Einsatz
Autor: Kiel, Jürgen
Jahr: 2005
Inhaltsverzeichnis
Verzeichnis wichtiger Formelzeichen und Symbole vii
1 Einleitung 1
2 Grundlagen 3
2.1 Einsatzgebiete für sensorlose Verfahren 3
2.2 Randbedingungen für den Einsatz geberloser Systeme im industriellen Umfeld 4
2.3 Modellierung der permanenterregten Synchronmaschine r,
2.4 Polradorientierte Regelung 7
2.5 Übersicht über bekannte Verfahren 9
2.6 Abhängigkeit der Statorinduktivität 11
2.6.1 Induktivitäten bei Berücksichtigung der magnetischen Sättigung . . 12
2.6.2 Drehmoment bei Berücksichtigung der magnetischen Sättigung . . , 10
2.6.3 Bestimmung der difTerenfieüen Induktivität ... IG
2.7 Versuchsanfbau 21
3 Verfahren zur Lageschätzung 23
3.1 Flussschätzer 23
3.1.1 Prinzip des Flussschätzers 2)
3.1.2 Fehlerkompensation 24
3.1.3 Anmerkungen zur Realisierung 27
3.2 Lageschätzung über die magnetische Asymmetrie , 2r)
3.2.1 Aufsehalten eines Testsignals 30
3.2.2 Bestimmung der Induktivitätsverteilung 11
3.2.3 Bestimmung der Rotorlage 33
3.2.4 Bewertung des Verfahrens 34
3.2.5 Messergebnisse 30
3.3 Gesteuerter Hochlauf 37
3.4 Vergleich der Verfahren 3rl
3.5 Verfahrenswechsel 40
3.5.1 Wechsel zwischen Induktivitätsmessung und Flussschätznng .... 4i
3.5.2 Wechsel zwischen gesteuertem und geregeltem Betrieb 42
3.6 Initialisierung 40
v
vi INHALTSVERZEICHNIS
4 Verfahren zur Drehzahlschätzung 51
4.1 Differenzierer 52
4.2 Nachlaufsynchronisation (PLL) 54
4.3 Beobachter 56
4.3.1 Beobachterstruktur 56
4.3.2 Entwurf eines modalen Beobachters 58
4.3.3 Beobachterentwurf nach Ackermann 60
4.3.4 Erweiterte Beobachterstruktur 62
4.3.5 Kombination von Differenzierer und Beobachter 64
4.4 Vergleich und Bewertung 66
5 Anwendung auf schnelle Synchronmaschinen 69
5.1 Beschreibung der Applikationen 70
5.2 Implementiertes Verfahren 71
5.2.1 Ausrichtphase 71
5.2.2 Gesteuerter Anlauf 73
5.2.3 Geregelter Betrieb 73
5.3 Einsatz von Filtern 74
5.4 Messergebnisse 76
6 Zusammenfassung 85
Anhang 87
A Berechnungen 87
A.l Aufschaltung eines Gleichanteils bei der Initialisierung 87
B Technische Daten des Prüfstands 91
B.l Maschinenparameter Servomotor 91
B.2 Umrichter 92
B.3 Modifizierter Umrichter 92
B.4 Maschinenparameter Flüssigkeitspumpe 93
B.5 Maschinenparameter Labormaschine 93
B.6 Elektrische Daten der Drossel incl. 250m Kabel 93
B.7 Maschinenparameter Turbomolekularpumpe 1 94
B.8 Maschinenparameter Turbomolekularpumpe 2 94
B.9 DSP-Board 95
Literaturverzeichnis 96
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