Energieeffiziente Antriebsregelung für hochausgenutzte Drehstrommotoren in elektrisch angetriebenen Fahrzeugen:
Gespeichert in:
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| Format: | Abschlussarbeit Buch |
| Sprache: | German |
| Veröffentlicht: |
Aachen
Shaker Verlag
2018
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| Schriftenreihe: | Dresdner Schriftenreihe zu elektrischen Maschinen und Antrieben
16 |
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| Online-Zugang: | Inhaltsverzeichnis Inhaltsverzeichnis |
| Beschreibung: | X, 151 Seiten Illustrationen, Diagramme 21 cm, 245 g |
| ISBN: | 9783844061642 3844061649 |
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Datensatz im Suchindex
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|---|---|
| adam_text | INHALTSVERZEICHNIS
1 EINLEITUNG 1
1.1 TRANSPORTSYSTEM A UTOT RAM
.........................................................................
2
1.2 GEGENSTAND UND M
OTIVATION............................................................................
4
1.2.1 BETRACHTETE
ANTRIEBSSYSTEME................................................................
4
1.2.2 WISSENSCHAFTLICHE
FRAGESTELLUNG..........................................................
4
2 STAND DER TECHNIK 6
2.1 MASCHINENAUSLEGUNG FUER DAS
REFERENZFAHRZEUG.............................................. 6
2.1.1 PRINZIPIELLE AUSLEGUNG VON ELEKTROMOTOREN FUER STRASSENFAHRZEUGE . .
6
2.1.2 MODELL DER
FAHRZEUG-LAENGSDYNAMIK....................................................
7
2.1.3 BERECHNUNG DER BENOETIGTEN A
NTRIEBSLEISTUNG..................................... 9
2.2 ANTRIEBSREGELUNG FUER ELEKTRISCHE F
AHRZEUGE.................................................... 12
2.2.1 DIREKTE REGEL
VERFAHREN.........................................................................
13
2.2.2 FELDORIENTIERTES
STROMREGELVERFAHREN....................................................
14
2.2.3 SOLLGROESSEN FUER DIE R E G E LU N G
................................................................
15
2.2.4
ONLINE-OPTIMIERUNGSVERFAHREN.............................................................
16
3 SYNCHRONMASCHINE MIT VERGRABENEN MAGNETEN 17
3.1 AUFBAU DER PROTOTYPISCHEN M A SCH IN
E............................................................. 17
3.1.1 STATORGEOMETRIE
UND-WICKLUNG.............................................................
18
3.1.2 ROTORGEOMETRIE UND M
AGNETANORDNUNG.............................................. 19
3.1.3
SENSORIK.................................................................................................
20
3.1.4
NENNDATEN..............................................................................................
21
3.2 GRUNDWELLENMODELL MIT
SAETTIGUNGSEINFLUSS....................................................
21
3.2.1 LINEARE T
HEORIE.....................................................................................
21
3.2.2 SAETTIGUNGSABHAENGIGE
THEORIE................................................................
23
3.2.3 DEFINITION DER
INDUKTIVITAET...................................................................
24
3.3 BESTIMMUNG DER SAETTIGUNGSCHARAKTERISTIK MITTELS F E M
..............................
25
3.3.1 ZWEIDIMENSIONALES MAGNETOSTATISCHES M
ODELL..................................... 26
3.3.2 VERTEILUNG DER STROEME IN
UMFANGSRICHTUNG........................................ 27
3.3.3 FELDBERECHNUNG BEI VERSCHIEDENEN ROTORLAGEWINKELN
........................
28
3.3.4 RESULTATE IN TABELLARISCHER FORM UND DISKUSSION
..............................
30
3.3.5 APPROXIMATION DURCH ZWEIDIMENSIONALE POLYNOMFUNKTION
...............
31
3.4 ABSCHAETZUNG DES
TEMPERATUREINFLUSSES..........................................................
32
3.4.1 WIDERSTAND DER STAENDERWICKLUNG
....................................................... 33
3.4.2 FLUSS DER PERMANENTMAGNETE
............................................................. 33
4 OPTIMIERTE BETRIEBSWEISE DER PERMANENTERREGTEN SYNCHRONMASCHINE 36
4.1 STRUKTUR DER R EG ELU N G
.....................................................................................
37
4.2
STANDARDOPTIMIERUNGSVERFAHREN......................................................................
37
4.2.1 MAXIMALES MOMENT PRO A M
PERE.......................................................... 38
4.2.2 MAXIMALES MOMENT PRO V O
LT................................................................ 39
4.2.3 ANWENDUNG AUF DIE BETRACHTETE
MASCHINE........................................... 40
4.3
VERLUSTLEISTUNGSBERECHNUNG...............................................................................
42
4.3.1 MASCHINENVERLUSTE BEI ANNAHME SINUSFOERMIGER SPEISUNG
..................
42
4.3.2 VERLUSTE IM
WECHSELRICHTER...................................................................
43
4.3.3 BESTIMMUNG DER ENERGIEEFFIZIENZ IM F AH RZY K LU S
..............................
47
4.4 MODELLBASIERTE
VERLUSTMINIMIERUNG................................................................
48
4.4.1 NUMERISCHE LOESUNG NICHTLINEARER OPTIMIERUNGSPROBLEME UNTER NE
BENBEDINGUNGEN
.....................................................................................
48
4.4.2
PROBLEMFORMULIERUNG............................................................................
49
4.4.3 LOESUNG DER
OPTIMIERUNGSAUFGABE.......................................................
50
4.4.4 SIMULATIVER VERGLEICH MIT STANDARDOPTIM IERUNG
..............................
53
4.5 ONLINE-OPTIMALE
BETRIEBSWEISE.........................................................................
57
4.5.1 MOTIVATION FUER ONLINE-SUCHVERFAHREN ZUR VERLUSTMINIMIERUNG .... 57
4.5.2 METHODE MITTELS
SIGNALEINPRAEGUNG.......................................................
58
4.5.2.1 PRINZIPIELLE FUNKTIONSWEISE
.................................................
58
4.5.2.2 ANALYTISCHE BERECHNUNG
.......................................................
60
4.5.2.3 BESTIMMUNG DES DREHMOMENTS AUS DER LEISTUNGSAUFNAHME 61
4.5.2.4 UMSETZUNG IN DER ANTRIEBSREGELUNG
.....................................
62
4.5.2.5 SIMULATIONSRESULTATE
.............................................................
63
4.5.3 DISKRETES SUCHVERFAHREN - SIMPLEX-VERFAHREN
....................................
65
4.5.3.1 PRINZIPIELLE FUNKTIONSWEISE
.................................................
65
4.5.3.2 ITERATIVE SUCHE MITTELS ZUSTANDSAUTOMATEN
......................
66
4.5.3.3 UMSETZUNG IN DER ANTRIEBSREGELUNG
.....................................
68
4.5.3.4 VERGLEICH MIT METHODE MITTELS SIGNALEINPRAEGUNG
................
69
4.6 MESSTECHNISCHE
UNTERSUCHUNGEN......................................................................
70
4.6.1
ANTRIEBSVERSUCHSSTAND.........................................................................
70
4.6.2
MOTORKENNFELDER.....................................................................................
72
4.6.3 MANUELLE
STROMWINKELSUCHE................................................................
76
4.6.4 ERGEBNISSE DES SIMPLEX-SUCHVERFAHRENS
.............................................
79
5 ASYNCHRONMASCHINE MIT KAEFIGLAEUFER 82
5.1 AUFBAU DER
SERIENMASCHINE...............................................................................
83
5.2 GRUNDSCHWINGUNGSMODELL UND ERSATZSCHALTBILD
.............................................
84
5.2.1 ROTORFLUSSORIENTIERTES MASCHINENMODELL MIT SPANNUNGSEINPRAEGUNG .
84
5.2.2 BERUECKSICHTIGUNG VON SAETTIGUNG IM M OD ELL
.......................................
89
5.2.3 BERUECKSICHTIGUNG VON UMMAGNETISIERUNGSVERLUSTEN IM MODELL . . . 89
5.3 BESTIMMUNG DER SAETTIGUNGSCHARAKTERISTIK MITTELS F E M
................................ 91
5.3.1 ZWEIDIMENSIONALES MAGNETOSTATISCHES M ODELL
....................................
91
5.3.2 SAETTIGUNG DER
HAUPTFELDRICHTUNG..........................................................
92
5.3.3 SAETTIGUNG DER
STREUPFADE......................................................................
95
5.4 ABSCHAETZUNG DES
TEMPERATUREINFLUSSES..........................................................
95
5.5 SAETTIGUNGS- UND TEMPERATURABHAENGIGES TRANSIENTES MASCHINENMODELL
.... 96
6 OPTIMIERTE BETRIEBSWEISE DER ASYNCHRONMASCHINE 98
6.1 STRUKTUR DER R E G ELU N G
.....................................................................................
98
6.2 STANDARDVERFAHREN ZUR WAHL DER STEUERGROESSEN
................................................
100
6.2.1 KONSTANTER F L U S S
....................................................................................
100
6.2.2 OPTIMIERUNG MIT LINEAREM MASCHINENMODELL
.................................
100
6.3
VERLUSTLEISTUNGSBERECHNUNG..................................................................................101
6.3.1 MASCHINENVERLUSTE BEI SINUSFOERMIGER S P E ISU N G
..............................
101
6.3.2 VERLUSTE IM
WECHSELRICHTER................................................................102
6.4 MODELLBASIERTE
VERLUSTMINIMIERUNG...................................................................103
6.4.1 OPTIMIERUNGSPROBLEM UND NEBENBEDINGUNGEN
..............................
103
6.4.2 LOESUNG DER O PTIM
IERUNG...................................................................104
6.4.3 SIMULATIVER VERGLEICH MIT STANDARDVERFAHREN
.................................
107
6.5 ONLINE-OPTIMALE
BETRIEBSWEISE............................................................................108
6.5.1 UEBERBLICK ZU VORHANDENEN SUCHVERFAHREN ZUR VERLUSTMINIMIERUNG
VON
ASYNCHRONMASCHINEN.........................................................................108
6.5.2 DISKRETES SUCHVERFAHREN - GOLDENER S CHNITT
..........................................
108
6.5.3 DISKRETES SUCHVERFAHREN - SIMPLEX-VERFAHREN
.......................................
112
6.6 MESSTECHNISCHE
UNTERSUCHUNGEN.........................................................................113
6.6.1
MOTORKENNFELDER..................................................................................
113
6.6.2 MANUELLE
STROMWINKELSUCHE.............................................................118
6.6.3 ERGEBNISSE DER
ONLINE-OPTIMIERUNG.................................................119
7 ZUSAMMENFASSUNG 121
7.1 VERGLEICH DER BEIDEN ANTRIEBSSYSTEME
...............................................................
121
7.2 BEWERTUNG DER ERZIELTEN E
RGEBNISSE...................................................................122
7.3 REALISIERBARKEIT IN SERIENANWENDUNGEN
............................................................
123
7.4 A
USBLICK................................................................................................................
124
A ANHANG 127
A.L D
ATENBLATTANGABEN.............................................................................................
127
A .L.L PERMANENTMAGNETE VACODYM 872 A P
.............................................
127
A .L.2 ELEKTROBLECH M330-50A
.....................................................................
128
A.1.3 WECHSELRICHTERMODUL INFINEON FS450R12KE4 IN DER AUTOTRAM . . . 128
A .L.4 WECHSELRICHTERMODUL FUJI 2MBI600VXA IM EXPERIMENTIERWECHSEL
RICHTER
.......................................................................................................
128
A.2 BERECHNETE D A TE N
................................................................................................
129
A.2.1 GRUNDWELLENPARAMETER DER IP M S M
................................................
129
A.2.2 AUSLEGUNGSPUNKT DER IPMSM FUER NENNMOMENT LAUT MMPA
.... 129
A.2.3 KOEFFIZIENTEN DER POLYNOMAPPROXIMATION DES ZWEIDIMENSIONALEN SAET
TIGUNGSKENNFELDS DER
IPMSM.............................................................130
A.2.4 GRUNDWELLENPARAMETER DER KL-ASM
...................................................130
A.2.5 AUSLEGUNGSPUNKT DER KL-ASM FUER NENNMOMENT LAUT MMPA
.... 131
A.2.6 KOEFFIZIENTEN DER APPROXIMATIONSFUNKTION FUER DIE SAETTIGUNGSABHAEN
GIGE HAUPTFELDINDUKTIVITAET DER K L -A S M
........................................131
A.2.7 PARAMETER ZUM IMPLEMENTIERTEN DOWNHILL-SIMPLEX-ALGORITHMUS . . 131
A.3 ANALYTISCHE BERECHNUNG ZUR BESTIMMUNG DER KONKAVITAET DER
ZIELFUNKTION . 131
A.4 UEBERBLICK UND DATEN ZUM ANTRIEBSVERSUCHSSTAND
.........................................
135
A.5 MESSDATEN ZUR MANUELLEN STROMWINKELSUCHE AN DER IPM SM
..........................
136
A.6 FEHLERBETRACHTUNG ZUR
LEISTUNGSMESSUNG.........................................................137
A.7
RAUMZEIGERMODULATION.......................................................................................
140
LITERATURVERZEICHNIS 145
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| author | Windisch, Thomas 1983- |
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