Elektromagnetische Gestaltung permanentmagneterregter Synchronmaschinen für den geberlos geregelten Betrieb im gesamten Drehzahlbereich

Zusammenfassung

In vielen Bereichen der Industrie werden permanentmagneterregte Synchronmaschinen (PMSM) als kompakte elektrische Servoantriebe mit einer hohen Drehmomentdichte eingesetzt. Mechanische Rotorlagegeber für die Antriebsregelung stellen jedoch eine potentielle Fehlerquelle dar. Ein Defekt der Elektronik führt zu einem Ausfall des gesamten Antriebs. Geberlose Regelungsverfahren ermöglichen den Betrieb von PMSM ohne mechanischen Rotorlagegeber. Neben der erhöhten Ausfallsicherheit stellen die Reduktion des Bauvolumens und der Kosten weitere Vorteile dar. In dieser Arbeit werden die Wechselwirkungen zwischen Maschineneigenschaften und geberloser Regelung näher untersucht. Der Fokus liegt dabei auf der elektromagnetischen Gestaltung der PMSM. Es wird ein zeiteffizienter Lösungsansatz zur Vorausberechnung der Maschinencharakteristik erarbeitet, der numerische Verfahren auf Basis der Finite-Elemente-Methode mit analytischen Berechnungen kombiniert.

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Bibliographische Angaben

Copyrightjahr: 2022
ISBN-Online: 978-3-95900-674-3
Verlag: TEWISS, Garbsen
Reihe: Berichte aus dem IAL
Band: 07/2021
Sprache: Deutsch
Seiten: 148
Produkttyp: Monographie

Inhaltsverzeichnis

KapitelSeiten

1. Vorwort Kein Zugriff
2. Kurzfassung Kein Zugriff
3. Abstract Kein Zugriff
4. Inhaltsverzeichnis Kein Zugriff
5. Nomenklatur Kein Zugriff
1 Einleitung Kein Zugriff Seiten 1 - 3
1. 2.1 Permanentmagneterregte Synchronmaschinen Kein Zugriff
2. 2.2 Geberlose Regelung Kein Zugriff
3. 2.3 Anforderungen an das Maschinendesign Kein Zugriff
4. 2.4 Zusammenfassung des Kapitels Kein Zugriff
1. 3.1 Analytische Berechnungsverfahren Kein Zugriff
2. 3.2 Numerische Berechnungsverfahren mit FEM Kein Zugriff
3. 3.3 Zusätzliche Effekte Kein Zugriff
4. 3.4 Zusammenfassung des Kapitels Kein Zugriff
1. 4.1 Vereinfachtes Hochfrequenzmodell Kein Zugriff
2. 4.2 Hochfrequenzmodell mit Kreuzkopplungen Kein Zugriff
3. 4.3 Ausführungsformen der Spulen Kein Zugriff
4. 4.4 Ideen zur praktischen Umsetzung Kein Zugriff
5. 4.5 Zusammenfassung des Kapitels Kein Zugriff
1. 5.1 Streckenmodell der PMSM mit zusätzlicher Dämpfung im Rotor Kein Zugriff
2. 5.2 Erweiterung der Kennfelddaten für die Rotorlageschätzung Kein Zugriff
3. 5.3 Entkopplung der magnetischen Achsen in der Stromregelung Kein Zugriff
4. 5.4 Simulation der geberlosen Rotorlageschätzung Kein Zugriff
5. 5.5 Zusammenfassung des Kapitels Kein Zugriff
1. 6.1 Identifikation der Kennfelder Kein Zugriff
2. 6.2 Strom und Verluste in den Rotorspulen Kein Zugriff
3. 6.3 Zusammenfassung des Kapitels Kein Zugriff
1. 7.1 Rotoren mit Oberflächenmagneten Kein Zugriff
2. 7.2 Rotoren mit balkenförmig vergrabenen Magneten (BPM) Kein Zugriff
3. 7.3 Rotoren mit V-förmig vergrabenen Magneten (VPM) Kein Zugriff
4. 7.4 Rotoren mit speichenförmig vergrabenen Magneten (SPM) Kein Zugriff
5. 7.5 Zahnspulenwicklungen Kein Zugriff
6. 7.6 Stromwärmeverluste in den Rotorspulen und zusätzliche Wirbelströme in den Permanentmagneten Kein Zugriff
7. 7.7 Wahl der Stromtrajektorie Kein Zugriff
8. 7.8 Zusammenfassung des Kapitels Kein Zugriff
1. 8.1 Aufbau des verwendeten Maschinenprüfstands Kein Zugriff
2. 8.2 Verfahren zur Messung der differentiellen Maschinenparameter Kein Zugriff
3. 8.3 Messtechnische Untersuchung von Demonstratoren Kein Zugriff
4. 8.4 Zusammenfassung des Kapitels Kein Zugriff
9 Zusammenfassung Kein Zugriff Seiten 122 - 123
1. A.1 Koordinatentransformationen Kein Zugriff
1. B.1 Maschine mit Rotor OPM1 und Ganzlochwicklung Kein Zugriff
2. B.2 Maschine mit Rotor OPM2 und Ganzlochwicklung Kein Zugriff
3. B.3 Maschine mit Rotor BPM und Ganzlochwicklung Kein Zugriff
4. B.4 Maschine mit Rotor VPM und Ganzlochwicklung Kein Zugriff
5. B.5 Maschine mit Rotor SPM und Ganzlochwicklung Kein Zugriff
6. B.6 Maschine mit Rotor OPM1 und Zahnspulenwicklung Kein Zugriff
7. B.7 Maschine mit Rotor BPM und Zahnspulenwicklung Kein Zugriff
Literaturverzeichnis Kein Zugriff Seiten 141 - 148