Anisotropie-basierte geberlose Regelung von permanentmagneterregten Synchronmaschinen

Niklas Himker

doi:10.51202/9783690300377

Zusammenfassung

Die geberlose Regelung von permanentmagneterregten Synchronmaschinen bietet Vorteile wie Kostenreduktion, jedoch auch Nachteile wie die meist empirische Parametrierung des Rotorlageschätzverfahrens. Diese Untersuchung liefert Beiträge zur analytischen Parametrierung, Erhöhung der Dynamik und Reduzierung des Rotorlageschätzfehlers. Ein Verfahren basierend auf numerischer Optimierung ermöglicht die Herleitung einer Übertragungsfunktion, womit das Verfahren und die übergeordnete Drehzahlregelung analytisch parametriert werden können. Der Wert der Gegeninduktivität der Maschine wird genutzt, um Maschinen mit hoher magnetischer Ausnutzung bei niedrigen Drehzahlen und im Stillstand geberlos zu regeln. Zudem werden Methoden zur Kompensation von harmonischen Rotorlageschätzfehlern vorgestellt.

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Bibliographische Angaben

Copyrightjahr: 2025
ISBN-Print: 978-3-69030-037-7
ISBN-Online: 978-3-69030-037-7
Verlag: TEWISS, Garbsen
Reihe: Berichte aus dem IAL
Band: 07/2024 E-Book
Sprache: Deutsch
Seiten: 207
Produkttyp: Monographie

Inhaltsverzeichnis

KapitelSeiten

Titelei/Inhaltsverzeichnis Kein Zugriff Seiten a - X
1. Verfahren der geberlosen Regelung Kein Zugriff
2. Gegeninduktivität und Mehrfachanisotropien der Maschine Kein Zugriff
3. Wechselwirkung zwischen der Speisung mittels Wechselrichter und den parasitären Elementen der PMSM Kein Zugriff
4. Forschungsleitende Hypothesen Kein Zugriff
5. Aufbau der Arbeit Kein Zugriff
1. 1. Allgemeines Modell der permanentmagneterregten Synchronmaschine Kein Zugriff
  2. Das Grundwellen-Modell Kein Zugriff
  3. Das Modell mit ausgewählten Harmonischen Kein Zugriff
  4. Das Modell in geschätzten Koordinaten Kein Zugriff
2. Der Wechselrichter Kein Zugriff
3. Die feldorientierte Regelung Kein Zugriff
1. Einordnung der Arbeit in den Stand der Forschung Kein Zugriff
2. 1. Heterodyne Demodulation mit mechanischem System als Filter Kein Zugriff
  2. Auswertung der Anregung mittels Square-Wave Injection Kein Zugriff
  3. Überabtastung mit direkter Berechnung Kein Zugriff
  4. Rotorlageschätzung mittels numerischer Optimierung Kein Zugriff
3. 1. Flux Observer mit Phasenregelschleife (engl. phase-locked loop) (FO-PLL) Kein Zugriff
  2. Flux Derivative Estimator mit Phasenregelschleife (engl. phase-locked loop) (FDE-PLL) Kein Zugriff
1. 1. Funktionsprinzip der Quasi-Direkten Berechnung Kein Zugriff
  2. Flux Derivative Estimator mit Quasi-Direkter Berechnung (FDE-QD) Kein Zugriff
  3. ÜTF! der Quasi-Direkten Berechnung Kein Zugriff
  4. Parameter der Quasi-Direkten Berechnung Kein Zugriff
2. Drehzahlregelung mit der QD-Berechnung als Rotorlageschätzung Kein Zugriff
3. 1. Kleinsignalnäherung FDE-PLL Kein Zugriff
  2. Direkter Vergleich des FDE-QD mit dem FDE-PLL Kein Zugriff
4. Zusammenfassung des Kapitels Kein Zugriff
1. Motivation zum Flux Increment Estimator (FIE) Kein Zugriff
2. Herleitung des Residuums Kein Zugriff
3. Simulationsergebnis des FIE-QD Kein Zugriff
4. 1. Stationäres Verhalten des FDE-QD und des FIE-QD Kein Zugriff
  2. Dynamisches Verhalten des FDE-QD und des FIE-QD Kein Zugriff
5. Zusammenfassung des Kapitels Kein Zugriff
1. Analytische Untersuchung der Konvergenz Kein Zugriff
2. Visualisierung des Rotorlageschätzfehlers über eine elektrische Umdrehung Kein Zugriff
3. 1. Ohne Betrachtung der Gegeninduktivität im Residuum Kein Zugriff
  2. Mitbetrachtung der Gegeninduktivität im Residuum Kein Zugriff
4. Simulative Untersuchung der Stabilitätsgrenze Kein Zugriff
5. Experimentelle Ergebnisse Kein Zugriff
6. Zusammenfassung des Kapitels Kein Zugriff
1. 1. Modellierung des Eisenpfades Kein Zugriff
  2. Vorausberechnung des Rotorlageschätzfehlers Kein Zugriff
2. 1. Herleitung des Filters Kein Zugriff
  2. Parameteridentifikation des Grey-Box-Modell Filters Kein Zugriff
  3. Diskussion der Eigenschaften des Grey-Box-Modell Filters Kein Zugriff
3. Simulationsergebnisse bei Verwendung des Grey-Box-Modell Filters Kein Zugriff
4. Experimentelle Ergebnisse bei Verwendung des Grey-Box-Modell Filters Kein Zugriff
5. Zusammenfassung des Kapitels Kein Zugriff
1. 1. Identifikation mittels linearem Gleichungssystem Kein Zugriff
  2. Identifikation mittels nichtlinearer Optimierung Kein Zugriff
  3. Auswertung der Identifikation Kein Zugriff
2. 1. Analytische Vorausberechnung des entstehenden Rotorlageschätzfehlers Kein Zugriff
  2. Visualisierung des Einflusses auf den Rotorlageschätzfehler Kein Zugriff
  3. Behebung des entstehenden Rotorlageschätzfehlers Kein Zugriff
3. Zusammenfassung des Kapitels Kein Zugriff
1. Überlagerung von Einflussfaktoren Kein Zugriff
2. Experimentelle Validierung im drehzahlgeregelten Betrieb Kein Zugriff
Fazit und Ausblick Kein Zugriff Seiten 162 - 165
1. Prüfstandsaufbau Kein Zugriff
2. Auslegung der Stromregelung Kein Zugriff
3. Kompensation der nichtlinearen Übertragungseigenschaften des WR Kein Zugriff
1. Invertierbarkeit der Ableitung der Ströme bei Verwendung des linearen Gleichungssystems Kein Zugriff
2. Näherung der Übertragungsfunktion des offenen Drehzahlregelkreises Kein Zugriff
3. Symmetrisches Optimum mit verschiedenen Dynamiken Kein Zugriff
4. Validierung der Übertragungsfunktion des Drehzahlregelkreises Kein Zugriff
1. 1. FDE-QD Kein Zugriff
  2. FIE-QD Kein Zugriff
2. Untersuchung der Gleichanteile der Selbstinduktivitäten und Gegeninduktivität Kein Zugriff
3. Die nichtlinearen Übertragungseigenschaften des WR Kein Zugriff
4. Vergleich bei verschiedenen Skalierungen der Stromsensorik Kein Zugriff
Literaturverzeichnis Kein Zugriff Seiten 193 - 202
Lebenslauf Kein Zugriff Seiten 203 - 203
Publikationen Kein Zugriff Seiten 204 - 207