In einer sensorlosen Regelung wird die aktuelle Rotorlage der elektrischen Maschine mit Hilfe eines Modells aus den Strömen und Klemmenspannungen des Motors geschätzt.
Während diese Schätzung im oberen Drehzahlbereich durch die Auswertung des Grundwellenmodells erfolgen kann, ist im Stillstand und im unteren Drehzahlbereich die Einprägung hochfrequenter Testsignale in die Maschine notwendig, um vorhandene Anisotropien auszuwerten.
Auf Grund ihrer Rotorbauform eignen sich permanenterregte Synchronmaschinen mit vergrabenen Magneten besonders für eine sensorlose Regelung im gesamten Ständerfrequenzbereich. Um die Systemkosten zu senken, sind die Maschinen häufig hinsichtlich ihrer Baugröße optimiert. Lokale Bereiche des Ständereisens befinden sich in magnetischer Sättigung. Unter Last wird dieser Effekt weiter verstärkt und führt zu einem ausgeprägten nichtlinearen Verhalten.
Die magnetische Sättigung beeinflusst das Betriebsverhalten der Maschine signifikant und stellt eine der Hauptursachen für Schätzfehler in sensorlos geregelten Antrieben dar. Der Schwerpunkt dieser Arbeit liegt auf der Entwicklung eines erweiterten analytischen Maschinenmodells zur Beschreibung des nichtlinearen Betriebs-verhaltens der Synchronmaschine. Das vorgestellte Modell bildet die auftretenden Sättigungseffekte der Maschine sowohl im Grundwellen- als auch im Oberwellenverhalten ab und ist die Basis für die Identifikation der Maschinenparameter und die sensorlose Regelung.
Aktualisiert: 2019-08-12
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