Dynamische, leistungs- und energieoptimale Betriebsführung für permanenterregte Synchronmaschinen und Hybridschrittmotoren

// Automotive // Elektrische Antriebe // Elektronik und Elektrotechnik
Ref-Nr: 16025

Einleitung / Abstract

Die Diensterfindung betrifft einen geschlossenen Regelkreis zum energieoptimalen Betrieb von permanenterregten Synchronmaschinen und Hybridschrittmotoren.

Abb. 1: Blockschaltbild einer elektrischen Maschine mit einer Leistungselektronik und einer Reglereinrichtung

Hintergrund

Zur Drehzahloptimierung wird die Phasenlage des Statorstromes bzgl. der Rotorlage geregelt. Bisher wird das Maximalwertproblem für den Statorstrom durch analytische oder numerische Berechnungen offline gelöst oder experimentell identifiziert.

Lösung

Durch den neuartigen Regelkreis soll das Maximalwertproblem online während des Betriebs gelöst werden. Dadurch sollen Parametervariationen, wie bspw. Temperaturänderungen, direkt berücksichtigt werden. Die in Abb. 1 dargestellte Maschine weist eine Reglereinrichtung auf, die mit zwei Reglern zur Einstellung von Betriebsparametern der elektrischen Maschine eingerichtet ist. Die Phasenlage des Statorstromes bezogen auf die Rotorlage soll für einen energieoptimalen Betrieb eingestellt werden. Dies resultiert in maximalen Drehmomenten für den vorgegebenen Betrag des Statorstromes.

Vorteile

Technisch und zeitlich effiziente Lösung des Maximalwertproblems Parametervariationen, wie bspw. Temperaturänderungen, direkt kompensierbar Kein zusätzlicher Speicherplatz für Kennlinien notwendig Höherer Wirkungsgrad durch Nutzung des maximalen Drehmoments

Anwendungsbereiche

Anwendungsbereiche sind z.B. die Industrierobotik, der Automotive-Bereich und die industrielle Antriebstechnik.

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