Eugen Sworowski's Ganzheitliche Methodik zur Analyse und Kompensation von PDF

By Eugen Sworowski

ISBN-10: 3658074493

ISBN-13: 9783658074494

ISBN-10: 3658074507

ISBN-13: 9783658074500

Eugen Sworowski befasst sich mit ansteuerungsbedingten Störungen im Regelkreis permanenterregter Synchronmaschinen. Er gibt eine Methodik zur einheitlichen Beschreibung solcher Störungen an. Seine Schwerpunkte liegen dabei auf der Berücksichtigung der Feldschwächung und des Stromregelkreises. Anhand dieser Methodik erfolgt die Entwicklung von Kompensationen für relevante Störungen in dieser Forschungsarbeit. Hierzu zählen die Offset- und Verstärkungsstörungen der Strommessung, Ordnungsstörungen des Rotorlagewinkels und Störungen durch Schutzzeiten des Wechselrichters.

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5 cos(θ ) + sin(θ ⋅   cos(θ ) − 5 sin(θ )  )  (49) 2 1 1 − − 3 3 3 1 1 = − 3 3 5= Nach der trigonometrischen Beziehung (50) kann ud* und uq* zu (51) vereinfacht werden. 5 sin +      4  *= 3 !  * sin = 5 2 + 2 5 sin( + tan −1 ( )) 1    sin( −ϕ + κ + π )  3  ⋅  sin( −ϕ + κ + 5 π )    6   (50) (51) Hierbei ist κ nach (52) definiert und mit der Modulofunktion mod zwischen 0 und π/3 beschränkt. π κ = (θ + ϕ − ) 2 mod π 3 (52) In Abbildung 17 sind die Spannungsstörungen (51) im dq(System in Abhängig( keit des Feldschwächwinkels dargestellt.

0 , Die Beschreibung der Verstärkungsstörungen bei der Strommessung ist an die Ergebnisse in [49] angelehnt. Das Vorgehen ist zu dem der Offsetstörungen ähnlich. Aus diesem Grund wird hier insbesondere auf die Unterschiede einge( gangen. 2 eingeführt worden und sollen hier noch mal angegeben werden (30). _ = + _ = + _ = − − gemessene Motorströme − − ideale Verstärkungsstörungen Motorströme im abc (System (30) Die Transformation in das dq(System ist durch (31) und (32) gegeben. _     = P ⋅ C⋅    −      =      = mit = − 3 − 3 + 2 + 2 −      (31) 1   ⋅ (ˆ ⋅ cos 2 ⋅ θ + ϕ − ⋅ π  + 6   1   ⋅ (ˆ ⋅ cos 2 ⋅ θ + ϕ + ⋅ π  + 3   ⋅ (ˆ ⋅ cos(ϕ ) + ⋅ (ˆ ⋅ sin (ϕ ) + −       + ⋅ (ˆ ⋅ sin (ϕ ) 2 3 − ⋅ (ˆ ⋅ cos(ϕ ) 2 3 (32) 30 3 Methodische Beschreibung der Störungen jIq jIq * i__ dq Fgain 2ωelt * i__ dq Fgain 2ωelt ____ idq_ref φ ____ idq_ref φ Id 0 Id 0 φ = π/2 Grunddrehzahlbereich φ > π/2 Feldschwächbereich Abbildung 12: Trajektorie der Verstärkungsstörung Amplitude der Verstärkungsstörung im abgegebenen Moment jIq Fgain jIq ~RM1 RM1 RM2 ~RM2 φ φ 0 Id 0 φ = π/2 Grunddrehzahlbereich φ = π/2 Grunddrehzahlbereich φ > π/2 Feldschwächbereich n 0 Id φ > π/2 Feldschwächbereich Abbildung 13: Amplitude der Verstärkungsstörung über Drehzahl Im Gegensatz zu den Offsetstörungen ist die Phase der Verstärkungsstörun( gen vom Feldschwächwinkel φ abhängig.

Da( raufhin wird diese Idee umgesetzt und schließlich für die Implementierung auf dem Mikrocontroller angepasst. 3 ( 0 Störungen durch ein verfälschtes Rotorlagesignal sind im Grunddrehzahlbereich vernachlässigbar. 3. Demzufolge ist eine Kompensati( on auch nur im Feldschwächbereich notwendig. Im Feldschwächbereich ist die 48 4 Kompensation der Störungen Motordrehzahl üblicherweise hoch und die Zeit, in der sich der Rotor einmal dreht, ist entsprechend kurz. Aufgrund der Massenträgheit des Rotors, des Ge( triebes und der Last am Getriebe nimmt der Verlauf des Rotorlagewinkels θmech eine nahezu lineare Form über eine Motorumdrehung an.

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Ganzheitliche Methodik zur Analyse und Kompensation von ansteuerungsbedingten Störungen im Regelkreis permanenterregter Synchronmaschinen by Eugen Sworowski


by John
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