Geberlose Drehmoment-Regelung für permanentmagneterregte Synchronmaschinen in der Bahntraktion: Berichte aus der Elektrotechnik

Traktionsantriebe mit hochpoligen permanentmagneterregten Synchronmaschinen stellen ein neuartiges Antriebssystem für Schienenfahrzeuge dar. Der Wegfall des Getriebes und der bei Asynchronfahrmotoren sonst aufzubringenden Magnetisierungsblindleistung verspricht neben einem erhöhten Wirkungsgrad weitere deutliche Vorteile. Im Hinblick auf die Zuverlässigkeit und Kosten der Antriebe ist es erstrebenswert, bei der Drehmomentregelung dieser Fahrmotoren ohne mechanische Sensorik auszukommen. Kemidee solcher "geberlosen" Regelungen ist es, die mechanische Rotorlage und Motordrehzahl nicht unter Einsatz von Lage- oder Drehgebern zu erfassen, sondern mit Hilfe mathematischer Maschinenmodelle alleine aus den elektrischen Klemmengrößen des Motors zu ermitteln. Die vorliegende Arbeit untersucht, ob und wie sich solch eine geberlose Regelung unter den typischen Randbedingungen der Bahntraktion realisieren lässt. Der Fokus liegt dabei auf der Motorbauform mit Oberflächenmagneten, die als schwierig für geberlosen Betrieb gilt.