Kompensation von sättigungsbedingten Harmonischen in der Strömen feldorientiert geregelter Synchronmotoren: Untersuchungen am Beispiel einer permanentmagneterregten Maschine mit Einzelzahnwicklung

Maschinenmodell auf Basis eines magnetischen Widerstandsnetzwerkes.- Erweiterung des Grundwellenmodells um einen Oberwellenansatz.- Regelung.- Zusammenfassung.- Ausblick.

Dr. Robert Michel promovierte bei Prof. Dr.-Ing. habil. Peter Büchner am Elektrotechnischen Institut der Technischen Universität Dresden in Kooperation mit Bosch Rexroth. Er ist heute als Branchenmanager bei Breuell & Hilgenfeldt tätig.

Bei permanentmagneterregten Synchronmaschinen mit Einzelzahnwicklung, die mit herkömmlichen Stromregelverfahren in feldorientierten Koordinaten betrieben werden, zeigen sich im Überlastbereich Oszillationen in den Strömen, deren Frequenz dem Sechsfachen der elektrischen Drehfrequenz entspricht. Diese Oszillationen können bei entsprechend hohen Amplituden zu einer Überschreitung des zulässigen Stroms des Wechselrichters führen, was zu einer Sicherheitsabschaltung oder sogar zur Schädigung von Halbleiterbauelementen führen kann.
Robert Michel untersucht die Ursachen für die Oszillationen in den Maschinenströmen und entwirft Stromregelverfahren, mit denen die Amplituden der Stromoszillationen sowohl im stationären als auch im dynamischen Betrieb deutlich verringert werden. Das vorgestellte Verfahren kann durch eine Referenzfahrt automatisch parametriert werden.

Untersuchungen am Beispiel einer permanentmagneterregten Maschine mit Einzelzahnwicklung