Dynamische Regelung von Drehfeldmaschinen (Faßnacht, Flach, Probst)

Untersuchung von Verfahren zur direkten Momenten- bzw. Drehzahlregelung für Asynchronmaschinen

J. Faßnacht (Betreuer: P. Mutschler )

Stand: durch Diss. 2002 abgeschlossen

Bei hochwertigen Servoantrieben ist eine sehr große Dynamik des Antriebsstranges erforderlich. Eine sehr große Dynamik des Motors kann durch direkte Regelverfahren erreicht werden. Direkte Regler sind Schaltregler, bei denen sich die Schalthandlungen im Antriebsumrichter direkt an dem Regelungsziel orientieren. Sie arbeiten also ohne den klassischen (linearen) Regler und auch ohne Zwischenschaltung eines (Pulsbreiten-) Modulators.

Im Rahmen der Forschungsaufgabe sollen bisher am Institut erarbeitete bzw. angedachte Verfahren der direkten digitalen Rgelung der Asynchronmaschine untersucht werden und zwar einmal als direkte digitale Momentenregelung und zum Anderen als direkte Geschwindigkeitsregelung. Neben ausführlichen Simulationen, die den Antrieb, den Umrichter sowie das eigentliche Regelverfahren betreffen ist der vorhandene Prüfstand auszubauen und zu ertüchtigen. An diesem Prüfstand werden dann die Regelverfahren implementiert und erprobt.

Mutschler, P.; Faßnacht, J.: „Der PC als Echtzeit-Regelungsrechner in der Entwicklungsphase neuer Antriebsregelungen“ SPS/Drives`99, Nürnberg S. 783 – 792

Faßnacht J.; Mutschler, P.: „An observer to improve the speed signal using a Ferraris acceleration sensor“ EPE 2001, 27.08.-29.08., Graz, Austria

Faßnacht J.; Mutschler, P.: „Benefits and limits of using an acceleration sensor in actively damping high frequency mechanical oscillations“ IEEE-IAS 2001, 30.09.-05.10.2001, Chicago, USA

Faßnacht J.; Mutschler, P.: „Schwingungsbedämpfung bei steif gekoppeltem Dreimassenschwinger mit unterlagerter direkter Drehmomentregelung“ A&D Kompendium 2002, Seite 78

„Vergleich zwischen einem PI-Drehzahl- und einem PI-Zustandsregler zur aktiven Dämpfung mechanischer Schwingungen“ SPS/IPC/DRIVES, Nürnberg, 26.-28. Nov. 2002

„Schwingungsbedämpfung in Servosystemen mit der direkten Drehmomentmittelwertregelung“ Darmstädter Dissertation D17, 2002

Faßnacht J.; Mutschler, P.: „Direct Mean Torque Control with improved flux control“ EPE 2003, 02.-04.09., Toulouse, Frankreich

Direkte, digitale Drehmomentregelung der Asynchronmaschine

E. Flach (Betreuer: P. Mutschler )

Stand: durch Diss. 1999 abgeschlossen

Für eine Asynchronmaschine am spannungseinprägenden Wechselrichter wird eine hochdynamische, direkte, digitale Drehmomentregelung entwickelt. Modellgestützt werden die kommenden zwei Schalthandlungen im Wechselrichter so prädiciert, daß das mittlere Drehmoment gleich dem Soll-Moment wird und der Wechselrichter mit konstanter Schaltfrequenz arbeitet.

E. Flach: „Direkte Regelung des Drehmomentmittelwertes einer Induktionsmaschine“ Darmstädter Dissertation, 1999 (Zusammenfassung)

E. Flach: „Improved algorithm for direct mean torque control of an induction motor“ PCIM '98, Nürnberg, Mai 1998, Seite 261-267

E. Flach, R. Hoffmann, P. Mutschler: „Direct mean torque control of an induction motor“ 7th European Conference on Power electronics and Applications (EPE '97), Trondheim, 1997, page 3.672-3.677

Dynamischer Asynchron-Vorschubantrieb

U. Probst (Betreuer: P. Mutschler )

Stand: Durch Diss 1994 abgeschlossen

Für eine von einem Zwischenkreisumrichter mit 8 KHz Schaltfrequenz gespeiste Asynchronmaschine wird eine Drehzahlregelung mit Hilfe eines Signalprozessors entwickelt. Angestrebt wird dabei ein verbessertes Verhalten bei Laststößen. Hierzu werden neben der klassischen Kaskaden-Reglerstruktur weitereStrukturen untersucht und realisiert. Besonderer Wert wird dabei auf eine günstige Auswertung der von dem Lagegeber kommenden Information gelegt.

Uwe Probst :„Untersuchungen zur Verbesserung des Lastverhaltens elektrischer Antriebe am Beispiel einer mikrorechnergeregelten Asynchronmaschine.“ Darmstädter Dissertation 1994 (Übersicht)

Uwe Probst : Comparision of Disturbance Supression Strategies for Serco-Drives, EPE 93, Bringhton, 13.-16.09.1993, The European Power Electronics Association, Seite 442-446

Uwe Probst :“Feldorientierung einer Asynchronmaschine aus Grundschwingungswerten von Strangströmen und Strangspannungen mit einem Signalprozessor
12. Internationale Fachtagung Industrielle Automatisierung-Auromatisierte Antriebe; Chemnitz, Februar 1993 Seite 52-55 (Abstract)

Uwe Probst :„Feldorientierung einer Asynchronmaschine aus gefilterten Klemmengrößen“
SPS-IPS-DRIVES 92, Stuttgart November 1992, VDE-Verlag S. 617-626 (Abstract)