Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit dem Betrieb von einphasig gespeisten EC-Lüftermotoren mit schlankem Zwischenkreis. Beim einphasigen Industrienetz besteht das Problem, dass im Lüftermotor aufgrund der bis auf null Volt pulsierenden Zwischenkreisspannung ein Luftspaltdrehmoment mit hohem Anteil an Oberschwingungen auftritt. Um dies zu vermeiden, müssen in der Praxis diskrete Speicherelemente wie Elektrolytkondensatoren und Eisenkerndrosseln als Energiespeicher in den Zwischenkreis des Umrichters eingebaut werden. In der vorliegenden Arbeit wird ein neuartiges Verfahren vorgestellt, welches ein nahezu konstantes Luftspaltdrehmoment bei einphasig gespeisten EC-Lüftermotoren mit schlankem Zwischenkreis gewährleistet. Mit dem Verfahren, der so genannten dynamischen Feldschwächung, können die bislang erforderlichen Energiespeicher wie Spulen und Elektrolytkondensatoren ersetzt werden. Zur Herleitung des Verfahrens der dynamischen Feldschwächung sind auf der Basis eines sättigungsfrei und damit linear arbeitenden Lüftermotors die notwendigen mathematischen Grundgleichungen entwickelt worden. Der Ansatz eines sättigungsfrei arbeitenden Lüftermotors erlaubt die einfache Umsetzung einer Konstruktionsvorschrift für einen speziell auf das Verfahren abgestimmten Motor auf Basis der regelungstechnisch relevanten Motorparameter. Mithilfe eines nichtlinearen Kalman-Filters zur automatischen Bestimmung der regelungstechnischen Motorparameter wird dann der gebaute sättigungsfrei arbeitende Lüftermotor auf einem Prüfstand vermessen. Dabei hat sich gezeigt, dass das Verfahren der dynamischen Feldschwächung eine gute Übereinstimmung zwischen den analytischen und den simulierten Ergebnissen liefert. Das Verfahren der dynamischen Feldschwächung kommt bei einer Motorleistung von etwa 200 Watt und einem Wirkungsgrad von ca. 80 % mit einer sehr kleinen Zwischenkreiskapazität von 14 [my]F aus. Im Vergleich dazu benötigt ein Serienlüftermotor eine Zwischenkreiskapazität von 204 [my]F.
BLDC-Motor mit schlankem Zwischenkreis am einphasigen Netz : Ventilatoranwendungen
Dynamische Feldschwächung bei am einphasigen Netz betriebenen EC-Motoren mit schlankem Zwischenkreis
2018
147 Seiten
21 cm x 14.8 cm
Diagramme, Illustrationen
Auf der Rückseite der Titelseite: Die dieser Publikation zugrunde liegende Arbeit hat der Fakultät für Elektrotechnik und Informationstechnik der Technischen Universität Ilmenau im Jahr 2017 unter dem Titel "Dynamische Feldschwächung bei am einphasigen Netz betriebenen EC-Motoren mit schlankem Zwischenkreis" als Dissertation vorgelegen und ist online mit der URN urn:nbn:de:gbv:ilm1-2017000461 erschienen.
Die dieser Publikation zugrunde liegenden Arbeit hat der Fakultät für Elektrotechnik und Informationstechnik der Technischen Universität Ilmenau im Jahr 2017 unter dem Titel "Dynamische Feldschwächung bei am einphasigen Netz betriebenen EC-Motoren mit schlankem Zwischenkreis" als Dissertation vorgelegen und ist online mit der URN urn:nbn:de:gbv:ilm1-2017000461 erschienen
Hochschulschrift
Deutsch
BKL: | 53.33 Elektrische Maschinen und Antriebe |
Europäisches Patentamt | 2023
|Europäisches Patentamt | 2021
|Spannungsvariation und Phasensteuerung im Zwischenkreis
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|ENTLADEVORRICHTUNG, ELEKTRISCHER ZWISCHENKREIS UND ENTLADEVERFAHREN
Europäisches Patentamt | 2018
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