Vorgestellt wird die Anwendung eines erweiterten Modells der Asynchronmaschine in der Simulation eines Straßenbahnantriebes. Im Verbund mit der detaillierten Abbildung der Nichtlinearitäten des mechanischen Antriebsstranges schafft die gesteigerte Modellgüte die Grundlage für die betriebssichere Auslegung der Getriebekomponenten. In drehzahlvariablen Drehstromantrieben zeigen sich verschiedene Schwingungsanregungsmechanismen. Auf der elektrischen Seite sind dies zum einen die synchronen Oberwellenmomente, die aus der diskreten Wicklungsanordnung der Wicklungen im Stator und Rotor entstehen. Zum anderen entstehen durch die Einwirkung der Pendelmomente aus der oberschwingungsbehafteten Umrichterspeisung Resonanzen im mechanischen Teil des Antriebs. Wie der Bericht darlegt, treten diese Anregungen im realen Fahrbetrieb gleichzeitig auf. Die Simulation bietet den Vorteil, die Auswirkungen dieser Effekte getrennt betrachten zu können. Zu der Motor-Erregung kommen dynamische Parametererregungen aus dem Getriebe. Die periodisch veränderliche Steifigkeit regt mechanische Eigenfrequenzen an, die ebenfalls durch die elektrisch bedingten Pendelmomente erfaßt werden. Wie die Berechnungsergebnisse zeigen, lassen sich durch eine geeignete Verzahnungsauslegung diese Effekte jedoch sehr gut beherrschen. Die Untersuchungsergebnisse unterstreichen die Notwendigkeit einer ganzheitlichen Betrachtung des Antriebssystems. Das Simulationsprogramm DRESP bietet als in der Antriebstechnik eingeführtes Entwicklungswerkzeug umfassende Berechnungsmöglichkeiten, deren Ergebnisse auf einer meßtechnischen Verifikation basieren.
Einsatz eines erweiterten Motormodells im simulationsunterstützten Antriebsentwurf für Straßenbahnen
2001
25 Seiten, 16 Bilder, 11 Quellen
Aufsatz (Konferenz)
Deutsch
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