Es wird ein integrales Regelkonzept für Triebfahrzeug-Hochleistungsantriebe vorgestellt, das mit seinen zwei Elementen 'aktive Schwingungsdämpfung' und 'Suchlogik mit variablem Arbeitsintervall' die Torsionsschwingungen im Antriebsstrang und damit den Verschleiß der mechanischen Antriebskomponenten deutlich reduzieren kann. Hochleistungsantriebe, wie z.B. der Kardangelenk-Hohlwellen-Antrieb des ICE-Triebkopfes, kann als Drei-Massen-Schwinger mit den wesentlichen Drehmassen, Fahrmotor und beide Räder, modelliert werden. Die aktive Schwingungsdämpfung basiert auf einer Zustandsregelung, bei deren Entwurf die Struktur des Antriebsstranges weitgehend mit eingeht. Das Hindernis bei der vorliegenden Anwendung, die notwendige Messung zusätzlicher Zustandsgrößen, kann durch die Verwendung einer geeigneten Schätzeinrichtung überwunden werden. Der hier vorgeschlagene Beobachter mit Störgrößenmodell kommt mit den für die Antriebsregelung gemessenen bzw. berechneten Zuständen, Motordrehzahl und Luftspaltmoment, als Eingangsgrößen aus. Im Vergleich zu einer konventionellen einschleifigen PI-Drehzahlregelung dämpft der Zustandsregler die durch Kraftschlußschwankungen angeregten Torsionsschwingungen stärker. Die neue Suchlogik mit variablem Arbeitsintervall zielt nicht wie bekannte Verfahren auf einen Betrieb im Kraftschlußmaximum ab. Statt dessen wird ein Betriebsintervall mit hoher Kraftschlußausnutzung bei reduzierter Differenzgeschwindigkeit eingestellt. Dadurch wird der Radverschleiß vermindert und die Gefahr verringert, in den instabilen Bereich der Kraftschlußkennlinie zu gelangen, wo die unerwünschten Torsionsschwingungen besonders angeregt werden. Vergleichende Simulationen mit einer bekannten Kraftschlußregelung zeigen, daß die Zustandsregelung und die Suchlogik im Bezug auf die Verschleißreduzierung günstigere Ergebnisse bei ähnlicher Kraftschlußausnutzung liefern. Die durchgeführten Testreihen mit dem Regelkonzept auf einem Prüfstand bestätigten die theoretischen Untersuchungen und lassen erwarten, daß die Lebensdauer der mechanischen Komponenten des Antriebsstrangs signifikant erhöht werden kann.


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    Titel :

    Neue lebendaueroptimierte, schwigungsdämpfende Kraftschlußregelung für elektrische Hochleistungs-Triebfahrzeuge


    Beteiligte:
    Engel, B. (Autor:in) / Beck, H.P. (Autor:in)


    Erscheinungsdatum :

    1996


    Format / Umfang :

    12 Seiten, 11 Bilder


    Medientyp :

    Aufsatz (Konferenz)


    Format :

    Print


    Sprache :

    Deutsch




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