Ziel dieser Arbeit ist es, weitere Verbesserungspotenziale in der Regelung von permanenterregten Synchronmaschinen zur Anwendung in der Servotechnik aufzuzeigen. Hierzu wurde ein auf einem FPGA basierendes Referenzsystem aufgebaut. Die Komponenten dieses Systems sind gleich- oder höherwertig zu am Markt verfügbaren Standardlösungen, so dass diese damit mühelos abgebildet werden können. Das Referenzsystem wird zur Untersuchung neuer Techniken (z.B. Überabtastung) und Technologien verwendet, um deren Nutzen im Bereich der Servotechnik anhand von Messungen und Versuchen zu quantifizieren. Der Fokus der Untersuchungen liegt hierbei auf den Kerneigenschaften Dynamik und Genauigkeit, die bei jeder Servo-Anwendung eine hohe Relevanz haben. Die dynamischen Eigenschaften eines Servoregelkreises werden hauptsächlich von Rechen- und Laufzeiten beeinflusst. Dem Stromregelkreis als innerstem Regelkreis einer Servoregelung kommt hierbei eine entscheidende Bedeutung zu. In dieser Arbeit wird eine Methode vorgestellt, um mit Hilfe eines FPGAs und schneller A/D-Wandler die Rechen- und Laufzeiten des Stromreglers derart zu reduzieren, dass sie vernachlässigbar klein werden. Das Resultat ist eine entscheidende Dynamiksteigerung der Antriebsregelung. Zur Ausnutzung dieses Dynamikvorteils wird eine alternative Implementierung eines Luenberger Geschwindigkeitsbeobachters vorgestellt. Dieser wurde derart erweitert, dass eine spezifische hochfrequente Resonanz auf dem Winkelistwert ausgeblendet werden kann ohne das zusätzliche Verzögerungen entstehen. Zur Verbesserung der Kerneigenschaft Genauigkeit werden systematische sowie stochastische Fehler auf den Zustandsgrößen "Strom" und "Winkel" untersucht und falls möglich kompensiert. Die Reduktion stochastischer Fehler erfolgt hierbei durch Überabtastung der Sensorsignale. Die Betrachtung der systematischen Fehler erstreckt sich auf umdrehungssynchrone Fehler des Lagesensors und Hochfrequenzabweichungen auf den Strommessungen.


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    Title :

    Optimierungspotenzial bei Servoumrichtern für permanenterregte Synchronmaschinen


    Additional title:

    Optimization potential of servo inverters for permanent magnet synchronous machines


    Contributors:

    Publication date :

    2009



    Type of media :

    Miscellaneous


    Type of material :

    Electronic Resource


    Language :

    German


    Classification :

    DDC:    629.8



    Permanenterregte Synchronmaschinen hoher Drehmomentdichte

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