Hybridantriebe bieten zwar ein großes Krafteinsparungspotenzial, stellen gleichzeitig aber angesichts ihrer Systemkomplexität hohe Anforderungen an die Entwicklung. Vorgestellt wird ein effizienter durchgängiger Simulationsprozess für elektrische Antriebskomponenten bzw. Elektromaschinen, den dSpace entwickelt hat. Im Beitrag werden einige dieser Herausforderungen beschrieben und Lösungsansätze für Testsysteme von Hybridfahrzeugen vorgestellt. Insbesondere wird auf das Reglerkonzept eingegangen, bei dem das Hybridsteuergerät die Aufgabe hat, die optimale Regelungsstrategie für die aktuelle Fahrsituation zu regeln und den geeigneten Antrieb auszuwählen. Da die Regelstrategien des Motorsteuergeräts immer wichtiger werden, ist es notwendig, das Verhalten elektrischer Antriebe in Echtzeitanwendungen simulieren zu können. Echtzeitfähige E-Motormodelle sind notwendig, um einen Hybridantriebsstrang simulieren zu können. Diskutiert wird im Beitrag auch das Modell für einen permanentmagneterregten Synchronmotor, das die wichtigsten Eigenschaften von innenliegenden Permanentmagnet-Motoren unterstützt, wie Polpaarzahl, Nennstrom, Induktivität der Statorwicklung, von den Rotormagneten induzierter magnetischer Fluss. Die Parametrierung der nichtlinearen E-Motor-Modelle wird diskutiert. Die d-q-Elektromotormodelle von dSpace enthalten Kennfelder zur Darstellung stromabhängiger nichtlinearer Effekte. Mit dem FEA-Tool Jmag können die Haupteigenschaft der elektrischen Motoren definiert werden und die FEM-Simulation erfolgen. Es kann gezeigt werden, dass FPGA-Hardware mit Spatial-Harmonics-Ansatz einen durchgängigen Prozess vom FEA-basierten Antriebsentwurf bis zur Validierung basierend auf HiL-Simulation ermöglichen.
Hardware-in-the-Loop-Simulation elektrischer Antriebskomponenten
Motortechnische Zeitschrift ; 73 , 12 ; 976-982
2012
5 Seiten, 5 Bilder, 4 Quellen
Article (Journal)
German
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