Es wird eine Methode zur Beschreibung des stationären Verhaltens von permantenerregten Synchronmaschinen aufgezeigt und erläutert. Der Vorteil des Ansatzes mittels Skalierung liegt in der Flexibilität der Parametrierung. Ausgehend von wenigen Datenblattangaben kann das komplette Verhalten der Maschine berechnet werden. Diese kann den Entwickler entscheidend bei der Bewertung von frühen Konzepten unterstützen, da eine sehr flexible Parametrierung möglich ist. So sind im einfachsten Fall nur wenige Datenblattangaben nötig. Die Idee der Modellierung ist die getrennte Betrachtung des idealen Maschinenverhaltens und der Verluste. Zur Beschreibung des idealen Verhaltens der Maschine wird die Stromortskurve herangezogen. Diese wird für den bekannten Nennpunkt der Maschine konstruiert. Anschließend wird die Stromortskurve über die Betriebsgrößen und den Betriebsbereich skaliert. Anschließend werden die Verluste entsprechend der Klemmengrößen der Maschine skaliert und berechnet. Als Ergebnis erhält man das Verhalten der verlustbehafteten Maschine. Neben der theoretischen Herleitung der Methode wurde auch eine experimentelle Validierung am Prüfstand durchgeführt. Die Messung lieferte eine sehr gute Übereinstimmung von gemessenen und berechneten Größen. Die Abweichung liegt im nahezu gesamten Betriebsbereich bei weniger als 10 %. Somit konnte die Richtigkeit der Methode überprüft und bestätigt werden. Der große Vorteil der beschriebenen Methode liegt darin, dass nicht nur das energetische Verhalten der elektrischen Maschine beschrieben wird, sondern auch wichtige Größen zur Dimensionierung des speisenden Wechselrichters gewonnen werden können. So kann beispielsweise der Leistungsfaktor sowie der Betrag des Statorstroms berechnet werden. Dies lässt wiederum Rückschlüsse auf den Blindleistungsbedarf der Maschine zu. Außerdem kann die Auswirkung einer schwankenden Versorgungsspannung, welche in einem elektrischen Fahrzeug durch die Batterie zur Verfügung gestellt wird, mithilfe der vorgeschlagenen Methode untersucht werden.
Modellierung von elektrischen Antrieben durch Skalierung der Verluste
2012
12 Seiten, 8 Bilder, 1 Tabelle, 5 Quellen
Conference paper
Storage medium
German
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