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PWM Basierte Direkte Momentane Drehmoment regelung fr

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PWM Basierte Direkte Momentane Drehmoment regelung fr Powered By Docstoc
					Electrical Drives                                                                                                        Elektrische Antriebe



     PWM-Based Direct                                                            PWM-Basierte Direkte
     Instantaneous Torque Control                                                Momentane Drehmoment-
     for Switched Reluctance Drives                                              regelung für Geschaltete




                                                                                                                                                    Forschung
     without Position Sensor                                                     Reluktanzantriebe ohne
                                                                                 Lagegeber




                                                                                                                                                    Research
The PWM-DITC (Pulse Width Modulated - Direct Instanta-                      Die am ISEA entwickelte PWM-DITC (Pulse Width Modulated
neous Torque Control) for switched reluctance machines as                   - Direct Instantaneous Torque Control) für Reluktanzantriebe
developed at ISEA was expanded in this project for an oper-                 wurde in diesem Projekt um den lagegeberlosen Betrieb er-
ation without a position sensor. A full four-quadrant oper-                 weitert. Durch die Kombination verschiedener Verfahren und
ation without a position sensor could be realized by                        die Kompensation dynamischer Effekte konnte ein dynami-
combining different sensorless methods and by compensat-                    scher Vier-Quadranten-Betrieb ohne Lagegeber realisiert
ing dynamic effects.                                                        werden.

Switched reluctance drives in highly dynamic applications re-               In Geschalteten Reluktanzantrieben für hochdynamische An-
quire a high quality of the output torque concerning accuracy,              wendungen wird eine hohe Qualität des Ausgangsdrehmo-
linearity and torque ripple. The control concept, which fulfils             ments in Bezug auf Genauigkeit, Linearität und Welligkeit
such requirements, is DITC. The                                                                            erwünscht. Das Regelungs-
original DITC is based on the                                                                              konzept, das sich zum Ein-
concept of torque hysteresis                                                                               satz für solche Antriebe
control with variable switching                                                                            eignet, ist die DITC. Im ver-
frequency. The DITC-concept                                                                                gangenen Jahr wurde das
has been expanded for an op-                                                                               DITC-Konzept am ISEA mit
eration with a PWM switching                                                                               einer PWM Schaltstrategie
technique in order to synchro-                                                                             weiterentwickelt, wodurch
nize the switching frequency                                                                               das Schaltsignal nunmehr
with a constant PWM fre-                                                                                   mit einer konstanten PWM-
quency.                                                                                                    Frequenz synchronisiert ist.

For the operation of a switched                                                                                     Für den Betrieb eines Relukt-
reluctance drive with PWM-                                                                                          anzantriebes mit PWM-DITC
DITC, the exact rotor position                                                                                      ist die genaue Kenntnis der
must be known. In common                                                                                            Rotorposition notwendig. In
drives, the rotor position is de-                                                                                   herkömmlichen Antrieben
termined with a position sen-                                                                                       wird diese mit einem Lage-
                                       Reversiervorgang mit PWM-DITC ohne Lagegeber (±1500 U/min und ±1.8 Nm)
sor. The use of a position sensor                                                                                   geber bestimmt. Die Verwen-
                                       Speed reversal with PWM-DITC without position sensor (±1500 rpm and ±1.8 Nm)
causes additional costs and in-                                                                                     dung eines Lagegebers
creases the required space as well as the fault rate of the sys-               verursacht jedoch zusätzliche Kosten und erhöht den benö-
tem. Therefore, the concept of PWM-DITC has been expanded                      tigten Bauraum sowie die Ausfallwahrscheinlichkeit des Sy-
so as to determine the rotor position by using electrical quan-                stems. Daher wurde das Konzept der PWM-DITC
tities exclusively.                                                            weiterentwickelt, um die Rotorposition ohne Lagegeber aus
                                                                               den elektrischen Klemmengrößen bestimmen zu können
For this purpose, the flux linkage is estimated by the integra-
tion of the phase voltage. The rotor position can be determined                Dazu wird die Flußverkettung durch Integration der Phasen-
by using the estimated flux linkage and the measured phase                     spannung ermittelt. Mit Hilfe der ermittelten Flußverkettung
currents. To allow a full four-quadrant operation, at low speed                und des gemessenen Stromes kann die Rotorposition bestimmt
and low torque additional measurement pulses are injected in                   werden. Um einen Vier-Quadranten-Betrieb zu ermöglichen,
the idling phases. The pulse injection also allows determining                 wird das Verfahren bei niedriger Drehzahl und bei geringer
the initial rotor position. To include dynamic magnetic effects,               Momentanforderung durch die Einspeisung von Pulsen in in-
various compensation methods have also been developed and                      aktiven Phasen ergänzt. Die Einspeisung von Pulsen ermög-
implemented.                                                                   licht zudem die Bestimmung der Rotorposition beim Anfahren
                                                                               der Maschine. Zur Berücksichtigung dynamischer magneti-
                                                                               scher Effekte wurden zudem verschiedene Kompensationsver-
                                                                               fahren entwickelt und implementiert.

     Kontakt Contact
     D. van Treek, vt@isea.rwth-aachen.de
     Tel. 02 41/80 971 55



                                                                                                                                              31

				
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