Sensorlose Regelung einer Synchron-Reluktanzmaschine im gesamten Drehzahl- und Lastbereich einschließlich Stillstand

Abstract

In dieser Arbeit wird die sensorlose Regelung einer Synchron-Reluktanzmaschine (SynRM) untersucht. Zur Ermittlung der Rotorposition bei kleinen Drehzahlen einschließlich Stillstand wird das sogenannte INFORM-Verfahren eingesetzt. Die dazu benötigte Stromanstiegsmessung wird in das Pulsmuster des Spannungszwischenkreisumrichters integriert, um eine zusätzliche Geräuschentwicklung verglichen mit bisherigen spannungsinjizierenden sensorlosen Verfahren zu vermeiden und gleichzeitig eine hohe Bandbreite der Positionsbestimmung zu erhalten. Bei höheren Drehzahlen wird ein EMK-Modell für SynRM vorgestellt und mittels Messungen verifiziert. Die damit dargestellte geberlose Regelung einer SynRM im gesamten Drehzahlbereich inklusive Stillstand stellt schließlich einen attraktiven und kostengünstigen elektrischen Antrieb für unterschiedliche Anwendungen dar.

In this paper a position sensorless control of a synchronous reluctance machine (SynRM) is discussed. The INFORM method is used to obtain the angular position information at low rotational speeds and standstill. By integration of current slope measurement into the pulse width pattern of the voltage source inverter a high position detection rate is reached at no additional accoustic noise compared to sensorless methods using voltage injection. At high rotational speeds an EMF model for SynRMs is presented and verified by experiments. Thus, a sensorless control of SynRMs in the complete speed range including standstill is implemented and offers an attractive and cost efficient electric drive solution for several applications.