Kompensation von Totzeiteffekten und Realisation von sensorlosen Regelungsstrukturen für umrichtergespeiste Asynchronmaschinen

Abstract

Der erste Teil dieser Arbeit beschäftigt sich mit der Kompensation von Totzeiteffekten des verwendeten Umrichters während eines Inform-Zyklus. Die Totzeit verhindert während dem Umschalten der Leistungshalbleiter einen Kurzschluss zwischen oberem und unterem Zwischenkreispotential im Umrichter, indem die Schaltimpulse verzögert angelegt werden. Diese Totzeit beeinusst allerdings die Inform-Sequenz beträchtlich, da die Messungen des Stromanstiegs aufgrund fixer Messzeitpunkte nicht im gewünschten magnetischen Arbeitspunkt erfolgen, was die Auswertung stark beeinusst. In Kapitel 4 wird ein Ansatz präsentiert, wie durch geeignetes Verschieben der Schaltzeitpunkte diese Totzeit kompensiert werden kann. Abhängig von der Stromrichtung und der durchzuführenden Schalthandlung wird der Schaltimpuls gerade um die Totzeit früher an den Umrichter gesendet, sodass durch die darauffolgende Verschiebung der Ein-/Ausschaltzeitpunkte durch den Umrichter die reale Schalthandlung zum gewünschten Zeitpunkt durchgeführt wird.<br />Im zweiten Teil wird ein Verfahren vorgestellt, das es ermöglicht, die Rotorflusslage direkt aus den beiden aktiven Zuständen der PWM des Stromreglers zu bestimmen, ohne zusätzliche Testimpulse anlegen oder Maschinengleichungen auswerten zu müssen. Dabei wird der vom Stromregler geforderte Spannungsraumzeiger wenn nötig in gewissen Abständen so modifiziert, dass eine Messung des Stromanstieges ermöglicht wird. Über ein spezielles Auswertungsverfahren kann aus den so gewonnenen Differenz-Stromänderungsraumzeigern, die in direkten Zusammenhang mit den magnetischen Sättigungseffekten in der Maschine stehen, die Rotorusslage errechnet werden.<br />