Modifizierte INFORM Methode zur sensorlosen Regelung einer permanentmagneterregten Synchronmaschine

Abstract

Die Diplomarbeit befasst sich mit der sensorlosen (drehzahl- und lagesensorlosen) Regelung einer permanentmagneterregten Synchronmaschine (PMSM) in Außenläuferausführung im Brushless DC Motorbetrieb. Für den kleinen Drehzahlbereich und im Stillstand der Maschine wird in dieser Arbeit erstmals eine modifizierte Methode des am Institut entwickelten INFORM Verfahrens eingesetzt. Diese für den Brushless DC Betrieb einer PMSM konzipierten Methode wird allgemein in der europäischen Patentanmeldung EP2026461A2 "`Verfahren zur sensorlosen Regelung einer Drehstrommaschine"' beschrieben. Ein wesentlicher Unterschied der modifizierten INFORM Methode besteht darin, dass man die zur Regelung benötigte Rotorwinkelinformation, anstatt aus Stromdifferenzen, aus der Subtraktion von zwei kurzzeitig hintereinander gemessenen Statorspannungen erhält. In der Arbeit werden die theoretische Herleitung, die praktische Umsetzung in eine Spannungszwischenkreisumrichtereinheit sowie die Unterschiede zwischen der modifizierten und der bisher verwendeten INFORM Methode im Brushless DC Motorbetrieb ausführlich behandelt.<br />

This master thesis deals with an encoderless (sensorless) control of an external rotor permanent magnet excited synchronous machine (PMSM) in the brushless DC motor mode. For the first time at low speed and shutdown of the motor, a modified version of the INFORM method is used. This method used for the brushless DC motor mode, has been described in the european patent application EP2026461A2 "`Verfahren zur sensorlosen Regelung einer Drehstrommaschine"'. A substantial difference of the modified INFORM method is, that the necessary rotor position information for the motor control, is calculated from measured stator voltages instead of current differences. In this thesis the theoretical derivation, the practical implementation into a voltage link converter unit and the distinctions between the modified method and the presently used INFORM method for the brushless DC motor mode are described in detail.