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Zuverlässigkeit sensorloser INFORM®-geregelter Permanentmagnetmotor-Antriebe im Transientbetrieb bis Stillstand

Reliability of sensorless INFORM-controlled permanent magnet drives at transient operation including standstill

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e & i Elektrotechnik und Informationstechnik Aims and scope Submit manuscript

Zusammenfassung

In diesem Beitrag wird gezeigt, dass das sensorlose „INFORM-Verfahren“ zur Drehwinkelerfassung an Permanentmagnet-Synchronmaschinen in ausfallkritischen transienten positions-, drehzahl- und drehmomentgeregelten Anwendungen vorteilhaft eingesetzt werden kann. Nach einer kurzen Vorstellung der Grundzüge des INFORM-Verfahrens wird die Integration in einen Drehwinkel-, Drehzahl- und Lastmomentbeobachter gezeigt. Das zentrale Kapitel beschäftigt sich mit den statistischen Eigenschaften des INFORM-ermittelten Drehwinkels sowie mit einer Quantifizierung der Ausfallswahrscheinlichkeit durch einen massiven Winkelschätzfehler. Ein Anwendungsfall aus der US-KFZ-Zulieferindustrie zeigt die Auslegung des INFORM-Antriebs anhand des Anforderungsprofils des Einsatzfalles im Zusammenwirken mit den statistischen Eigenschaften des Antriebs. Die gezeigte Anwendung hat den Serieneinsatz seit Jänner 2003 problemlos bewältigt. Weitere Serien des sensorlosen Antriebssystems werden laufend produziert.

Abstract

In this paper it is shown that the sensorless “INFORM method” for position detection of permanent magnet synchronous machines can be applied to failure-critical transiently operated permanent magnet synchronous machines in position-, speed- and torque-controlled applications. After a short presentation of the INFORM method, its integration into a torque-, speed- and load observer is shown. The major section deals with statistical properties of the INFORM-detected angular position. Furthermore, a calculation of the failure probability evoked by an error in the angular estimation is given. An application example of the US automotive industry shows the procedure of specifying an INFORM drive according to the application profile of the drive. The presented example has started its series application in January 2003 successfully. Further series are being produced.

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Authors and Affiliations

  1. Institut für Elektrische Antriebe und Maschinen, Technische Universität Wien, Gußhausstraße 25/372, A-1040, Wien

    M. Schrödl O. Univ.-Prof. Dipl.-Ing. Dr. techn.

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  1. M. Schrödl O. Univ.-Prof. Dipl.-Ing. Dr. techn.
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Schrödl, M. Zuverlässigkeit sensorloser INFORM®-geregelter Permanentmagnetmotor-Antriebe im Transientbetrieb bis Stillstand. Elektrotech. Inftech. 121, 48–57 (2004). https://doi.org/10.1007/BF03054967

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