Summary
This paper describes strategies for the control of permanent magnet synchronous machines (PSM) in a traction drive. Approximation methods for the operation of the PSM with minimized stator current and with unity power factor for a given torque are presented. Depending on the parameter constellation and the torque command the results of the approximation methods correspond excellently to the desired values. The usability of the concepts is shown by simulation-results.
Zusammenfassung
Die vorliegende Arbeit beschreibt Regelungsstrategien für die permanenterregte Synchronmaschine (PSM) als Fahrmotor in einem Traktionsantrieb. Es werden Näherungsverfahren für den statorstromminimalen Betrieb bzw. den Betrieb mit maximalem Leistungsfaktor bei vorgegebenem Drehmoment vorgestellt. Die Ergebnisse der Näherungsverfahren stimmen, in Abhängigkeit der Parameterkonstellation und der Drehmomentanforderung, sehr gut mit den gewünschten Maschinengrößen überein. Die Tauglichkeit der Verfahren wird durch Simulationsergebnisse nachgewiesen.
Similar content being viewed by others
Literatur
Bewersdorff, J. (2007): Algebra für Einsteiger – Von der Gleichungsauflösung zur Galois-Theorie. Vieweg
Binder, A., et al. (1998): Moderne Antriebstechnik spart Energie – ein Vergleich energieeffizienter Drehstrommotoren. ELEKTRIE, Berlin, 52, H. 1/2: 47–55
Blaabjerg, F., et al. (1995): Power losses in PWM-VSI inverter using NPT or PT IGBT devices. IEEE Transactions on Power Electronics, Vol. 10, No. 3, May 1995: 358–367
Chin, T.-H., Nakano, M. (2002): Novel control scheme for adjustable speed synchronous machine drives. Power Conversion Conf., Vol. 3, Osaka, 2002: 1295–1299
Hackmann, H. (2003): Systemvergleich unterschiedlicher Radnabenantriebe für den Schienennahverkehr: Asynchronmaschine, permanenterregte Synchronmaschine, Transversalflussmaschine. Dissertation, TU Darmstadt
Jahns, T. M., et al. (1986): Interior permanent-magnet synchronous motor for adjustable-speed drives. IEEE Transactions on Industry Applications, Vol. 22, No. 4, July/August 1986: 738–747
Jöckel, A., Löwenstein, L., Teichmann, M. (2006): Syntegra – Innovatives Triebfahrwerk mit Direktantrieben. ZEVrail Glasers Annalen, 130 (9): 368–379
Kleinrath, H. (1980): Stromrichtergespeiste Drehfeldmaschinen. Wien, New York: Springer
Kovacs, P. K., Racz, I. (1958): Transiente Vorgänge in Wechselstrommaschinen. Akademiai Kiado, Budapest
Kratz, G., Strasser, H. (1998): Antriebskonzepte für zukünftige elektrische Triebfahrzeuge. eb – Elektrische Bahnen 96, H. 11
Morimoto, S., et al. (1996): Inverter-Driven Synchronous Motor for Constant Power. IEEE Industry Applications Magazine, Vol. 2, No. 6 November/December 1996: 18–24
Schrödl, M., Robeischl, E. (2000): Sensorlose Drehzahl- und Lageregelung von Permanentmagnet-Synchronmaschinen auf Basis des INFORM-Verfahrens. e&i, 117 (2): 103–112
Xiaotan, Z., et al. (2005): Analysis of a Large Power PMSM Using Different Control Methods. Conf. on Electrical Machines and Systems, Vol. 1, Sept. 2005, S416–S421
Author information
Authors and Affiliations
Rights and permissions
About this article
Cite this article
Wittmann, B. Näherungsverfahren für den optimierten Betrieb eines Traktionsantriebs mit permanenterregter Synchronmaschine. Elektrotech. Inftech. 126, 149–155 (2009). https://doi.org/10.1007/s00502-009-0632-6
Received:
Accepted:
Issue Date:
DOI: https://doi.org/10.1007/s00502-009-0632-6
Keywords
- Permanent magnet synchronous machine
- Traction drive
- Maximum torque per current control strategy
- Unity power factor control strategy