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Charakterisierung und Regelung hoch ausgenutzter permanentmagneterregter Synchronmaschinen für den Einsatz in Traktionsantrieben

Characterization and control of highly utilized permanent magnet synchronous machines for traction drives

Zusammenfassung

In diesem Artikel werden die Sättigungseigenschaften hoch ausgenutzter permanentmagneterregter Synchronmaschinen aufgezeigt. Die Auswirkungen der Sättigung hinsichtlich der Maschinenkennlinien und Drehmomenteinprägung werden dargelegt. Es werden Verfahren zur Stromregelung vorgestellt, mit denen trotz des starken Sättigungsverhaltens eine hochdynamische Drehmomenteinprägung ermöglicht wird. Für die Parametrierung dieser Regelungen wird auf Flussverkettungskennfelder der Maschinen zurückgegriffen, die aus Kennfeldmessungen im stationären Betrieb gewonnen werden. Spezielle, auf Automobilantriebe ausgelegte Maschinenprüfstände werden vorgestellt, mit denen die benötigten Kennfelder ausgemessen und die entwickelten Regelverfahren validiert werden können.

Abstract

In this paper saturation characteristics of highly utilized permanent magnet synchronous machines are described. The effects of saturation on the machine characteristic and torque generation are explained. Different methods of current control schemes are introduced that allow highly dynamic torque control even with distinct nonlinear behaviour of the machine. Control parameters are derived from flux characteristics which are attained from stationary measurements. The design and rating of specific test benches for traction drives is introduced in order to characterize machines and validate different control schemes.

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Gemaßmer, T., Klöffer, C., Veigel, M. et al. Charakterisierung und Regelung hoch ausgenutzter permanentmagneterregter Synchronmaschinen für den Einsatz in Traktionsantrieben. Elektrotech. Inftech. 133, 136–141 (2016). https://doi.org/10.1007/s00502-016-0398-6

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Schlüsselwörter

  • Permanentmagnet-Synchronmaschine
  • Maschinenprüfstände
  • Sättigung
  • Hochdynamische Stromregelung

Keywords

  • permanent magnet synchronous machine
  • machine test bench
  • saturation
  • highly dynamic current control