Antriebssystem für höchste Geschwindigkeiten - Bergische ...

3. Feldorientierte Regelung der Synchronmaschine 30
Gemäß der Definition der Raumzeigertransformation (2.5) liegt das Maximum
des Flusses der Phase a bei δ = 0°
elektrisch. Der Beginn des ersten
Flusssektors (I) wird bei δ = −30°
festgelegt.
In Bild 3.7a ist die Winkelzuordnung der einzelnen Flussnulldurchgänge
und damit der Anfang der einzelnen Flusssektoren zu erkennen. Die zugeordneten
Sollstromwinkel ergeben sich durch Verschiebung um 90° im
mathematisch positiven Sinn. Die den Nulldurchgängen des Flusses zugeordneten
Sollstromwinkel sind in Bild 3.7b als Einheitszeiger aufgetragen.
180°
150°
210°
IV
V
90°
III
VI
270°
�
II
I
30°
330°
0°
180°
III
120°
240°
IV
90°
II I
a) Flussnulldurchgänge b) Sollstromwinkel
Bild 3.7: Winkellage der Flussnulldurchgänge und der daraus
abgeleitete Einheitszeiger des Sollstromes
Innerhalb einer Rotorumdrehung sind nun sechs zeitdiskrete Lageinformationen
bekannt. Damit ist bereits eine feldorientierte Blockstromregelung
möglich. Für die Zuordnung eines Flusssektors zu einem Stromwinkel
über eine Tabelle können die drei Vorzeichensignale als eine Tabellenadresse
mit 3 Bit betrachtet werden. Die Wertigkeit der Bits ist bereits
in Bild 3.6 zu sehen.
Beim Eintritt des Flusszeigers in einen Sektor kann über die Tabelle adressiert
ein Stromzeiger generiert werden, dessen Winkellage zum Fluss
um 90° voreilend ist. Damit ist nach (2.18) für diesen Flusswinkel das
Drehmoment optimal. Bis zum Ende des Flusssektors reduziert sich der
Winkel zwischen Fluss und Strom von ∠ ( ψ , i)
= 90°
auf ∠ ( ψ , i)
= 30°
,
entsprechend reduziert sich das Drehmoment. Ausgehend vom Sektoranfang
ergibt sich eine Drehmomentwelligkeit von ∆M = 50%. Dies ist für
270°
V
�
60°
300°
VI
0°