Antriebssystem für höchste Geschwindigkeiten - Bergische ...

4. Signalgewinnung und Signalaufbereitung 38
mentelle Untersuchungen haben gezeigt, dass diese Dimensionierung eine
hinreichend kleine Minimaldrehzahl für die Flusserfassung und akzeptable
Pegel für die Nulldurchgangserkennung liefert.
F[dB]
�[°]
0
-20
-40
-60
-80
-90
1
�( �)
F( �)
10 100 1000
U/min
x 1000
Bild 4.2: Berechneter Frequenzgang des Betrages und der Phasenlage
für eine Eckfrequenz von fg = 33 Hz
Bei einer Drehzahl von n = 6000 Umin -1 beträgt die Phasenverschiebung
ϕ (ω ) = −71,
8°
. Der entstehende Winkelfehler bei der Feldorientierung
kann in der Anlaufphase der Maschine mit dem Verstellwinkel
γ
( ϕ ( ) + ° )
( ω ) = − ω 90
(4.3)
korrigiert werden. Im Arbeitsbereich der Maschine bei Drehzahlen größer
als 100.000 Umin -1 läuft die Phasendrehung des Tiefpasses gegen 90° und
die Schaltung kann als Integrator betrachtet werden.
Die induzierte Spannung der Synchronmaschine steigt mit der Drehzahl
an und wirkt dem dämpfenden Integrator entgegen; bei korrekt arbeitendem
Integrator wird das Ausgangssignal daher eine konstante Amplitude
aufweisen. Dies entspricht dem durch den Permanentmagneten der Maschine
erzeugten konstanten Erregerfluss.
Bild 4.3 zeigt die sehr kleine Amplitude des Flusssignals am Ausgang des
Integrators. Daher sind besondere Maßnahmen bei der Nulldurchgangserkennung
erforderlich. Aktive Schaltungskomponenten zur Signalverstärkung
sind aufgrund von Drift und Offset nicht einsetzbar [42]. Störgrö-