Antriebssystem für höchste Geschwindigkeiten - Bergische ...

4. Signalgewinnung und Signalaufbereitung 58
4.3 Zusammenfassung der Zwischenergebnisse
Aufgrund der fehlenden Rechenleistung im Regelungszweig kann der
Ständerfluss nur approximiert werden. Der Ständerfluss wird nicht als
kontinuierliches Signal ausgewertet, sondern nur in seinem Vorzeichen
betrachtet. Das Vorzeichensignal enthält die Information über die absolute
Lage und die Drehgeschwindigkeit.
Um bereits bei möglichst kleinen Drehzahlen feldorientiert arbeiten zu
können ist die Eckfrequenz des Tiefpasses zur Integration der Ständerspannung
sehr klein zu wählen. Als Folge ist der Signalpegel des Flusssignals
sehr klein. Eine konventionelle Nulldurchgangserkennung mit
Hysterese würde dieses Signal unzulässig verfälschen. Daher wurde eine
zustandsbewertete Nulldurchgangserkennung entworfen, die eine frequenzunabhängige
Detektion ohne Phasenfehler erlaubt.
Zur Rekonstruktion der Lage des Flussraumzeigers ist die Winkelgeschwindigkeit
des Zeigers innerhalb des aus dem Vorzeichen bereits bestimmbaren
Maschinensektors zu ermitteln. Dies geschieht mittels eines
digitalen PLL. Der Durchstimmbereich eines konventionell aufgebauten
PLL ist für diese Aufgabe nicht ausreichend. Mittels Mittenfrequenzregelung
und frequenzadaptivem Schleifenfilter konnte der Durchstimmbereich
eines digitalen PLL auf hinreichend große Werte erweitert werden.
Mittels Signalerfassung und modifiziertem PLL ist die Rekonstruktion
eines Flusszeigers mit Einheitslänge möglich, dessen Winkelauflösung
besser als 1° ist. Dies ist für die gestellte Aufgabe ausreichend. Mit diesem
Zeiger kann nun ein Sollstromzeiger generiert werden, der als Grundlage
für die feldorientierte Ständerstromregelung ohne Drehgeber anzusehen
ist.