Antriebssystem für höchste Geschwindigkeiten - Bergische ...

5. Realisierung der drehgeberlosen Feldorientierung 69
5.1.4 Verhalten bei Fehlsynchronisation
Im feldorientierten Betrieb sind grundsätzlich zwei Arten der Fehlsynchronisation
denkbar. Die erste Fehlerquelle ist eine nicht korrekte Synchronisationsfrequenz
des PLL. Dies kann auftreten wenn durch einen
Drehzahlsprung der PLL stark verstimmt wurde oder durch eine ungenaue
Nulldurchgangserkennung.
Die Folge wäre eine falsche Zählgeschwindigkeit für die Sektorinterpolation
im CPLD. Läuft der Zähler zu langsam erreicht er an der Sektorgrenze
nicht seinen Endwert und wird beim nächsten Sektorwechsel korrigiert.
Läuft der Zähler zu schnell springt er schon vor dem Ende des Sektors
wieder auf Null. Der Winkelsprung hätte die Größenordnung eines
Sektors und stellt regelungstechnisch ein großes Problem dar. Deshalb
wird der Interpolationszähler beim Erreichen des Maximalwertes angehalten
und beim nächsten Sektorwechsel wieder auf null gesetzt. Der entstehende
Fehler ist in seinen Auswirkungen begrenzt.
Die zweite Fehlerquelle ist eine fehlerhafte Nulldurchgangserkennung.
Da der Anfangswinkel ΘS des Sektors als Adresse direkt an die Tabelle
weitergegeben wird, entsteht bei fehlerhafter Sektorerkennung augenblicklich
eine Fehlorientierung von bis zu 180°. Dies kann zur Zerstörung
der Maschine führen. Daher werden zwei Maßnahmen ergriffen:
1) Die nicht definierten Flussadressen (5.2) werden auf einen Nullvektor
abgebildet. Der Stromsollwert hat damit die Amplitude null.
2) Es werden in der linearen Adressfolge nur aufsteigende Adresswerte
zugelassen. Adressen, die nicht der Bedingung Ak = Ak-1 +1 genügen, erzeugen
eine Fehlermeldung und adressieren einen Nullvektor.
In beiden Fällen kann der Antrieb abschalten ohne die Maschine zu gefährden.
5.2 Drehzahlregler
Der Drehzahlregler ist in Hardware realisiert und als PI-Regler ausgeführt.
Bei dem beschriebenen Hochgeschwindigkeitsantrieb werden an
die dynamischen Eigenschaften keine besonderen Anforderungen gestellt.
Vielmehr ist eine präzise Einhaltung des Drehzahlsollwertes erforderlich.