Entwicklung eines Drehmomentbeobachters auf Basis eines Maschinenmodells

  • Motivation
    Prüfstände  zur  Vermessung  von  elektrischen  Maschinen  oder  zum  Test neuer  Regelungsmethoden  benötigen  eine  genaue  und  dynamische Drehmomenterfassung. Um Prüfstände in größerem Umfang  aufbauen zu können,  ist  eine  Ausstattung  aller  Prüfstände  mit  der  erforderlichen Messtechnik aus  Kostengründen nicht möglich. Daher soll in dieser Arbeit ein  Drehmomentbeobachter  für  die  Lastmaschine  entwickelt  werden, welcher  auf  Basis  winkelabhängiger  Maschinenkennfelder  und hochfrequenter  Messdaten  einen  adäquaten  Ersatz  für  eine Drehmomenterfassung darstellt.  
     
    Aufgabenstellung
    In vorangegangenen Arbeiten wurden bereits Prüfstände zur „locked-rotor“ Vermessung und hochfrequenten
    Drehmomenterfassung entwickelt und aufgebaut. Ausgehend davon soll eine Messroutine entwickelt werden mit welcher ein strom-, winkel-, frequenz- und drehzahlabhängiges Maschinenmodell parametriert werden kann. Auf Basis dessen soll dann der Drehmomentbeobachter implementiert werden. Der verwendete Stromrichter verfügt sowohl über breitbandige Strom- und Spannungsmessungen, als auch eine Stromsteigungsmessung auf Basis einer planaren Rogowskispule. Die Stromsteigungsmessung kann dabei zur Erweiterung des Messbereichs der Strommessung eingesetzt werden und eine genauere Modellierung der Maschine zulassen. Abschließend soll der so entwickelte Drehmomentbeobachter auf dem Prüfstand zur hochfrequenten Drehmomentmessung validiert werden.