M.Sc. Simon Decker

M.Sc. Johannes Stoß

Leonard Geier

Motivation

In der Vergangenheit wurden am ETI verschiedene Regelungsalgorithmen für Synchronmaschinen untersucht. Im Fokus standen die modelbasierte prädiktive Stromregelung für permanentmagneterregte Synchronmaschinen (PMSM) und fremderregte Synchronmaschinen (FESM). Diese Regelungsalgorithmen bauen auf Modellen der Maschinen mit Flussverkettungen im rotororientierten Koordinatensystem auf. Die Berechnung der Sollgrößen erfolgt durch die Optimierung der Übergangstrajektorien. Zusätzlich wurde in fortführenden Arbeiten untersucht wie eine direkte Berechnung der Sollwerte aus der Drehmomentvorgabe im Betrieb erfolgen kann. Jeder der beschriebenen Algorithmen ist individuell an den jeweiligen Maschinentyp angepasst und bedarf hohem Implementierungsaufwand. Eine verallgemeinerte Sollwert und Sollgrößen Berechnung für dreiphasige Synchronmaschinen: für PMSM, FESM sowie für die Synchrone Reluktanzmaschine (SRM) und die Asynchronmaschine würde zukünftige Themen der Maschinenregelung vereinfachen und wäre wünschenswert.

Aufgabenstellung

In der vorliegenden Arbeit sollen die am ETI bekannten prädiktiven Trajektorienregelungen der PMSM sowie der FESM um die Regelung der SRM und der ASM erweitert, vereinfacht und verallgemeinert werden. Ziel dabei ist es einen echtzeitfähigen-Algorithmus zu entwerfen, welcher unabhängig von der zugrundeliegenden Maschine die Sollströme abhängig vom Drehmoment dynamisch wie auch stationär einstellen kann. Die am Stromrichter geforderten Sollspannungen, welche aus der Trajektorienplanung abgeleitet Sollströme bestimmt werden, sollen dazu aufbauend auf einem verallgemeinerten Modell mit Flussverkettungen zeitdiskret berechnet werden. Eine Validierung der Echtzeitfähigkeit des entwickelten Algorithmus mit dem ETI-SoC System wird angestrebt.