M.Sc. Leonard Geier

Markus Eibl

Motivation

Gegenstand der Forschung sind Verlustanteile, die im Motor infolge von Oberwellen in den Strömen verursacht werden. Da die Spannungen an den Maschinenklemmen durch einen taktenden Umrichter bereitgestellt werden, entsteht prinzipbedingt stets eine taktfrequenter Stromrippel. Zudem werden Oberwellen durch die nichtlineare, winkelabhängige Charakteristik der Maschine verursacht. Durch die Berücksichtigung der Winkelabhängigkeiten und der Modulation in der Betriebsführung entstehen Freiheitsgrade zur Optimierung bezüglich des Wirkungsgrads.

In der vorliegenden Arbeit besteht das Antriebssystem aus einer sechsphasigen permanenterregten Synchronmaschine und einem Umrichter. Bei der sechsphasigen Parktransformation entstehen zusätzlich Oberwellenkomponenten, die bei der Beschreibung der Systemdynamik berücksichtigt werden müssen. Der sechsphasige Umrichter besitzt eine größere Anzahl möglicher Schaltzustände als die herkömmliche Drehstrombrücke, was neue Möglichkeiten bei der Modulation bietet.

Aufgabenstellung

Für das sechsphasige Antriebssystem soll eine Betriebsstrategie bestehend aus Sollwertvorgabe, Regelverfahren und Modulation entwickelt werden. Bestehende Ansätze aus der Literatur werden dafür implementiert, verglichen und weiterentwickelt. Ziel dabei ist das Erreichen des geforderten Drehmoments mit minimalem Stromeffektivwert, welcher Grund- und Oberwellen berücksichtigt. Eine Validierung der Betriebsstrategie durch Messungen am Prüfstand ist wünschenswert.