Auswertung magnetischer Eigenschaften von Permanentmagneterregten Synchronmaschinen zur geberlosen Regelung

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Die steigenden Anforderungen an die Effizienz und Ausfallsicherheit eines Antriebssystems bei zugleich kostengünstiger Verfügbarkeit, begründen den Trend zu hochkompakten, permanentmagneterregten Synchronmaschinen in Zahnspulentechnik. Für die feldorientierte Regelung des Antriebs gelangen immer häufiger auch innovative Algorithmen zur geberlosen Regelung zum Einsatz. Auf diese Weise kann auf die Messung des Rotorlagewinkels verzichtet werden, so dass ein Sensorelement eingespart wird. Dies bewirkt sowohl eine Steigerung der Zuverlässigkeit und Ausfallsicherheit, als auch eine Reduktion von Kosten. Im Hinblick auf die Miniaturisierung von Aktuatoren ist diese Ersparnis von Sensorelementen ebenso von Vorteil. In diesem Beitrag wird ein kurzer Überblick über bekannte Verfahren zur geberlosen Regelung dieses Maschinentyps gegeben, bevor im Anschluss daran das Augenmerk auf die feldorientierte Regelung ohne Rotorlagegeber bei Stillstand und kleinen Drehzahlen mit Hilfe eines HF-Testsignals gelegt wird. Durch eine neue Herangehensweise zur Auswertung der magnetischen Unsymmetrie des Motors und den Verzicht auf herkömmliche Filtertechnik ist auch mit Standard-Industrieumrichtern mit einer begrenzten maximalen Abtastfrequenz bis 8 kHz ein Betrieb ohne Lagegeber zu erreichen.