PWM-basierte direkte Momentane Drehmomentregelung für
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PWM-basierte direkte Momentane Drehmomentregelung für
Elektrische Antriebe PWM-basierte direkte Momentane Drehmomentregelung für Geschaltete Reluktanzantriebe Research In Geschalteten Reluktanzantrieben für hochdynamische Anwendungen wird eine hohe Qualität des Ausgangsdrehmoments in Bezug auf Genauigkeit, Linearität, Welligkeit etc. erwünscht. Das Regelungskonzept, das sich zum Einsatz für solche Antriebe eignet, ist die direkte momentane Drehmomentregelung (Direct Instantaneous Torque Control-DITC). In dieser Arbeit wird diese Regelungsmethode weiterentwickelt, um Schwierigkeiten in der Implementierung bezüglich variabler Schaltfrequenzen zu vermeiden. PWM-based Direct Instantaneous Torque Control for Switched Reluctance Drives Switched reluctance drives in high dynamic applications require a high quality of the output torque concerning accuracy, linearity, torque ripple, etc. The control concept, which fulfils such requirements, is Direct Instantaneous Torque Control (DITC). In this work, the DICT control strategy is developed further to solve difficulties in the implementation, among others, to avoid a variable switching frequency. Current in A Torque in Nm Voltage in V The original DITC is based on the concept of torque hystereDie ursprüngliche DITC basiert auf dem Konzept der sis control with variable switching frequency. This leads to Toleranzbandregelung mit variabler Schalfrequenz. Diese high switching losses and reduced reliability concerning EMC führt zu hohen Schaltverlusten und (Electromagnetic compatibilTime in ms 0 1.25 2.25 3.75 5 6.25 300 reduzierter Zuverlässigkeit bezüglich ity). Therefore, the DITC-con200 EMV (Elektromagnetische Verträgcept is further developed 100 0 lichkeit). Daher wird das DITCwith a PWM (Pulse Width -100 phase voltage -200 Konzept mit einer PWM (Pulse Width Modulation) switching tech-300 200 Modulation) Schaltstrategie weiternique in order to synchronize 150 entwickelt, um das Schaltsignal mit the switching frequency with 100 phase current 50 total torque einer konstanten PWM-Frequenz zu a constant PWM frequency. 0 -50 synchronisieren. Die existierende The existing hysteresis conToleranzbandregelung in der originatrol in the original DITC is 0.2 phase flux-linkage 0.15 len DITC wird durch eine prädiktive replaced by a predictive cal0.1 0.05 Berechnung und eine PWM-basierte culation and a PWM-based 0 -0.05 0 45 90 135 180 225 switching signal generator. Schaltsignalgenerierung ersetzt. Die qon q1 =34° qoff = q2 =155° Abbildung zeigt die Funktionalität The figure shows the funcRotor position in ° (elec.) der entwickelten PWM-DITC. Es ist tionality of the developed zu sehen, dass das AusgangsdrehPWM-DITC. It can be seen moment kontinuierlich konstant Performance der PWM-DITC mit konstanter Schaltfrequenz that the output torque is Performance of the PWM-DITC with a constant switching frequency geregelt wird. continuously controlled at a constant level. Mit der prädiktiven Berechnung kann die Abtastung der Regelungsplattform mit der PWM synchronisiert werden. Using the predictive calculation, the sampling rate of the Dadurch ergibt sich der Vorteil, dass die entwickelte PWMcontrol platform is synchronized with the PWM frequency. DITC nur eine reduzierte Regelungsbandbreite bzw. geringeThis leads to the advantage that the developed PWM-DITC re Rechenleistung der Hardware benötigt. Demzufolge ist die requires a reduced control bandwidth, i.e. less computationImplementierung für eine kostengünstige Hardwareplattal power of the hardware. As a result, the implementation of form möglich. this control strategy becomes possible for low cost hardware platforms. Flux-linkage in Vs Forschung Electrical Drives Kontakt Contact N. Fuengwarodsakul, via: [email protected], 02 41/80 969 20 30