Page - 9 - in Ein neues Konzept für die geberlose Regelung von Permanentmagnet-Synchronmaschinen für Hybrid- und Elektrofahrzeuge

1.2 DarstellungdesEntwicklungsstands ǫf ≈ ii1sin(2φ−2φˆ) (1.14) BeiTestsignalverfahrenmiteinemkosinusförmigen(pulsierenden)Testsignalindieberechne- ted-Richtung φˆ(z.B.nach[35])wirdfolgendesSignalmitderFrequenzωcundderAmplitude Uc zusätzlichzuden transformiertenAusgangsspannungendesReglersUαβ andieMaschine angelegt: [ uα uβ ] =Uccos(ωct) [ cos(φˆ) sin(φˆ) ] . (1.15) Mitderdq-TransformationTαβ−dq (vgl.AnhangA.2)ergibt sich:[ ud uq ] =Uccos(ωct) [ cos(φˆ−φ) sin(φˆ−φ) ] . (1.16) Bei derBetrachtung der Stromantwortenwerden in der Literatur häufig dieNutzströme zur Drehmomenterzeugung, die induzierte Spannung sowie die Spannungsabfälle über denWi- derständen und Kopplungsinduktivitäten vernachlässigt. Die Vernachlässigungen sind nur gültig, solange das eingeprägte Testsignal eine wesentlich höhere Frequenz als die elektri- sche Frequenz derNutzströme aufweist und dieNutzströme durch eine geeignete Filterung mit einemHochpass unterdrücktwerden.Nach einer Transformation in die dq-Koordinaten ergebensichdamit folgendeAusgangsströme(z.B.nach [35]):[ iˆd iˆq ] = Uc sin(ωct) 2LdLqωc [ cos(2(φ− φˆ))(Lq−Ld)+ (Lq+Ld) sin(2(φ− φˆ))(Lq−Ld) ] . (1.17) Werden die Strömewie in [35]mit der Testsignalfrequenz demoduliert, verschiebt sich die InformationderWinkeldifferenz indenGleichstrom-Frequenzbereich.NachgeeigneterFilte- rungmiteinemTiefpasswirddieBerechnungderWinkeldifferenzmitdererstenKomponente der folgendenGleichung (1.18)durchgeführt (z.B.nach [35]):[ isig1 isig2 ]LP = Uc 4LdLqωc [ (Lq−Ld)sin(2(φ− φˆ)) −(Lq−Ld)cos(2(φ− φˆ))−(Lq+Ld) ] . (1.18) Testsignalverfahrenmit einerDemodulationmit positivemoder negativemTestsignalwinkel werden fortan „Einwegeverfahren“ genannt. InAbbildung1.2 ist die Signalverarbeitungdes „Einwegeverfahrens“mitderdq-Transformation(abc/αβ,e−jφ),derHochpassfilterung(HP), derDemodulation (e−jφc), der Tiefpassfilterung (LP) und derBerechnung desWinkelsmit demArkussinus (arcsin) dargestellt. Um den Einfluss der Phasenverschiebungen durch die eingesetzten Filter und den Einfluss störender Anteile der Nutzströme zu verringern, wird in [41] ein „Zweiwegeverfahren“ vorgeschlagen. Hier wird die Demodulation der Ströme iˆd, iˆq zum einenmit positiver (ejφc) und zum anderenmit negativer (e−jφc) Testsignalfre- quenzdurchgeführt(vgl.Abbildung1.3).Ähnlichwiebeim„Einwegeverfahren“werdenbeim „Zweiwegeverfahren“ anschließendWinkel aus denSinus-Komponenten erzeugt.Durchdie Demodulation mit positiver und negativer Testsignalfrequenz und anschließend getrennter 9 SignalverarbeitungwerdenzweiWinkeldifferenzenberechnet.EineMittelwertbildungbeider Winkeldifferenzensoll zueinerWinkeldifferenzhöhererGenauigkeit führen.