Page - 98 - in Ein neues Konzept für die geberlose Regelung von Permanentmagnet-Synchronmaschinen für Hybrid- und Elektrofahrzeuge

6 NeuesTaktmusterverfahren 6.1 Übersicht Das Taktmusterverfahren basiert ähnlichwie das Testsignalverfahren ausKapitel 5 auf der winkelabhängigenInduktivitätderMaschine.UmeineWinkelinformationausderInduktivität zuerhalten,musseineAnregungderPhasenströmeerfolgen.Dazuwirdähnlichwiein[49]und [50]diePWMzurAnsteuerungderPMSMmitderLeistungselektronik (LE)verändert (vgl. Abbildung6.1). ImUnterschied zudemTestsignalverfahren inAbbildung5.1werden keine Testsignale in die d-Richtung eingeprägt. Stattdessenwerden in diePWMzusätzlich zuden gefordertenSpannungender feldorientiertenRegelungudq∗ spezielleTest-Schaltzustände in- tegriert.WährenddieunterschiedlichenTest-Schaltzuständeaktivsind,wirdjeweilsdieStern- punktspannungusderPMSMmiteinemFastAnalogtoDigitalConverter(FADC)gemessen. AusdenMessungenderSternpunktspannungwirdmit einer entsprechendenSignalverarbei- tungimBlockCTktmstr derRotorwinkelberechnet.Fürdie InjektionderTest-Schaltzustände in die PWMsowie für die Signalverarbeitung zur Berechnung des Rotorwinkelsmit 180◦- Uneindeutigkeit ist keine aktuelleWinkelinformation notwendig. Da die Induktivitätsände- rung mit der doppelten Rotorfrequenz auftritt, kann mit dem Verfahren nicht direkt ein Rotorwinkel φˆs berechnet werden. Zunächstmuss die Frequenz der berechnetenWinkelin- formation (2φˆs)halbiertwerden.ZusätzlichwirdeinegültigeWinkelinformationdes letzten Rechenschrittsbenötigt,umdie180◦-UneindeutigkeitdurchdiedoppelteFrequenzderInduk- tivitätsänderung aufzulösen. Aus derDifferenz zwischen demgeschätztenRotorwinkel des Beobachters φˆundderneuenBerechnung φˆswirdeineWinkeldifferenz∆φbestimmtunddem Beobachter Beob zugeführt.Wie inKapitel 4wird das zusätzlich berechneteDrehmoment MEmausdemBlockCM verwendet,umdieSchätzungdesRotorwinkelsmitdemBeobachter zuverbessern. K LE PMSM idq ∗ - iabc udq ∗ iˆdq dq/abc φˆs abc/dq PWM us CTktmstr φˆ ωˆ ∆φ Beob ∆y uyˆ �ˆy CM MEm - Abbildung6.1:StrukturdergeberlosenRegelungmitdemneuenTaktmusterverfahren,VerwendungneuerTaktmu- sterundeinemBeobachtermitDrehmomentals zusätzlichemEingang (rot) 98