Seite - 8 - in Ein neues Konzept für die geberlose Regelung von Permanentmagnet-Synchronmaschinen für Hybrid- und Elektrofahrzeuge

1 Einleitung DasTestpulsverfahrennach[27], [28]wirdzusammenmitdemEMK-Verfahrenfürdiegeber- lose Regelung vonHochgeschwindigkeits-Vollpolmaschinenmit vorgeschaltetemLC-Filter eingesetzt. Das INFORMVerfahren musste für den Einsatz mit gering ausgeprägter ma- gnetischer konstruktiverAsymmetrie undvorgeschaltetemLC-Filter angepasstwerden (vgl. [27], [28]). Dafürwerden zwei um180° versetzte sättigende Spannungspulse angelegt. Zur LaufzeitwerdendieStromantwortender sättigendenPulseohne richtungsabhängigeAnteile mit der AdmittanzY0 simuliert und von den gemessenen Stromantworten subtrahiert. Die berechneten Ergebnisse von dem ersten sowie dem zweiten um 180° versetzten Testspan- nungspulswerdenanschließendvoneinandersubtrahiert.AusdemSignalwirdderWinkelder d′-Richtungmit180°Uneindeutigkeitbestimmt.WerdendieErgebnissederbeidenTestspan- nungspulse addiert, lässt sich ein eindeutigerWinkel der d-Richtung berechnen.Verglichen mitderSubtraktionderErgebnisse, ergibt sichausAdditionderErgebnisseeinWinkelsignal mit geringeremSignal-zu-Rausch-Abstand (siehe [27], [28]).ZurErhöhungderGenauigkeit werdenbeideErgebnisse füreineabsoluteundeindeutigeWinkelberechnungverwendet.Bei demVerfahren ist dieAbhängigkeit vomWert der richtungsunabhängigenAdmittanzY0 so- wiedenPhasenwiderständenRa,Rb,Rc undderdauerhafteEinsatzvonsättigendenundggf. drehmomentbildendenTestspannungspulsennachteilig. Testsignalverfahren VerfahrenzurgeberlosenWinkelerfassung,dieaufInjektionvonhochfrequentenTestsignalen basieren,werdenz.B.in[34]-[42]beschrieben.StörendeEinflüssefürdasTestsignalverfahren werdenin[43]-[47]diskutiert.FürdenEinsatzderTestsignalverfahrenwirddieMaschineent- wedermiteinemelektrischrotierendenTestsignalodermiteinemkosinusförmigenTestsignal indied-RichtungderMaschineangeregt. Bei Testsignalverfahren mit einem rotierenden Testsignal (z.B. nach [42]) wird folgendes Testsignalausgehendvomstatorfestenαβ-KoordinatensystemrotierendmitderFrequenzωc und derAmplitudeUc zusätzlich zu den transformiertenAusgangsspannungen desReglers andieMaschineangelegt: [ uα uβ ] =Uc [−sin(ωct) cos(ωct) ] . (1.12) Die resultierendenAusgangsströmeergebensich imαβ-Koordinatensystemzu:[ iα iβ ] = Uc 2LdLqωc [(Lq+Ld)cos(ωct)+ (Lq−Ld)cos(2φ−ωct) (Lq+Ld)sin(ωct)+ (Lq−Ld)sin(2φ−ωct) ] . (1.13) Die anschließende Signalverarbeitung beruht auf demMischen der Ergebnisse Iαβmit den entsprechend berechnetenKomponenten cos(2φˆ−ωct) und sin(2φˆ−ωct) (in [42] hetero- dyning genannt). Der nach einer Tiefpassfilterung verbleibende Term ǫf ist vomSinus der 8 doppeltenWinkeldifferenz und dem Betrag des entsprechenden Stromanteils ii1 abhängig (vgl.Gleichung (1.14)und [42]).