Seite - 54 - in Ein neues Konzept für die geberlose Regelung von Permanentmagnet-Synchronmaschinen für Hybrid- und Elektrofahrzeuge

4 NeuesTestpulsverfahren – BerechnungderNullstellenderGeradengleichungen – (3Werte) 3. Auflösungder180◦Uneindeutigkeit (vgl.Abschnitt 4.3.1) – Einprägenvon jeweils einemPulsmit einerAmplitude imBereichderSätti- gungdesEisens inpositiverundnegativerd-Richtung – EindeutigeBestimmungdesNordpolsbeigrößterStromantwort. 4.3.1 KalibrierungderKurven Für das neue Testpulsverfahrenwerden kalibrierteKurven der Stromhöhen undWinkeldif- ferenzenzwischenStromundSpannungbenötigt (vgl.Abschnitt 4.2.3, 4.2.4und4.2.5). Für die Kalibrierung wird vorausgesetzt, dass sich dieMaschine im Stillstand befindet. Durch dieHaftreibung desAntriebsstranges und entsprechend geringer Pulsdauer und Pulsampli- tude kann dieKalibrierung des Systems imFahrzeug regelmäßigwiederholt werden, ohne dabei dieMaschine zu drehen. Eswerden Spannungspulse in kleinenWinkelschritten über mehrereDrehungenderInjektionswinkelvon0◦bis360◦ indieStatorwicklungenderMaschi- ne injiziert.Alternativ können die Pulse auch alternierend und fortlaufend (zumBeispiel in Richtung {0◦,180◦,3◦,183◦ . . .}) eingeprägtwerden, damit sichdas jeweils über zweiPulse gemittelteDrehmoment nahezu ausgleicht.DieKalibrierungspulse habendie gleicheLänge undAmplitudewie die Pulse desTestpulsverfahrens. Für dasVerfahrenwird angenommen, dass Pulse über eine Drehung der Injektionswinkel von 0◦ bis 360◦ bei einer beliebigen konstanten Rotorposition ähnliche Ergebnisse liefern wie Pulse mit beliebigem konstanten Injektionswinkel beiDrehungdesRotors von0◦ bis 360◦.AbweichendeErgebnisse, abhän- gig vomRotorwinkel, verringern direkt denSignal-zu-Rauschabstand derRohwerte für das Verfahren.Daher solltedieProzedurbeiunterschiedlichenRotorwinkelnwiederholtwerden, um die Fehler aus vernachlässigten Effekten, beispielsweise durch die Nutung des Stators, zu ermitteln. Zudemkönnen eventuelle Parameteränderungenmit fortschreitenderAlterung derMaschinemit erneuterKalibrierungnachgeführtwerden.BeiunbekannterRotorposition ingeberlosenSystemenwerdendieMessergebnissederKurvenanhand ihrerMinima,Maxi- maundNulldurchgänge denkorrektenRotorwinkeln zugeordnet. Für stetige und eindeutige Verläufe der Kurven sind, abhängig von den Ergebnissen derKalibrierung, Glättungen der Kurvennötig. InAbbildung4.6sinddieErgebnissederKalibrierungenüberunterschiedliche InjektionswinkelΘu−φohneMittelungundGlättungdargestellt.VerglichenmitdenErgeb- nissen aus der Simulationmit einemdq-Modell oder denErgebnissen aus denGleichungen (4.11) und (4.13) sind andereAmplituden der beidenKurven sichtbar.Das sichtbare „Hän- genbleiben“ derWinkeldifferenzen zwischen Strom und Spannung bei 90◦ sowie bei 270◦ deutet auf einen bisher unbekannten Effekt hin. Für die Berechnung des initialenWinkels nachSchritt 1 stellt das „Hängenbleiben“ einenStöreinfluss dar. Für die Schritte 2b und 2c ergibt sichkeineStörung, dadieBereicheum90◦ sowie270◦ nicht für dieBerechnungver- wendetwerden.Zusätzlichzeigt sich,verglichenmitderSimulation, fürdieStromhöheneine andereVerschiebung.Damit ist eineKalibrierung für jedeseinzelneSystemin regelmäßigen 54