Sensorlose Regelung von umrichtergespeisten Asynchronmaschinen

Zusammenfassung: Der Einsatz vom Umrichtergespeisten Asynchronantriebe mit Feldabhäniger Regelung ist Stand der Technik, sie bietet für den Asynchronmotor ein Regelverhalten, das dem Gleichstrommotor vergleichbar ist. Allerdings benötigt diese Regelstruktur einen Drehgeber zur Erfassung der Läuferdrehzahl und ein rechenaufwendiges Maschinenmodell. Bei Kleinantrieben ist die Verwendung eines Drehgebers nicht praktikabel. Die geringe Läuferzeitkonstante zieht eine kürzere Abtastzeit des Regelalgorithmuses nach sich; es ist nicht praktikabel, eine Regelung für einen kleinen Motor mit der 10 bis 20fachen Rechenleistung auszustatten, es muß ein anderes Regelverfahren gewählt werden. Zur Erstellung einer Übersicht über sensorlose Regelverfahren für Asynchronmaschinen wurde eine Literaturrecherche durchgeführt. Dabei wurden die für den Einsatz an Kleinmotoren am vielversprechensten Verfahren, die direkte Selbstregelung, Regelung mit Parallelmodell und Kennliniensteuerung untersucht und bewertet. Da keines der vorliegenden Verfahren den Anforderungen genügte, wurde ein neuer Regelalgorithmus entwickelt, dessen Eingangsgröße die abgegebene Umrichterleistung ist. Zur Bewertung und Erprobung dieses Regelverfahrens wurde unter der Simulationsoberfläche 'Simulink' ein Modell für umrichtergespeiste Asynchronmaschinen entwickelt. Mit diesem Modell wurde das entwickelte, sensorlose Drehzahlregelverfahren getestet. Um die Simulationsumgebung schaffen zu können, ging eine Theoriebildung der Asynchronmaschine voraus, die ein regelungstechnisches Ersatzschaltbild für spannungsgesteuerte Asynchronmaschinen zum Ergebnis hatte