Modellierung und Regelung fehlertoleranter Antriebe mit permanentmagneterregten Synchronmaschinen für Elektrofahrzeuge

Autor: Alexander Rosen

ISBN: 978-3-95900-571-5

Dissertation, Leibniz Universität Hannover, 2021

Herausgeber der Reihe: Bernd Ponick, Axel Mertens

Band-Nr.: IAL 03/2021

Umfang: 194 Seiten, 116 Abbildungen

Schlagworte: fehlertoleranter elektrischer Antrieb, permanentmagneterregte Synchronmaschine (PSM), Flussmodell, mehrsträngige Antriebe, Modellierung und Regelung

Kurzfassung: Fehlertolerante Antriebe mit mehrsträngigen, permanentmagneterregten Synchronmaschinen ermöglichen auch nach Auftritt von Fehlern in Wicklung, Sensorik oder Ansteuerung einen sicheren Weiterbetrieb frei von Bremsmomenten und Überspannungen im gesamten Drehzahlbereich. Dabei bieten sie gleichzeitig Vorteile im Normalbetrieb wie z.B. geringere Stromwärmeverluste, reduzierte Anregungen von akustisch wirksamen Tangential- und Radialkräften oder eine Senkung der Effektivstrombelastung des Zwischenkreises.
In dieser Dissertation wird ein neuartiges numerisches Simulationsmodell zur Simulation des Zeitverhaltens mehrsträngiger Antriebe beliebiger Strangzahl vorgestellt. Aufbauend auf dem Modell werden Regelungskonzepte für den Normalbetrieb und den Fehlerfall abgeleitet. Im Normalbetrieb steht die Ausnutzung der spezifischen Vorteile mehrsträngiger Antriebe im Vordergrund, während im Fehlerfall die Kompensation auftretender Bremsmomente realisiert wird. Alle entwickelten Regelstrategien zielen auch nach Auftritt eines Fehlers auf die Nutzung eines für Elektrofahrzeuge notwendigen breiten Drehzahlbereichs mit Betrieb im Feldschwächbereich ab.