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Kommutierungswinkel-Voreilung

 

Mit der lastabhängigen Kommutierungswinkel-Voreilung kann der "Sättigungs-Effekt" minimiert werden.

Mit der zusätzlichen drehzahl-abhängigen Voreilung können höhere Drehzahlen bei Spitzenstrom erreicht werden.

 

Die Anker-Rückwirkungs Kompenstion ARK bei einer PMSM mit Oberflächen-Magneten LQ = LD:

 

ARK bei PMSM LQ = LD mit 15° VoreilungARK bei PMSM LQ = LD mit 15° Voreilung

 

Statt der Feldschwächung über einen negativen Längsstrom, wird hier das Feld durch Voreilung geschwächt. Die Auswirkungen auf Klemmenspannung, KT, KE und Sättigung sind identisch.

Die Auswirkungen der Kommutierungswinkel-Voreilung auf das Zeigerdiagramm und die Drehzahl-Drehmoment-Kennlinie veranschaulicht folgendes Tool:

Drehzahl-Drehmoment-Kennlinie V3.78.xlsm

 

Die Anker-Rückwirkungs-Kompensation ARK bei einer IPM mit vergrabenen Magneten LQ > LD:

Für Motoren mit vergrabenen Magneten IPM mit Lq > Ld kann über über einen negativen Längsstrom Id die Phasenverschiebung zwischen Phasenstrom und U_EMK reduziert werden. Dadurch wird die abgegebene Wirkleistung höher. Man spricht auch von der Nutzung des "Reluktanz-Moments".

 

Optimierungsvorschrift Id für max. LeistungOptimierungsvorschrift Id für max. Leistung

 

Das sich ergebende Zeigerdiagramm bei negativem Längsstrom Id (= -5A) bei IPM mit LQ/LD = 1,45:

 

ARK bei IPM LQ / LD = 1,45 in FeldschwächungARK bei IPM LQ / LD = 1,45 in Feldschwächung 

 

Die Reduzierung der Phasenverschiebung kann auch über eine Kommutierungswinkel-Voreilung erreicht werden. Diese Methode wird hier Anker-Rückwirkungs-Kompensation ARK genannt:

 

ARK bei IPM LQ / LD = 1,45 mit 15° VoreilungARK bei IPM LQ / LD = 1,45 mit 15° Voreilung

 

Mit der Kommutierungswinkel-Voreilung der ARK erhält man bei gleichem Ständerstrom, ebenfalls das Drehmoment inklusive Reluktanz-Moment.

 

09.08.2017 Roland Fetzner