Sensorlose Vektorsteuerung für hocheffiziente Antriebe

Anbieter zum Thema

FAULHABER Antriebssysteme

MES Electronic Connect GmbH & Co. KG

ROHM Semiconductor GmbH

Analog Devices

Für die sensorlose Steuerung von IPMSM-Antrieben, wird EKF zur Abschätzung der Drehzahl und Rotorposition verwendet. Die Versorgungsspannung des Motors und das Lastdrehmoment sind die Vektoreingangsvariable des Systems. Die Drehzahl und die Rotorposition sind die zwei abzuschätzenden Größen. Zusammen mit dem Motorstrom bilden sie den Zustandsvektor.

Die Motorströme sind die einzigen zu beobachtenden Größen, welche den Ausgangsvektor bilden. Ein Fehler bei der Abschätzung der Anfangs-Rotorposition führt in Verbindung mit EKF zu großen Ungenauigkeiten. In diesem Fall rät Boussak dazu, die IPMSM-Steuerung im Rotorreferenzframe auszurichten. Die Geschwindigkeit und die Position wurden ausschließlich mit Messungen der Statorspannungen und -ströme abgeschätzt.

Motoreffizienz beginnt beim Prozessor

Heute befinden wir uns in einem Stadium, in dem Verbesserungen bei Prozessoren wie etwa den Blackfin- und SHARC-Prozessoren von Analog Devices oder andere Prozessoren das Preis-Leistungs-Verhältnis auf eine Ebene bringen, auf der sich Implementierungen innovativerer Motorsteuerungsalgorithmen in Lösungen mit höheren Stückzahlen durchsetzen. Indem man die Vorteile dieser Prozessoren nutzt, lässt sich mit besseren Controllern und Steuerkonzepten die Effizienz von Motorantrieben näher an 100% heranbringen.

Mit grafischen Tools wie Matlab/Simulink – und der Verbindung zu den ausführenden Prozessoren – wird offensichtlich, dass eine komplexere Implementierung erreicht werden kann. Verbesserungen auf Prozessorebene hinsichtlich der Core-Frequenz, die Auflösung von A/D-Wandlern und die Integration von Speicher werden Entwicklern die Möglichkeiten und Genauigkeit an die Hand geben, um eine höhere Qualität/Leistungsfähigkeit zu erreichen und zugleich die Entwicklungszeit zu verkürzen.

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