Permanentmagneterregte Mehrphasen-Synchronmaschine in Zahnspulenausführung einschließlich des phasendezimierten Betriebs

Rudolf Krall

Publikation: Thesis / Studienabschlussarbeiten und HabilitationsschriftenDissertation

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Abstract

Intelligente elektrische Antriebslösungen gewinnen in der heutigen Zeit immer mehr an Bedeutung. Dabei spielt vor allem eine erhöhte Verfügbarkeit eine sehr wichtige Rolle. Diese kann durch eine Erhöhung der Phasenanzahl gesteigert werden. Permanentmagneterregte Synchronmaschinen (PMSM) mit Zahnspulenwicklung besitzen eine kompakte Bauweise bei verbessertem Wirkungsgrad. Ziel dieser Arbeit ist es, die Zahnspulenwicklung als Wicklungsvariante für permanentmagneterregte Synchronmaschinen mit Phasenanzahl von 3 und größer zu untersuchen. Ein analytisches Berechnungswerkzeug zur Ermittlung der wichtigsten charakteristischen Parameter einer PMSM mit Zahnspulenwicklung wird vorgestellt und auf unterschiedliche m- phasige Ausführungen angewendet. Für einen messtechnischen Nachweis ist eine Universalzahnspulenwicklungsmaschine entworfen, die einen 3-Phasen- und 6-Phasen-Betrieb zulässt. Dadurch können unterschiedliche Betriebsfälle untersucht werden. Die Statorspulen können zu einer 3-Phasen-Zweischicht- und Einschichtwicklung verschalten werden. Des Weiteren ist ein Betrieb mit 6 räumlich getrennten Strängen möglich. Zusätzlich lassen sich auch zwei getrennte 3-Phasen-Systeme verschalten, die auf Wunsch zueinander eine räumliche Verschiebung aufweisen können oder nicht. Eine Vermessung der wichtigsten Parameter des Versuchsmotors wird durchgeführt und Abweichungen zu den analytischen Lösungen diskutiert. Die dq-Transformationen aller möglichen Betriebsvarianten des Versuchsmotors werden vorgestellt. Für die 6-phasige-Verschaltung wird eine dq-Transformation für den Betrieb mit reduzierter Phasenanzahl behandelt. Für eine feldorientierte Regelung im rotierenden dq-System werden für jedes Fehlerszenario eigene Transformationsmatrizen hergeleitet. Die Möglichkeit eines konstanten Drehmoments bei Phasenausfall wird anhand zweier unterschiedlich kritischer phasendezimierter Betriebsfälle gezeigt.
Titel in ÜbersetzungPermanent Magnet Multiphase Synchronous Machine with Fractional Slot Concentrated Winding including Post-Fault Field Orientated Control Strategy
OriginalspracheDeutsch
QualifikationDr.mont.
Betreuer/-in / Berater/-in
  • Weiß, Helmut, Beurteiler A (intern)
  • Schrödl, Manfred, Beurteiler B (extern), Externe Person
PublikationsstatusVeröffentlicht - 2015

Bibliographische Notiz

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Schlagwörter

  • Permanentmagneterregte Synchronmaschine
  • Mehrphasen
  • Zahnspulenwicklung
  • Einschichtwicklung
  • Zweischichtwicklung
  • Wicklungsfunktion
  • analytisches Berechnungsmodell
  • 3-Phasenmaschine
  • 6-Phasenmaschine
  • 6-Phasen-Dualstatormaschine
  • feldorientierte Regelung
  • phasendezimierter feldorientierter Betrieb

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