Direkte Regelung von Doppelwicklungsmaschinen

• Applicant: Professor Dr.-Ing. Ralph Kennel
• Subject Area: Electrical Energy Systems, Power Management, Power Electronics, Electrical Machines and Drives
• Term: from 2012 to 2015
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 220651979

Doppelwicklungsmaschinen sind elektrische Maschinen, die aus zwei galvanisch getrennten Spulensätzen aufgebaut sind. Jeder Spulensatz wird über einen Standardumrichter halber Motornennleistung gespeist. Durch entsprechende Ansteuerung der Umrichter kann eine deutlich höhere Einspeisequalität erreicht werden als bei konventionellen, an einem Umrichter betriebenen Maschinen. In Kombination mit direkten Regelverfahren kann so eine hohe Dynamik bei geringen Drehmomentrippeln und Stromharmonischen, ähnlich der von Multilevelumrichtern erreicht werden. Erste Simulationen zeigen vielversprechende Ergebnisse. Neben der höheren Effizienz des Antriebs durch eine verbesserte Einspeisung erlaubt die redundante Anordnung des Systems den Einsatz in sicherheitskritischen Anwendungen (z.B. im Fahr- oder Flugzeug). Im Rahmen des beantragten Vorhabens sollen direkte Regelverfahren ”Direct Torque Control“ und prädiktiv direkte Regelverfahren ”Predictive Torque Control“ für das Antriebsystem entworfen und getestet werden. Als Maßstab der Einspeise- und Regelgüte wird eine konventionelle Maschine gleicher Leistungsklasse herangezogen, welche durch einen 3-Level-Umrichter betrieben wird.

• DFG Programme: Research Grants