Signal conditioning methods for self-sensing magnetic bearings particularly with regard to magnetic saturation and coordinate coupling

• Applicant: Professor Dr. Richard Markert
• Subject Area: Mechanics
• Term: from 2001 to 2004
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 5356593

Aktive Magetlager benötigen zur Stabilisierung des Rotors einen geschlossenen Regelkreis. Die Eingangsgröße des Reglers, die Rotorposition, wird in herkömmlichen Magnetlagern mit separaten und teuren Sensoren gemessen. Nutzt man hingegen die Tatsache aus, dass auch die elektrischen Signale der Magnetansteuerung alle Informationen über die aktuelle Rotorposition beinhalten, kann man auf die separaten Positionssensoren verzichten. Die in der jüngsten Vergangenheit hierzu entwickelten Verfahren haben sich allerdings nur beschränkt als praxistauglich erwiesen, denn sie verwenden vereinfachte lineare Modelle. Als Folge ist die Positionsidentifikation nur in einem sehr eingeschränkten Betriebsbereich bei Lagern mit relativ großen Luftspalten, ohne magnetische Sättigung und niedrigen Strömen möglich. Hier sollen nun nichtlineare Auswerteverfahren für sensorlose Magnetlager weiterentwickelt, in einem Prototypen implementiert und erprobt werden, welche auch bei magnetischer Sättigung und trotz der magnetischen Kopplung der Einzelmagnete richtige Ergebnisse für die aktuelle Rotorposition liefern. Ziel ist es, praktisch verwertbare Vorschläge für die Identifikation der Rotorposition in industriell einsetzbaren sensorlosen Lagern zu geben.

• DFG Programme: Research Grants