Versuchsanleitung - EAL Lehrstuhl für Elektrische Antriebssysteme ...

Inhaltsverzeichnis
Einleitung 1
Versuch 1: Modellierung des Gleichstromantriebs 2
1.1 Übersicht . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2
1.2 Vierquadranten-Pulssteller . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2
1.2.1 Funktionsweise . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2
1.2.2 Nachbildung von wertkontinuierlichen Spannungen . . . . . . . . . . . . . 3
1.2.3 Dynamisches Verhalten bei Sollwertänderungen . . . . . . . . . . . . . . 5
1.3 Fremderregte Gleichstrommaschine . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
1.3.1 Modellierung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
1.3.2 Stationäres Verhalten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
1.4 Sensorik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
1.4.1 Stromerfassung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
1.4.2 Drehzahlmessung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
1.5 Aufgaben . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
1.5.1 Modell der Gleichstrommaschine . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
1.5.2 Untersuchung des Verhaltens eines Gleichstrommotors . . . . . . . . . . . 14
1.5.3 Stromrichtergespeister Betrieb . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
1.5.4 Einfluss der Sensorik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
Versuch 2: Regelung des Gleichstromantriebs 20
2.1 Übersicht . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
2.2 Modell des Gleichstromantriebs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
2.2.1 Gleichstrommotor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
2.2.2 Leistungselektronische Stellglieder . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
2.2.3 Sensorik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
2.3 Ankerstromregelung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
2.3.1 Grundlegende Überlegungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
2.3.2 Reglerentwurf . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
2.3.3 Bewertung der Regelgüte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
2.4 Drehzahlregelung im Ankerstellbereich . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
2.4.1 Reglerauslegung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
2.4.2 Bewertung der Regelgüte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
2.4.3 Verbesserung der Regeleigenschaften . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
– iv –