Versuchsanleitung - EAL Lehrstuhl für Elektrische Antriebssysteme ...

Versuch 4
Modellierung von Drehfeldantrieben
Hinweis: Die mit * gekennzeichneten Teilaufgaben sind in der schriftlichen
Versuchsvorbereitung zu lösen!
4.1 Übersicht
Gegenstand der Versuche 4 bis 6 sind geregelte Drehfeldantriebe. In diesem Antriebstyp werden
Drehfeldmaschinen, d. h. Synchron- bzw. Asynchronmaschinen, eingesetzt, wobei sog. Umrichter
als leistungselektronische Stellglieder (vgl. Abb. 1) in Frage kommen.
Drehfeldmaschinen erfordern durch den Wegfall des Kommutators einen wesentlich geringeren
Wartungsaufwand im Vergleich zu Gleichstrommotoren und eignen sich demnach besonders für
den Einsatz in industriellen Antriebssystemen. Hierbei finden dreisträngige Asynchronmotoren
mitKäfigläufernsowieSynchronmaschinenmitPermanentmagnetenamhäufigstenAnwendung
undwerdenausdiesemGrundimRahmendesPraktikumsbehandelt.DiesewerdeninderRegel
durch Zweipunkt-Umrichter gespeist.
In vorliegenden Versuch werden einfache Modelle von diesen zwei Maschinentypen hergeleitet
und anhand von Simulationen getestet und validiert. In den weiteren Versuchen werden die
Modelle zur Untersuchung zweier gängiger Regelverfahren für Drehfeldantriebe herangezogen.
4.2 Allgemeines Grundwellenmodell
von Drehfeldmaschinen
4.2.1 Annahmen zur Modellbildung
Wie im Falle der Gleichstrommaschine sind die in Drehfeldmaschinen auftretenden elektromagnetischen,
mechanischen sowie thermischen Vorgänge komplex und im Allgemeinen nicht
linear. Aus diesem Grund müssen einige vereinfachende Annahmen zur Modellbildung gemacht
werden:
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