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Bewegungssteuerung durch geregelte elektrische Antriebe ...

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Lehrstuhl für Elektrische Antriebssysteme und Leistungselektronik<br />

Technische Universität München<br />

<strong>Bewegungssteuerung</strong> <strong>durch</strong> <strong>geregelte</strong> <strong>elektrische</strong> <strong>Antriebe</strong><br />

— Übung & Praktikum —<br />

Christoph Hackl<br />

Technische Universität München<br />

Lehrstuhl für Elektrische Antriebssysteme und Leistungselektronik<br />

3. Übung: Regelung von Drehfeldmaschinen<br />

A. Modellierung der ASM (05.12.2013)<br />

B. Feldorientierte Regelung der ASM (09.01.2014)<br />

C. & D. Modellierung und Regelung der SM<br />

christoph.hackl@tum.de <strong>Bewegungssteuerung</strong> <strong>durch</strong> <strong>geregelte</strong> <strong>elektrische</strong> <strong>Antriebe</strong> 3. Übung (05.12.2013), Seite 1/10


Lehrstuhl für Elektrische Antriebssysteme und Leistungselektronik<br />

Technische Universität München<br />

Terminübersicht Übung/Praktikum (tentativ)<br />

Datum Zeit Thematik der Übung<br />

17.10.2013 09:30–11:15 1. Übung: Grundlagen und Standardregelkreise<br />

in der Antriebstechnik (Wiederholung, 2SWS)<br />

24.10.2013 08:00–11:15 Vorlesung<br />

31.10.2013 08:00–11:15 Vorlesung<br />

07.11.2013 08:00–11:15 Vorlesung<br />

14.11.2013 08:00–11:15 Vorlesung<br />

2. Übung & Praktikum: Regelung der Gleichstrommaschine<br />

21.11.2013 08:00–11:15 a) Modellierung & Regelung im Ankerstellbereich<br />

28.11.2013 08:00–11:15 b) Regelung im Feldschwächbereich & Positionsregelung<br />

05.12.2013 08:00–11:15 3. Übung & Praktikum: Regelung von Drehfeldmaschinen<br />

12.12.2013 08:00–11:15 entfällt (dies academicus)<br />

19.12.2013 08:00–11:15 Vorlesung<br />

26.12.2013 08:00–11:15 entfällt (Weihnachtsferien)<br />

02.01.2013 08:00–11:15 entfällt (Weihnachtsferien)<br />

09.01.2013 08:00–11:15 ... Fortsetzung der 3. Übung & Praktikum (4SWS)<br />

16.01.20130 08:00–11:15 Vorlesung<br />

23.01.2013 09:30–11:15 ... Fortsetzung der 3. Übung & Praktikum (2SWS)<br />

30.01.2013 08:00–11:15 Vorlesung<br />

06.02.2013 08:00–11:15 4. Übung & Praktikum: Regelung elastischer Servoantriebe<br />

5. Übung: Prüfungsvorbereitung<br />

christoph.hackl@tum.de <strong>Bewegungssteuerung</strong> <strong>durch</strong> <strong>geregelte</strong> <strong>elektrische</strong> <strong>Antriebe</strong> 3. Übung (05.12.2013), Seite 2/10


Lehrstuhl für Elektrische Antriebssysteme und Leistungselektronik<br />

Gliederung: 3. Übung – Drehfeldmaschinen<br />

Technische Universität München<br />

1 Motivation<br />

2 Wiederholung: Zeigertheorie & Elektrisches Netzwerk<br />

3 A. Modellierung der ASM (05.12.2013)<br />

Vereinfachte Dynamik von Strom, Fluss und Motormoment<br />

Signalflussplan<br />

Analogien zur Gleichstrommaschine<br />

Steuerbedingung<br />

4 B. Regelung der ASM (09.01.2014)<br />

Drehzahlregelung<br />

Stromregelung<br />

5 C. & D. Modellierung und Regelung einer SM<br />

[Eigenstudium]<br />

christoph.hackl@tum.de <strong>Bewegungssteuerung</strong> <strong>durch</strong> <strong>geregelte</strong> <strong>elektrische</strong> <strong>Antriebe</strong> 3. Übung (05.12.2013), Seite 3/10


Lehrstuhl für Elektrische Antriebssysteme und Leistungselektronik<br />

Motivation: Drehfeldmaschinen<br />

Technische Universität München<br />

Asynchronmaschine<br />

Synchronmaschine<br />

http://www.automation.siemens.com/bilddb/<br />

http://www.automation.siemens.com/bilddb/<br />

christoph.hackl@tum.de <strong>Bewegungssteuerung</strong> <strong>durch</strong> <strong>geregelte</strong> <strong>elektrische</strong> <strong>Antriebe</strong> 3. Übung (05.12.2013), Seite 4/10


Lehrstuhl für Elektrische Antriebssysteme und Leistungselektronik<br />

Motivation: Asynchronmaschine (Schnittbild)<br />

Technische Universität München<br />

www.siemens.com<br />

christoph.hackl@tum.de <strong>Bewegungssteuerung</strong> <strong>durch</strong> <strong>geregelte</strong> <strong>elektrische</strong> <strong>Antriebe</strong> 3. Übung (05.12.2013), Seite 5/10


Lehrstuhl für Elektrische Antriebssysteme und Leistungselektronik<br />

Technische Universität München<br />

Wiederholung: Zeigertheorie für Drehfeldmaschinen<br />

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christoph.hackl@tum.de <strong>Bewegungssteuerung</strong> <strong>durch</strong> <strong>geregelte</strong> <strong>elektrische</strong> <strong>Antriebe</strong> 3. Übung (05.12.2013), Seite 6/10


Lehrstuhl für Elektrische Antriebssysteme und Leistungselektronik<br />

Wiederholung: Elektrisches Netzwerk<br />

Technische Universität München<br />

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Magnetische<br />

Kopplung<br />

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christoph.hackl@tum.de <strong>Bewegungssteuerung</strong> <strong>durch</strong> <strong>geregelte</strong> <strong>elektrische</strong> <strong>Antriebe</strong> 3. Übung (05.12.2013), Seite 7/10


Lehrstuhl für Elektrische Antriebssysteme und Leistungselektronik<br />

Technische Universität München<br />

A. Modellierung der ASM (05.12.2013)<br />

... anhand des Übungsblattes und der Formelsammlung:<br />

‚ k-Koordinatensystem (beliebig umlaufendes KoSy)<br />

‚ Rotorflussorientierung<br />

˝ Vereinfachte Dynamik von Strom, Fluss und Motormoment<br />

˝ Signalflussplan<br />

˝ Analogien zur Gleichstrommaschine<br />

˝ Steuerbedingung<br />

‚ [Praktikum] Implementierung der ASM in Matlab/Simulink<br />

christoph.hackl@tum.de <strong>Bewegungssteuerung</strong> <strong>durch</strong> <strong>geregelte</strong> <strong>elektrische</strong> <strong>Antriebe</strong> 3. Übung (05.12.2013), Seite 8/10


Lehrstuhl für Elektrische Antriebssysteme und Leistungselektronik<br />

Technische Universität München<br />

B. Regelung der ASM (09.01.2014)<br />

... anhand des Übungsblattes und der Formelsammlung:<br />

‚ Drehzahlregelung<br />

˝ Signalflussplan mit Stromregelung<br />

˝ Reglerauslegung mithilfe Optimierungstabelle<br />

˝ Strommodell und Flussregelung<br />

‚ Stromregelung<br />

˝ Dynamik der Stromkomponenten<br />

˝ Koppel- und Störeinflüsse<br />

˝ Reglerauslegung mithilfe Optimierungstabelle<br />

‚ [Praktikum] Implementierung der Feldorientierten Regelung der ASM in<br />

Matlab/Simulink<br />

christoph.hackl@tum.de <strong>Bewegungssteuerung</strong> <strong>durch</strong> <strong>geregelte</strong> <strong>elektrische</strong> <strong>Antriebe</strong> 3. Übung (05.12.2013), Seite 9/10


Lehrstuhl für Elektrische Antriebssysteme und Leistungselektronik<br />

Technische Universität München<br />

C. & D. Modellierung und Regelung einer SM<br />

... anhand des Übungsblattes und der Formelsammlung:<br />

‚ [Eigenstudium] Modellierung einer SM<br />

˝ Momentenbildung in Rotorflussorientierung (elektro-mech. &<br />

Reluktanzmoment)<br />

˝ Signalflussplan<br />

˝ Dynamik der d, q Stromkomponenten<br />

‚ [Eigenstudium] Regelung einer SM<br />

˝ Koppel- und Störeinflüsse<br />

˝ Drehzahl- und Stromregelung<br />

˝ Reglerauslegung mithilfe Optimierungstabelle<br />

christoph.hackl@tum.de <strong>Bewegungssteuerung</strong> <strong>durch</strong> <strong>geregelte</strong> <strong>elektrische</strong> <strong>Antriebe</strong> 3. Übung (05.12.2013), Seite 10/10

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