Skript - Fachgebiet Leistungselektronik und Elektrische ...

Mechatronik und elektrische Antriebe S. 1158 Entwurf von Strom- und DrehzahlregelungIn verschiedenen Zusammenhängen wie beim Magnetlager, beim GeschaltetenReluktanzmotor, beim Gleichstrommotor, auch bei seiner elektronisch kommutiertenVariante, sind unterlagerte Stromregelungen zu entwerfen, die alle eine sehr ähnliche Strukturbesitzen, und jeweils nach Standardverfahren entworfen werden können. Ähnliches trifft aufdie Drehzahlregelung zu.Bei einer Stromregelung gehen wir beispielsweise von einer Streckenübertragungsfunktion(der Admittanz) eines RL-Gliedes aus:I(s)1 1 1Y ( s)= = Gs(s)= =(8.1)U(s)R + sL R 1+sτsdw−e(s) G cG s (s)yFig. 8-1: Betrachteter Standardregelkreis mit Regelgröße y, Führungsgröße w und Störgröße dVon weiteren Einflüssen wie der EMK soll hier abgesehen werden. Wir nehmen an, dassdiese z. B. zuvor durch eine entsprechende Vorsteuerung im Regler kompensiert wird (imregelungstechnischen Sinn handelt es sich um eine Störgrößenkompensation).Zusätzlich zum Verhalten des RL-Gliedes soll noch eine weitere Zeitkonstante τ σberücksichtigt werden, die z. B. durch Sensoren oder durch eine Verzögerung desSpannungsstellgliedes verusacht wird. Allgemein soll daher von einerStreckenübertragungsfunktion der Formausgegangen werden. Hierbei nehmen wir1 1Gs( s)= Vs(8.2)1+sτ s 1+sτ στ s > τ σ(8.3)an. Der Regler wird nun als PI-Glied mit der Nachstellzeit T n und der Verstärkung V cangesetzt: