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Permanenterregte Synchronmaschinen, kurz PMSM, werden auf Grund ihrer hohen Leistungsdichte, des guten Wirkungsgrades sowie der guten regelungstechnischen Eigenschaften in vielen Bereichen der Antriebstechnik eingesetzt. Besonders bei Anwendungen im hohen Drehzahlbereich, wie z.B. Vakuum-Pumpen, Ventilatoren, Flüssigkeitspumpen etc. finden PMSM ihren Einsatz.

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Im feldorientierten Regelkreis werden die Strangströme und die Drehzahl, respektive die Lage des Rotors, als Eingangsgrösse für die Regelung verwendet. Fällt der Lagegeber weg, kann die Robustheit des Systems verbessert, die Ausfallwahrscheinlichkeit minimiert und die Kosten des Gesamtsystems reduziert werden.

Durch das Fehlen eines Lagegebers muss der Rotorwinkel durch geeignete Verfahren geschätzt und in die FOC eingespeist werden. Neben schwachen Signalen bei kleinen Drehzahlen können auf Grund von Inverter-Totzeiten, Messungenauigkeiten sowie Spannungsabfällen beim Inverter Schwierigkeiten bei der Schätzung der Rotorposition entstehen.

Die vorliegende Arbeit entwickelte eine sensorlose Regelung der PMSM von Stillstand bis zur gewünschten Drehzahl, wobei der Anlauf ohne Lastmoment erfolgen kann. Zusätzlich wurde die entwickelte Regelung auf einer vorhandenen Synchronmaschine mit dazugehöriger Hardware implementiert, getestet und bewertet.

Der Preisträger: Christoph Schittl
Hochschule: Fachhochschule Vorarlberg, Dornbirn
Verantwortlicher Dozent: Dr. Franz Geiger

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