Energieoptimale Betriebsfuhrung fur feldorientiert geregelte Asynchronmaschinen

Energieoptimale Betriebsfuhrung fur feldorientiert geregelte Asynchron-maschinen
Candidate of Science Aleksej Borisevich, Polytechnical State University St. Petersburg
Prof. Dr.-Ing. Gernot Schullerus, Hochschule Reutlingen, Fakultat Technik





 A strategy for increasing energy efficiency for field oriented controlled induction machines

 The current paper describes a method for increasing the efficiency of induction machines in part load operation. The method relies on the modelling of copper losses in dq-coordinates and uses the difference between losses in q- and d-direction as an efficiency criterion. The main idea is to use an appropriate representation and approximation such that the considered criterion can be evaluated based on measurement and setpoint values and a single machine parameter thus increasing the robustness of the method.

 Keywords: Energieeffizienz, Asynchronmaschinen, Feldorientierte Regelung





                1.  Einleitung





Steigende Energiepreise, der Klimawandel als solcher ebenso wie die Energiewende und die daraus resultierenden politischen Vorgaben fuhren dazu, dass das Thema Energieeffi-zienz zunehmend an Bedeutung gewinnt. Dies gilt insbesondere fur die elektrischen An-triebe, die einen wesentlichen Teil des Bedarfs an elektrischer Energie fur sich beanspru-chen und wo allein aufgrund der groBen Anzahl an Antrieben selbst geringe Effizienz-gewinne zu einer insgesamt spurbaren Einsparung fuhren. Um dies zu erreichen, wer-den einerseits effizientere Antriebe entwickelt andererseits aber auch Regel- und Steuer-verfahren entworfen, die einen gegebenen Antrieb in einem Betriebspunkt mit moglichst geringen Verlusten betreiben. Fur die im industriellen Umfeld haufig eingesetzten Asyn-chronmaschinen wurden eine Reihe von Verfahren entwickelt, die auf eine Steigerung der Effizienz abzielen. Dabei kommen entsprechend [2, 4] unterschiedliche Verfahren zum Einsatz:
   • Suchverfahren, die im Betrieb den Arbeitspunkt mit der hochsten Effizienz suchen. Dabei wird die Eingangsleistung gemessen und mit Hilfe von Anregungssignalen ein Gradient der Eingangsleistung bestimmt, der fur die Suche verwendet wird. Die-se Verfahren sind robust gegen Parameterschwankungen der Maschine. Nachteilig ist die vergleichsweise geringe Konvergenzgeschwindigkeit des Suchalgorithmus. Ebenfalls von Nachteil sind Drehmomentschwankungen, die aufgrund der Anregungs-signale entstehen [4].