SeSyMa – IKME

Permanenterregte Synchronmaschinen (PMSM) haben gegenüber anderen Maschinentypen Vorteile in den Bereichen Kompaktheit des Aufbaus, Leistungsdichte und Energieeffizienz. Allerdings konnte sich dieser Maschinentyp aufgrund der vergleichsweise hohen Anschaffungskosten für viele weniger anspruchsvolle Applikationen noch nicht durchsetzen. Eine Möglichkeit zur Kostenreduktion besteht im Verzicht auf einen Lagesensor, was jedoch u. U. zu Performancenachteilen führt.

Das Forschungsvorhaben SeSyMa - Sensorlose Regelung permanenterregter Synchronmaschinen zielt auf die Verbesserung der Betriebseigenschaften von sensorlosen permanenterregten Synchronmaschinen (SLPSM), um die Einsatzgebiete dieser Systeme zu erweitern und Antriebssysteme mit geringerer Energieeffizienz ersetzen zu können. Als Voraussetzung für höchste Energieeffizienz von SLPSM besteht die größte Herausforderung darin, eine serientaugliche Regelung im gesamten Drehzahlbereich sicherzustellen - d.h. auch im besonders schwierigen Stillstand und beim Anlauf aus unbekannter Anfangsposition und -geschwindigkeit.

Es existiert eine Vielzahl von Methoden zur sensorlosen Regelung. Allerdings unterliegen diese vielfältigen Einschränkungen und sind für den Praxiseinsatz im stillstandsnahen Bereich aus unterschiedlichen Gründen nicht oder nur bedingt geeignet. Deshalb sollen diese Methoden optimiert und zu einem generischen Gesamtkonzept kombiniert werden. Eine schnelle Lageerkennung nach dem Einschalten soll zudem durch konstruktive Maschinenmodifikationen unterstützt werden.

Diese synergetische Kombination von regelungstechnischen und konstruktiven Maßnahmen soll zu einem Ergebnis führen, das weit über den heute verfügbaren Stand der Technik hinausgeht. Durch die Projektpartner Lenze SE und die IAV GmbH werden diese neuartigen Methoden zur sensorlosen Regelung sowohl in Applikationen der Automatisierungstechnik als auch im Bereich KFZ eingesetzt und evaluiert, um so eine serientaugliche alternative zu Positionsgebern zu etablieren.