Synchronmaschinen und Wechselrichterregelung

Grundlagen, Auslegung und moderne Ansteuerverfahren

Synchronmaschinen setzen sich in der modernen Antriebstechnik zunehmend gegenüber klassischen Asynchronmaschinen durch – und das aus guten Gründen. Ihr deutlich höherer Wirkungsgrad von über 94 Prozent, die bis zu doppelt so hohe Leistungsdichte sowie das wesentlich größere Anzugsmoment machen sie zur ersten Wahl für hocheffiziente und dynamische Antriebslösungen in Elektromobilität, Automatisierungstechnik und Industrieanwendungen. Während Asynchronmaschinen durch Schlupfverluste und geringere Energieeffizienz limitiert sind, ermöglichen permanent- und elektrisch erregte Synchronmaschinen präzise Regelung über weite Drehzahlbereiche, volles Drehmoment bei Nullgeschwindigkeit und deutlich kompaktere Bauformen. Diese technischen Überlegenheiten erfordern jedoch ein fundiertes Verständnis der komplexen Zusammenhänge zwischen Maschinenaufbau, Leistungselektronik und Regelungstechnik – und genau hier setzt das Seminar an.

Das Seminar vermittelt Entwicklungs- und Konstruktionsingenieuren praxisnah Aufbau, Wirkungsweise und Regelung moderner Synchronmaschinen. Die Teilnehmenden lernen Drehmomentbildung, Reluktanzmomente und thermische Grenzen kennen sowie die Ansteuerung von Wechselrichtern mittels Pulsweitenmodulation und Raumzeigerverfahren. Die Weiterbildung befähigt Ingenieure, energieeffiziente und leistungsstarke Antriebslösungen für zukunftssichere Produkte zu entwickeln.

Agenda

• Grundlagen der Permanent und Elektrische erregten Synchronmaschine
• Aufbau, Wirkungsweise, Polradwinkel, Drehmoment
• Herstellung, Magnetisierung und Entmagnetisierung von PM
• Bildung des Reluktanzmomentes, mag. Widerstand in d- und q- Achse
• Steuerkennlinie, Thermische und mechanische Grenzen
• Grundlagen der Leistungselektronik
• Ansteuerung des Wechselrichters, Pulsweitenmodulation PWM
• Ansteuerungsverfahren, Raumzeiger
• Regelung des WR mit der Synchronmaschine
• Prüfungen und Testen

Ziele

Nach Abschluss des Seminars sind die Teilnehmenden in der Lage...

• die Funktionsweise und den Aufbau von permanent- und elektrisch erregten Synchronmaschinen zu erklären und deren Einsatzgebiete zu bewerten,
• die Zusammenhänge zwischen Polradwinkel, Drehmoment und Reluktanzmoment zu verstehen und für die Auslegung zu nutzen,
• die Herstellung, Magnetisierung und Entmagnetisierung von Permanentmagneten sowie deren Einfluss auf die Maschinenleistung zu analysieren,
• Steuerkennlinien zu interpretieren und thermische sowie mechanische Grenzen bei der Maschinenauslegung zu berücksichtigen,
• die Grundlagen der Leistungselektronik und die Ansteuerung von Wechselrichtern mittels Pulsweitenmodulation (PWM) und Raumzeigerverfahren anzuwenden,
• Regelungsstrategien für Wechselrichter in Kombination mit Synchronmaschinen zu verstehen und umzusetzen,
• Prüfungen und Tests an Synchronmaschinen systematisch durchzuführen und auszuwerten.

Zielgruppe

Konstrukteure und Produktentwickler, Fertigungsplaner, Technische Einkäufer, Prozessplaner, QS-Verantwortliche, Projektleiter Produktentwicklung, Technische Betriebsleiter, Produktionsleiter