In den letzten Jahren haben Reluktanz-Synchronmaschinen (RSM) aufgrund ihrer kompakten Bauweise, ihres hohen Wirkungsgrads und ihrer Zuverlässigkeit die Aufmerksamkeit der Industrie auf ihre verschiedenen Anwendungsmöglichkeiten gelenkt. Da sowohl die Anforderungen an den Wirkungsgrad als auch die Preise für Seltene Erden immer weiter steigen, werden RSMs als praktikable Alternative zu Induktionsmaschinen (IMs) und Permanentmagnet-Synchronmaschinen (PMSMs) angesehen.

Bei hochgradig nichtlinearen Maschinen wie RSMs ändern sich die magnetischen Eigenschaften aufgrund von Sättigungs- und Kreuzkopplungseffekten über den gesamten Betriebsbereich hinweg erheblich.

-Kopplungseffekte. Daher muss die Abstimmung des Stromreglers online angepasst werden, um ein schnelles und genaues Nachführverhalten zu erreichen. Die vorgeschlagenen Stromregler werden auf der Grundlage des systemtheoretischen Konzepts der exakten Eingangs-/Ausgangslinearisierung der Stromdynamik abgeleitet. So wird das nichtlineare Regelsystem auf einen Integrator vereinfacht, der in Kombination mit Proportional-Integral-Reglern durch Polplatzierung ähnlich wie ein Phasenregelkreis abgestimmt werden kann.

Für die E/A-Linearisierung und -Regelung müssen die magnetischen Sättigungs- und Kreuzkopplungseffekte in den flux-Verknüpfungen und die Differenzinduktivitäten berücksichtigt werden, was durch die Verwendung analytischer flux-Verknüpfungsprototypfunktionen anstelle von Nachschlagetabellen geschieht. Die Leistung des entwickelten nichtlinearen Stromregelungssystems wird sowohl durch Simulations- als auch durch experimentelle Ergebnisse für eine hochgradig nichtlineare 1,5-kW-RSM validiert.

Die Ergebnisse untermauern die sehr hohe Approximationsgenauigkeit sowie die Kontinuität und Differenzierbarkeit der flux-Verknüpfungsprototyp-Funktionen über den gesamten Betriebsbereich und die sehr schnelle und genaue Nachführleistung des nichtlinearen E/A-Regelsystems.

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