Online model-predictive thermal management of inverter-fed electrical machines

• Echtzeitfähiges modelprädiktives Thermomanagement von umrichtergespeisten elektrischen Maschinen

Qi, Fang; de Doncker, Rik W. (Thesis advisor); Hameyer, Kay (Thesis advisor)

Aachen : ISEA (2018, 2019)
Buch, Doktorarbeit

In: Aachener Beiträge des ISEA 126
Seite(n)/Artikel-Nr.: 1 Online-Ressource (viii, 154 Seiten) : Illustrationen, Diagramme

Dissertation, Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen, 2018

Kurzfassung

Alle elektrischen Maschinen erzeugen Verluste in Form von Wärme, was zu einer ständigen Änderung der Betriebstemperatur der Maschinen führt. Diese Temperaturschwankung beeinträchtigt die Qualität der Maschinensteuerung und kann bei hohen Temperaturen zu Schäden an der Maschine führen. In dieser Arbeit wird eine generische thermische Modellierungsmethode vorgestellt, die auf einem raumaufgelösten thermischen Netzwerk mit konzentrierten Parametern basiert und ein automatisiertes thermisches Modellierungsverfahren für elektrische Maschinen mit skalierbarer Modellkomplexität ermöglicht. Der resultierende Echtzeit-Temperaturbeobachter mit hoher Genauigkeit verbessert die Drehmomentgenauigkeit von Induktionsmaschinen erheblich. Basierend auf dem genauen thermischen Modell wird ein modellprädiktiver Algorithmus vorgestellt, der den Betriebsbereich elektrischer Maschinen dynamisch begrenzt, um eine maximale thermische Ausnutzung zu erreichen. Beide Ergebnisse werden experimentell am Prüfstand bestätigt.

Einrichtungen

• Lehrstuhl für Stromrichtertechnik und Elektrische Antriebe [614510]
• Institut für Stromrichtertechnik und Elektrische Antriebe [614500]