Digitale Magnetlagerregelung Mathematische Grundlagen, Aufbau des digitalen Reglers und praktische Erfahrungen

Magnetische Lager sind strukturinstabil. Sie benötigen in mindestens einer Achse eine aktive Lagerstelle. Es sind analoge oder digitale Regler notwendig, den Rotor in seiner Position zu halten. Der erste Teil des Beitrags beschäftigt sich mit den mathematischen Grundlagen der Magnetlagerregelung. Ausgehend aus dem Blockschaltbild sowie den Filter- und Reglergleichungen in der Laplace Ebene erfolgt die Herleitung der Gleichungen in zeitdiskreter Form. Die dafür notwendigen Gleichungen werden aufgestellt und in die Struktur des allgemeinen IIR-Filters überführt. Anschließend folgt die Transformation vom statorfesten in das rotorfeste Koordinatensystem für die 3-phasige Maschine. Ein struktureller Ablaufplan des Programms soll die Möglichkeit der speicheroptimierten Implementierung in den Prozessrechner zeigen. Der zweite Teil des Beitrags beginnt mit Erfahrungen im praktischen Aufbau einzelner Komponenten und endet mit Hinweisen zur Inbetriebnahme sowie einer Gegenüberstellung von Vor- bzw. Nachteilen analoger und digitaler Regler.