Untersuchung und Erhöhung der Praxistauglichkeit sensorloser Magnetlager nach dem „Direct Digital Inductance Estimation“-Konzept

In diesem Beitrag wird die Praxistauglichkeit sensorloser aktiver Magnetlager nach dem Prinzip der direk-ten Induktivitätsbestimmung theoretisch und praktisch untersucht. Anders als die Modulationsverfahren verwendet das Verfahren die Form des Stromripples des Spulenstroms zur Bestimmung der Induktivität des Aktors und darüber zur Positionsbestimmung. Der Einsatz von Regelplattformen mit hoher Abtastrate und großer Rechenleistung ermöglicht eine hohe Bandbreite der Positionsbestimmung, Antialiasingfilter werden nicht benötigt. Die Untersuchungen werden an einem einachsigen Prüfstand in Differenzanordnung mit praxisnaher Aktorik durchgeführt. Die Ergebnisse zeigen, dass durch den kleinen Luftspalt und Sättigungseffekte im Eisen des Aktors die Positionsbestimmung erschwert wird. Beide Beschränkungen können allerdings durch softwareseitige Erweiterungen kompensiert werden. Weiterhin resultiert aus induzierten Wirbelströmen eine von der Frequenz der Kraftstellung abhängige Beeinflussung der Induktivität und damit der Positionsbestimmung.