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Neu: PDF-Flyer "Elektrische Antriebstechnik: Vorschau September – Dezember 2010"

Systemvorteile
Sensorlose Regelung von Permanentmagnet-Synchronmotoren (PMSMs) bietet überzeugende Vorteile bei einer gewissen Klasse von Antrieben im Vergleich zu sensorbehafteten Systemen:

- keine mechanischen Sensoren einschließlich der nötigen Stecker, Kabel und Signalverarbeitung nötig
- reduzierte Anzahl von Hardwarekomponenten erhöht die MTBF ("mean time between failures")
- reduzierte Kosten des Antriebs
- geringerer Platzbedarf durch Wegfall des Gebersystems

Vorteilhafte Anwendungsgebiete
Diese Eigenschaften ermöglichen einen vorteilhaften Betrieb in folgenden Anwendungen:

- raue Umgebungsbedingungen (Temperatur, Druck, Feuchtigkeit, Beschleunigungen und Schockbeanspruchungen auf den Antrieb)
- lange Distanzen zwischen Umrichter und Motor
- synchron laufende und positionierbare Antriebe mittlerer Genauigkeit
- hohe Losbrechmomente
- Höchstdrehzahlantriebe

Vorteile gegenüber Asynchronmaschinen
Im Vergleich zu Antrieben mit Asynchronmaschinen (ASMs) ergeben sich weitere Vorteile durch folgende Eigenschaften des sensorlosen PMSM-Antriebs:

- deutlich besserer Wirkungsgrad durch geringe Rotorverluste
- dadurch geringere Kühlleistung nötig
- Möglichkeit der sensorlosen Positionierung
- Möglichkeit der integralgenauen sensorlosen Drehzahlregelung (wichtig für Gleichlaufantriebe)
- höchste Leistungsdichte
- Ausführung als hochpolige Motoren mit großem Luftspalt möglich (entsprechende ASMs benötigen einen sehr kleinen Luftspalt)

Beschränkungen
Natürlich ergeben sich auch Beschränkungen durch den Entfall des Lagesensors:

- reduzierte Positioniergenauigkeit (typische "Sensorlos-Genauigkeit" liegt bei einigen elektrischen Grad (3-6 Grad el.)
- leichte Reduktion der Genauigkeit der Drehmomentbildung (im allgemeinen vernachlässigbar...siehe später)
- Reduktion der Antriebsdynamik durch weniger steife Lageregler (ansonsten schlägt die Positionsunschärfe in den Drehmomentsollwert als unangenehmes Rauschen im Strom durch)
- häufig reduzierte Überlastfähigkeit
- erhöhtes Geräuschniveau und leicht erhöhte Verluste bei Sensorlos-Verfahren mit "aktiven Tests".

Quelle: Seminar "Sensorlose Regelungen von Permanentmagnet-Synchron-Motoren bis Stillstand", Prof. Manfred Schrödl, TU Wien