Aktive Dämpfung von multifrequenten Torsionsschwingungen in verzweigten Antriebssystemen

 
Cuvillier Verlag
  • erschienen am 1. November 2016
  • |
  • 218 Seiten
 
E-Book
978-3-7369-8374-8 (ISBN)
 
Antriebsstränge, bei denen eine Schwingungsvermeidung durch geschickte Konstruktion oder geeignete Auswahl von Materialien nicht möglich ist, können beim Auftreten unerwünschter Schwingungen durch zusätzliche Maßnahmen gedämpft werden. In verzweigten Antriebssystemen kann es erforderlich sein, zusätzliche Aktoren zur Schwingungsdämpfung einzusetzen. Ausgehend von speziellen Problemen, die sich beim Einsatz solcher Aktoren in Walzantrieben ergeben, wird in dieser Arbeit eine neue aktive Dämpfungseinrichtung vorgestellt, die ohne Drehmomentabstützung im Fundament auskommt. Eine neuartige Kompensation von frequenzabhängigen Verzögerungen in Mess- und Stellgliedern erlaubt die simultane Bedämpfung mehrerer Schwingungsfrequenzen ohne Identifikation der dominanten Frequenz. Eine hochdynamische Stromregelung und die Nachführung der Reglerverstärkung im Dämpfungsregler bewirken, dass selbst hochfrequente Schwingungen zügig beseitigt werden. Alle im Rahmen der Arbeit entwickelten Methoden wurden an einem Versuchsstand implementiert, und die Wirksamkeit des Aktors und der Regelung in einem umfassenden Messprogramm gezeigt.
  • Deutsch
  • Göttingen
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  • Deutschland
978-3-7369-8374-8 (9783736983748)
3736983743 (3736983743)
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  • Abkürzungsverzeichnis
  • Formelverzeichnis
  • Zusammenfassung
  • 1 Einleitung
  • 1.1 Motivation
  • 1.2 Ziel und Vorgehen
  • 1.3 Problemanalyse
  • 2 Modellbildung und -verifikation
  • 2.1 Permanenterregte Maschinen
  • 2.1.1 Modell der elektrischen Komponenten
  • 2.1.2 Modell der mechanischen Komponenten
  • 2.1.3 Parameteridentifikation
  • 2.2 Verzweigte Antriebssysteme mit Spiel
  • 2.2.1 Strukturierte lineare Modellierung
  • 2.2.2 Steife Systeme & Massenreduktion
  • 2.2.3 Modellierung nicht linearer Effekte
  • 2.2.4 Periodische Anregungen
  • 2.2.5 Parameteridentifikation
  • 2.3 Gesamtmodell des Antriebsstranges mit aktivem Dämpfer
  • 2.4 Modellverifikation
  • 2.4.1 Elektrische Maschine und Wechselrichter
  • 2.4.2 Versuchsstand
  • 3 Auslegung, Verhalten & Einsatz von Inertialmassenaktoren
  • 3.1 Bestimmung des Dämpfermoments
  • 3.2 Ansteuerverfahren
  • 3.2.1 Unsymmetrische Ansteuerung
  • 3.2.2 Eigenverhalten des Aktors
  • 3.3 Dimensionierung
  • 3.4 Systemintegration
  • 4 Regelung
  • 4.1 Regelung von Permanentmagnetmaschinen bei Unsymmetrie
  • 4.1.1 Beobachter
  • 4.1.2 Vorsteuerung
  • 4.1.3 Totzeitkompensation
  • 4.1.4 Stromregler
  • 4.1.5 Verhalten des Stromreglers
  • 4.2 Schwingungsdämpfung
  • 4.2.1 Kompensation von Phasenverschiebungen
  • 4.2.2 Dämpfungsregler
  • 4.3 Zusammenfassung
  • 5 Experimentelle Untersuchungen
  • 5.1 Versuchsstand und Dämpfersystem
  • 5.2 Aktive Schwingungsdämpfung
  • 5.2.1 Qualität des Dämpfermoments
  • 6 Diskussion und weiterführende Untersuchungen
  • 6.1 Zusammenfassung
  • 6.2 Weiterführende Themen
  • 6.3 Fazit
  • Literaturverzeichnis
  • Bestimmung des Dämpfermoments
  • Parameter
  • 1 Aktormodell
  • 2 Modell des Versuchsstands
  • 3 Versuchsstand
  • 4 Parameter der Regelung

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