| Danksagung | 6 |
| Inhaltsverzeichnis | 7 |
| Abbildungsverzeichnis | 8 |
| Tabellenverzeichnis | 11 |
| 1. Einleitung | 12 |
| 1.1. Motivation und Zielsetzung | 14 |
| 1.2. Aufbau der Arbeit | 14 |
| 1.3. Stand der Technik | 15 |
| 1.3.1. Modelle zur Simulation elektrischer Maschinen | 15 |
| 1.3.2. Modelle elektrischer Maschinen fur¨ den Entwurf von Regelungen | 16 |
| 1.3.3. Regelung der Strome¨ elektrischer Maschinen und Stor¨ großenk¨ ompensation | 17 |
| 2. Maschinenmodell auf Basis eines magnetischen Widerstandsnetzwerkes | 19 |
| 2.1. Einleitung | 19 |
| 2.2. Ziel der Modellierung | 22 |
| 2.3. Annahmen | 22 |
| 2.4. Modellstruktur | 23 |
| 2.4.1. Dynamisches Teilmodell | 25 |
| 2.4.2. Statisches Teilmodell | 27 |
| 2.4.2.1. Das magnetische Widerstandsnetzwerk | 28 |
| 2.4.2.2. Berechnung der Rotordurchflutung (Block 1a und 1b) | 32 |
| 2.4.2.3. Bestimmung der Widerstandswerte | 34 |
| 2.4.2.4. Aufstellen des Gleichungssystems aus dem magnetischen Widerstandsnetzwerk | 38 |
| 2.4.2.5. L¨osen des Gleichungssystems (Block 2) | 40 |
| 2.4.2.6. L¨osen des Gleichungssystems (Block 3) | 43 |
| 2.4.2.7. Berechnung der magnetischen Co-Energie (Block 2, 3) | 45 |
| 2.4.2.8. Berechnung des Drehmoments ¨ uber die magnetische Co-Energie | 49 |
| 2.5. Simulationsergebnisse und Veri.kation des Maschinenmodells | 52 |
| 2.5.1. Nominalparameter des Maschinenmodells | 60 |
| 3. Erweiterung des Grundwellenmodells um einen Oberwellenansatz | 61 |
| 3.1. Die permanentmagneterregte Synchronmaschine als allgemeiner ohmscher-induktiver Verbraucher in feldorientierten Koordinaten | 62 |
| 3.2. Erweiterung des allgemeinen Ansatzes | 65 |
| 3.3. Maschinenmodell fur¨ den Reglerentwurf | 67 |
| 4. Regelung | 71 |
| 4.1. Stand der aktuellen Regelung | 72 |
| 4.1.1. Struktur der heutigen Regelung | 72 |
| 4.1.2. Die Stromregelung in feldorientierten Koordinaten | 74 |
| 4.1.3. Parametrierung der Stromregler | 75 |
| 4.1.4. Der Drehzahlregler und seine Parametrierung | 77 |
| 4.1.5. Sollstrombegrenzung | 78 |
| 4.1.6. Probleme der heutigen Regelung | 79 |
| 4.1.6.1. Reversieren ohne Zusatztr¨agheit (Messung) | 80 |
| 4.1.6.2. Fahrten bei konstanter Drehzahl mit hohem Drehmoment (Messung) | 81 |
| 4.2. Neue Stromregelung | 83 |
| 4.2.1. Ziele und Randbedingungen der neuen Stromregelung | 83 |
| 4.2.2. Ansatz fur¨ eine Erweiterung der heutigen Stromregelung durch Filter | 84 |
| 4.2.2.1. Robustheit der filterbasierten Kompensation | 87 |
| 4.2.2.2. Simulationsergebnisse zur Regelung mit St ¨ orgr ¨oßenkompensationsfiltern | 88 |
| 4.2.2.3. Messergebnisse zur Regelung mit St ¨ orgr ¨oßenkompensationsfiltern | 91 |
| 4.2.2.4. Nachteile des Filters | 93 |
| 4.2.3. Ansatz fur¨ eine Erweiterung der heutigen Stromregelung durch Vorsteuerung | 95 |
| 4.2.3.1. Stabilit ¨at und Robustheit der Vorsteuerung | 97 |
| 4.2.3.2. Ermittlung der Kennfelder | 98 |
| 4.2.3.3. Simulationsergebnisse zur Kennliniengenerierung | 105 |
| 4.2.3.4. Messergebnisse zur Kennliniengenerierung | 112 |
| 4.2.3.5. Datenreduktion durch Ausgleichsfunktionen | 114 |
| 4.2.3.6. Beispiele zu Ausgleichsfunktionen | 115 |
| 4.2.3.7. Simulationsergebnisse zur Regelung mit vorsteuernder Kompensation der St ¨ orspannungen | 119 |
| 4.2.3.8. Messergebnisse zur Regelung mit vorsteuernder Kompensation der St ¨ orspannungen | 122 |
| 4.3. Auswirkungen der neuen Stromregelung auf den Wirkungsgrad der Maschine | 125 |
| 5. Zusammenfassung | 129 |
| 6. Ausblick | 131 |
| A. Regulariä der Jakobimatrizen | 132 |
| A.1. Invertierbarkeit von F_ . | 132 |
| A.2. Invertierbarkeit von F_. | 134 |
| Literaturverzeichnis | 136 |
