Verbetering van de totale bandbreedte van de koppelregeling in aandrijflijnen door verlaging van de koppelrimpel

In veel toepassingen is de regeling van het koppel van een aandrijflijn van groot belang. De dynamiek van de koppelregeling, die voornamelijk wordt beperkt door de stroomregeling, heeft een impact op de haalbare bandbreedte van snelheidsregelaars en bijgevolg ook op hoe snel/soepel trajecten kunnen worden gevolgd. Naast het verkrijgen van een snelle koppelreactie is natuurlijk ook de kwaliteit (d.w.z. is het koppel al dan niet rimpelvrij) van het bereikte koppel belangrijk. Koppelrimpel is de periodieke verhoging of verlaging van het uitgangskoppel bij het draaien van een as en wordt in een elektrische machine bijvoorbeeld veroorzaakt door de wisselwerking tussen de stroom en de resulterende elektromotorische tegenkracht.

Koppelrimpel kan echter ook een oorsprong hebben buiten de elektrische machine en het resultaat zijn van oscillerende massa's, flexibele systeemvariaties, de discrete verbrandingstijden van een interne verbrandingsmotor, enz. Het verlagen van de koppelrimpel is een belangrijke doelstelling voor nagenoeg alle fabrikanten van aandrijflijnen, aangezien deze rimpel een negatieve impact heeft op de levensduur, de prestaties, de kosten (overdimensionering van onderdelen), het gebruikerscomfort en geluidsemissies.

Er zijn veel manieren om de koppelrimpel te verlagen.

• Je kan het ontwerp van je aandrijflijn en de onderdelen ervan optimaliseren (de afmetingen wijzigen of inertie toevoegen), of
• Je kan interveniërende componenten, zoals een magnetische veer, toevoegen, of
• Je kan de instelpunten en controlestrategieën van de onderdelen van je aandrijflijn optimaliseren.

In deze blog passen we deze laatste strategie toe om aan te tonen hoe we de koppelrimpel van een bestaande aandrijflijn, uitgerust met een permanent magnetische synchrone machine, zonder verdere wijzigingen aan het ontwerp kunnen verlagen.