SinusLeistungsSteller - Sinusstromregelung



Sinus-Stromregelung:


Der SinusLeistungsSteller bringt das Prinzip der feldorientierten Regelung (FOR) im Bereich des Modellbaus zur Anwendung. Die FOR hat ihren Ursprung in der industriellen Antriebstechnik - z.B. Antrieb von Walzstraßen, Elektro-KFZ, Hybrid-Fahrzeuge, Elektro-Loks, etc. - also aus einem Bereich, der sehr hohe Ansprüche an den Antriebsstrang stellt (Zuverläßigkeit, Wirkungsgrad, Regel-Dynamik, Geräuschentwicklung, etc.)
In diesen Bereichen der ´großen´ Antriebssysteme bewährt sich die feldorientierte Regelung seit Jahren - jedoch hat sich dieses Verfahren bisher im Modellbaubereich noch nicht etablieren können. Die gegenüber blockkommutierten Reglern wesentlich höhere Komplexität der FOR, welche den Einsatz von DSP (= Digital Signal Processor) mit hoher Rechenleistung nötig macht, war all die Jahre ein Hindernis für den Einsatz solch hochgezüchteter Umrichter im Modellbaubereich.

Der SLS stellt den Versuch dar, diese hochinteressante Technik sowohl dem ambitionierten Modellbauer als auch Anwendern aus der Industrie zugänglich zu machen.

Der herrausragende Unterschied gegenüber Reglern, die im Modellbaubereich üblich sind, ist die Eigenschaft des SLS den Motorstrom sowohl in Teil- als auch in Vollast auf einen sinusförmigen Verlauf zu regeln. Dies ergibt sich automatisch aus der oben erwähnten Anwendung der feldorientierten Regelung. Das dadurch ausgebildete 3-Phasen-Drehstromsystem sorgt motorseitig für einen ruhigen Lauf des Motors durch weitestgehende Vermeidung eines unerwünschten (Dreh-)Momentenrippels und damit verbundener Geräuschentwicklung.
Durch eine Reduzierung von Stromoberwellen (Fourier), welche maßgeblich für den Momentenrippel verantwortlich sind, kann der Motor mit höherem Wirkungsgrad betrieben werden (d.h. bei gleicher Abgabeleistung wird der Motor weniger warm ... oder im Umkehrschluß: bei gleicher Erwärmung kann der Motor eine größere Leistung abgeben).

Gleichzeitig sorgt die Überlagerung der 3 Motorströme für die Entnahme eines Gleichstroms aus der Batterie - und dies in allen Lastfällen. Pulsförmige Akkuströme im Teillastbereich gehören somit der Vergangenheit an - die Eingangs-Kondensatoren (ELKOs) überleben auch längere Teillastphasen. Bei den nicht gerade billigen LIPO-Zellen ein wichtiger Punkt, da hierdurch die Lebensdauer dieser Akkus erhöht werden kann.

Eine Vergleichsmessung mit einem blockkommutierten Regler findet sich HIER (ca.300 kByte)