Drehmomentwelligkeit
Drehmomentwelligkeit ist die periodische Abweichung des momentanen Motordrehmoments vom mittleren oder angeforderten Drehmoment, während sich der Rotor dreht.
Hauptursachen
- Motorgeometrie: Nutung, magnetische Salienz, Magnetform, Wicklungsverteilung und magnetische Sättigung können positionsabhängige Oberschwingungen erzeugen.
- Strom- und Spannungsverläufe: Wechselrichterschaltung, Totzeit, Kommutierung und nicht sinusförmiger Strom können zusätzliche elektromagnetische Drehmomentschwankungen verursachen.
- Regelung und Messung: Fehler bei Rotorwinkel oder Stromsensor, unpassende Parameter oder eine begrenzte Regelbandbreite können periodische Störungen unkompensiert lassen.
Das Rastmoment ist bei Permanentmagnetmotoren ein Beitrag, doch die Begriffe sind nicht austauschbar. Das Rastmoment besteht auch ohne angeforderten Statorstrom, während die Drehmomentwelligkeit zusätzlich lastabhängige elektromagnetische und regelungsbedingte Effekte umfasst.
Warum sie wichtig ist
Die mechanische Trägheit filtert einen Teil der hochfrequenten Welligkeit, doch verbleibende Anteile können zu Vibrationen, tonalen Geräuschen, Schwingungen im Antriebsstrang und einer weniger genauen Drehmomentbildung bei niedriger Drehzahl beitragen. Konstrukteure verringern sie durch Motorgeometrie, Wicklungs- und Magnetauswahl, Regelung des Stromverlaufs, Kalibrierung und strukturelle Entkopplung; kein Motortyp und keine Regelungsbezeichnung allein garantiert ein welligkeitsfreies Drehmoment.
Die tieferen Zielkonflikte der Motorkonstruktion erklärt Electric Motor Construction and Design Choices.