Ключові слова
синхронний двигун
постійні магніти
максимальний момент на ампер
послаблення поля
максимальний момент на вольт
обмеження координат
Як цитувати
Анотація
У роботі виконано детальний аналіз алгоритмів керування синхронним двигуном із постійними магнітами в широкому діапазоні швидкостей у разі використання оптимальних стратегій: “Максимальний момент на ампер” (перша зона), “Режим послаблення поля” (друга зона) та “Максимальний момент на вольт” (третя зона). Запропоновано методику визначення меж першої та другої зони, а також спосіб визначення максимального статичного моменту, з яким двигун може працювати без ризику неповоротного розмагнічування постійних магнітів. Показано, як можна розрахувати максимально можливу робочу швидкість двигуна за заданого навантаження, максимальне навантаження двигуна за заданої швидкості, а також як визначити доцільність використання другої та третьої зон керування для досягнення максимальної швидкості двигуна за заданого навантаження. Бібл. 19, рис. 4.
Посилання
Schröder D. Elektrische Antriebe. Regelung von Antriebssystemen. 3. bearbeitete Auflage. Springer: Berlin, Heidelberg; 2009. 1336 p.
Krishnan R. Permanent magnet synchronous and brushless DC motor drives. CRC Press; 2010. 564 p.
Bose B. K. Modern power electronics and AC drives. New Jersey: Prentice Hall PTR; 2002. 711 p.
Sul S.-K. Control of electric machine drive systems. Willey-IEEE Press; 2011. 424 p. DOI: https://doi.org/10.1002/9780470876541
Doncker R.D., Pulle D.W.J, Veltman A. Advanced electrical drives. Analysis, modeling, control. Berlin: Springer; 2011. p. 455. DOI: https://doi.org/10.1007/978-94-007-0181-6
Agrawa l.J., Bodkhe S. Steady-state analysis and comparison of control strategies for PMSM. Modelling and Simulation in Engineering; 2015. 11 p. DOI: https://doi.org/10.1155/2015/306787
Naomitsu Urasaki, Yohei Noguchi, Abdul Motin Howlader, Yuri Yonaha, Atsushi Yona & Tomonobu Sen-jyu. Wide-speed Range Operation of Interior Permanent Magnet Synchronous Motor with Parameter Identi-fication, Electric Power Components and Systems, 2009, 37:8, 847865. DOI: https://doi.org/10.1080/15325000902817218
Itani K., De Bernardinis A., Khatir Z. and Jammal A. Optimal traction and regenerative braking reference current synthesis for an IPMSM motor using three combined torque control methods for an Electric Vehicle, IEEE Transportation Electrification Conference and Expo (ITEC), Dearborn, MI, USA, 2016. Pp. 1-6, DOI: https://doi.org/10.1109/ITEC.2016.7520214
Yang N., Luo G., Liu W., and Wang K. Interior permanent magnet synchronous motor control for electric vehicle using look-up table, in Proc. IEEE Power Electron. Motion Control Conf., 2012, Pp. 1015–1019. DOI: https://doi.org/10.1109/IPEMC.2012.6258940
Jung S., Hong J. and. Nam K Current Minimizing Torque Control of the IPMSM Using Ferrari’s Method, in IEEE Transactions on Power Electronics. Dec. 2013. Vol. 28. No. 12. Pp. 56035617. DOI: https://doi.org/10.1109/TPEL.2013.2245920
Pan C. T. and Sue S. M. A linear maximum torque per ampere control for IPMSM drives over full-speed range, IEEE Transactions on Energy Conversion. Jun. 2005. Vol. 20. No. 2. Pp. 359366. DOI: https://doi.org/10.1109/TEC.2004.841517
Li J. et al. Deep flux weakening control with six-step overmodulation for a segmented interior permanent magnet synchronous motor, 20th International Conference on Electrical Machines and Systems (ICEMS), Sydney, NSW, Australia, 2017. Pp. 16. DOI: https://doi.org/10.1109/ICEMS.2017.8056517
Pan Ching-Tsai and Sue S.-M. A linear maximum torque per ampere control for IPMSM drives over full-speed range in IEEE Transactions on Energy Conversion, June 2005 Vol. 20. No. 2. Pp. 359366. DOI: https://doi.org/10.1109/TEC.2004.841517
Tolochko O.I., Bovkunovych V.S., Sopiha M.V Structural Implementation of Three-Zone Speed Control System of Synchronous Motor with Permanent Magnets Using Optimal Control Strategies. Visnik of Vinnyt-sia Polytechnical Institute. 2017. No 5. Pp. 101107. (Ukr)
Chy M.M. I. and Uddin M.N. Analysis of Flux Control for Wide Speed Range Operation of IPMSM Drive. Large Engineering Systems Conference on Power Engineering, Montreal, QC, Canada, 2007. Pp. 256260. DOI: https://doi.org/10.1109/LESCPE.2007.4437388
Atashin S. A., Zarchi H. A. and Arab Markadeh G. R. Maximum Torque of IPMSM in Wide Speed Range Based on Current Angle Approach. 11th Power Electronics, Drive Systems and Technologies Conference (PEDSTC), Tehran, Iran, 2020. Pp. 15. DOI: https://doi.org/10.1109/PEDSTC49159.2020.9088458
Miguel-Espinar, C., Heredero-Peris, D., Gross, G., Llonch-Masachs, M., & Montesinos i Miracle D. Maxi-mum Torque per Voltage Flux-Weakening strategy with speed limiter for PMSM drives. IEEE Transactions on Industrial Electronics, 2020, 1–1. DOI: https://doi.org/10.1109/TIE.2020.3020029
Bolognani S., Petrella R, Prearo A. and Sgarbossa L. On-line tracking of the MTPA trajectory in IPM mo-tors via active power measurement. The XIX International Conference on Electrical Machines – ICEM. 2010, Rome, Italy, 2010. Pp. 17. DOI: https://doi.org/10.1109/ICELMACH.2010.5607843
Tolochko O., Energy Efficient Speed Control of Interior Permanent Magnet Synchronous Motor. Chapter in the free-open book, Applied Modern Control, 2019. 20 p. DOI: https://doi.org/10.5772/intechopen.80424
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
Авторське право (c) 2021 О.І. Толочко, О.О. Бурмельов, Я.О. Каленчук