Drive system with 5-phase permanent magnet synchronous machine (PMSM)

• Autorzy: Łuksza Krzysztof , Guziński Jarosław , Morawiec Marcin , Wilczyński Filip

Identyfikatory

DOI

10.17274/AEZ.2022.49.01

Warianty tytułu

PL

Układ sterowania 5-fazową maszyną synchroniczną z magnesami trwałymi (PMSM)

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The paper presents a proposed sensorless control system of a 5-phase permanent magnet synchronous machine (PMSM). The proposed system uses a state observer for the 1st harmonic variables and controls the 3rd harmonic variables in order to improve the torque density. A diagram of a complete control system is presented, along with the steady-state and transient waveforms registered during experimental tests on a prototype 5-phase PMSM machine.

PL

W pracy przedstawiono nowy układ sterowania bezczujnikowego 5-fazowg maszyną synchroniczną z magnesami trwałymi zagłębionymi (IPMSM). Zaproponowany układ wykorzystuje obserwator stanu dla zmiennych w pierwszym układzie współrzędnych (1. harmoniczna), jak i drugim (3. harmoniczna), w celu zwiększenia gęstości momentu elektromagnetycznego. Zaprezentowano schemat kompletnego układu sterowania, przebiegi zmiennych w stanie ustalonym, jak również podczas stanów przejściowych, zarejestrowane podczas badań laboratoryjnych z wykorzystaniem prototypowej 5-fazowej maszyny PMSM.

Słowa kluczowe

EN

five-phase synchronous motor; multiphase electric drive; sensorless speed control

PL

pięciofazowa maszyna synchroniczna; wielofazowy napęd elektryczny; sterowanie bezczujnikowe

• Wydawca: INFOTECH
• Czasopismo: Automatyka, Elektryka, Zakłócenia
• Rocznik: 2022
• Tom: Vol. 13, nr 3(49)
• Strony: 10--19
• Opis fizyczny: Bibliogr. 10 poz., fot., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Łuksza Krzysztof

• Politechnika Gdańska

• https://orcid.org/0000-0003-0623-4329

autor

Guziński Jarosław

• Politechnika Gdańska

• https://orcid.org/0000-0003-3068-2447

autor

Morawiec Marcin

• Politechnika Gdańska

• https://orcid.org/0000-0001-7962-6628

autor

Wilczyński Filip

• Politechnika Gdańska

• https://orcid.org/0000-0001-8524-4386

Bibliografia

• [1] E. Levi & R. Bojoi & F. Profumo & H. Toliyat & S. Williamson: (2007). "Multiphase induction motor drives - A technology status review" Electric Power Applications, IET. 1.489 - 516.10.1049/iet-epa:20060342.
• [2] J. Guziński, G. Kostro, P. Strankowski, M. Morawiec, A. Iqbal: „Budowa i właściwości napędowe maszyny indukcyjnej pięciofazowej." Automatyka-Elektryka-Zaklócenia, vol. 7, nr 4(26) 2016, s. 110-122.
• [3] E. Levi: “Multiphase Electric Machines for Variable-5peed Applications.", IEEE Trans. Ind. Electron., 55 (2008), n.5,1893-1909).
• [4] C. Filho, R. Vieira: "Adaptive Full-Order Observer Analysis and Design for Sensorless Interior Permanent Magnet Synchronous Motors Drives" IEEE Trans. Ind. Electron., 68 (2021), n.8,6527-6536).
• [5] M. Morawiec, K. Kroplewski: "Nonadaptive estimation o f the rotor speed in an adaptive full order observer of induction machine" Bulletin of the Polish Academy o f Sciences: Technical Sciences, Vol. 68, No. 5,2020.
• [6] P. Zhao, G. Yang: "Torgue Density lmprovement of Five-Phase PMSM Drive for Electric Vehicle Applications", Journal o f Power Electronics, Vol. 11, No. 4, July 2011.
• [7] J. Zhang & S. He & K. Wang: "Multi-Harmonic Currents Control Strategy for Five-Phase Permanent Magnet Machine with non-sinusoidal back-EMF" IEEE Access, PP. 1-1.10.1109/ACCESS.2020.2989323.
• [8] V. Bobek:"PMSM Electrical Parameters Measurement", Freescale Semiconductor Application Note, AN4680, Rev. 0,02/2013.
• [9] A. Lewicki, C. I. Odeh, D. Kondratenko and M. Morawiec: "Hybridized Space-Vector Pulsewidth Modulation for MultiphaseTwo Level Voltage Source lnverter," in IEEE Transactions on Power Electronics, vol. 37, no. 7, pp. /663-7674, July 2022, doi: 10.1109/TPEL.2022.3145161.
• [10] M. Adamowicz, Z. Krzemiński, M. Morawiec, P. Strankowski, J. Guziński: „Sterowanie multiskalarne pięciofazową maszyną indukcyjną", Przegląd Elektrotechniczny 5/2016.

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MEiN, umowa nr SONP/SP/546092/2022 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2022-2023).