Analiza wpływu wybranych uszkodzeń na pracę napędu z silnikiem PM BLDC w układzie zasilania z zewnętrznym regulatorem napięcia. Badania symulacyjne

• Autorzy: Skóra M.

Warianty tytułu

EN

Analysis of influence of selected faults on PM BLDC motor drive in supply system with external voltage regulator. Simulation research

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy przedstawiono badania symulacyjne kaskadowego układu regulacji prędkości silnika PM BLDC z podporządkowaną pętlą regulacji prądu. Badania wykonane w programie Matlab/Simulink dotyczą przypadku, gdy zewnętrzny regulator napięcia jest źródłem napięcia dla komutatora elektronicznego, który w tym przypadku zgodnie z nazwą spełnia jedynie rolę komutacyjną. W pracy pokazano wpływ wybranych uszkodzeń na przebiegi prądów fazowych silnika, prądu wejściowego przekształtnika oraz prędkości obrotowej silnika. Do oceny stanu zaproponowano również analizę hodografu wektora przestrzennego prądów stojana oraz analizę widm amplitudowych prądów. Wskazano na częstotliwości, których pojawienie się w widmie świadczy o uszkodzeniu. Zaprezentowano wybrane wyniki badań symulacyjnych.

EN

The paper presents a simulation test cascade control system of PM BLDC motor speed with subordinated current control loop. Tests had been performed in Matlab/Simulink in the case when an external voltage regulator is a source for electronics commutator. In this case it has the only role of the commutation, according to the name. The work presents the influence of some faults on waveforms of the phase currents, supply motor current and motor speed. To assess the state also proposed hodograph’s analysis of the spatial vector of stator currents and an analysis of spectra current amplitude. Selected results of simulation research have been presented.

Słowa kluczowe

PL

silnik bezszczotkowy; prąd stały; magnesy trwałe; PM BLDC; uszkodzenia tranzystorów; uszkodzenia czujników położenia; regulator napięcia; analiza FFT; prąd fazowy

• Wydawca: Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej
• Czasopismo: Prace Naukowe Instytutu Maszyn, Napędów i Pomiarów Elektrycznych Politechniki Wrocławskiej. Studia i Materiały
• Rocznik: 2015
• Tom: Vol. 71, nr 35
• Strony: 127--139
• Opis fizyczny: Bibliogr. 15 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Skóra M.

• Katedra Maszyn, Napędów i Pomiarów Elektrycznych, Politechnika Wrocławska, ul. Smoluchowskiego19, 50-370 Wrocław

Bibliografia

• [1]BYOUNG-KUK L., TAE-HYUNG K., EHSANI M., On the feasibility of four-switch three-phase BLDC motor drives for low cost commercial applications: topology and control, IEEE Transactions on Power Electronics, 2003, Vol. 18, 164–172.
• [2]FANG J., LI W., LI H., XU X., Online Inverter Fault Diagnosis of Buck-Converter BLDC Motor Combinations, IEEE Transactions on Power Electronics, 2015, Vol. 30, No. 5, 2674–2688.
• [3]ISERMANN R., Fault-Diagnosis Systems. An Introduction from Fault Detection to Fault Tolerance, Springer-Verlag, Berlin–Heidelberg 2006.
• [4]JAKUBIEC B., Napęd pojazdu elektrycznego z wielofazowym silnikiem synchronicznym z magnesami trwałymi, Przegląd Elektrotechniczny, 2015, nr 12, 125–128.
• [5]JIBIN ZOU, KAI LIU, JIANHUI HU, JUNLONG LI, A Modified C-Dump Converter for BLDC Machine Used in a Flywheel Energy Storage System, IEEE Transactions on Magnetics, Vol. 47, No. 10, 4175–4178.
• [6]MAKIEŁA D., TOMASZCZYK T., Bezczujnikowe sterowanie silnika wysokoobrotowego PM BLDC przy pomocy metody bazującej na napięciach międzyfazowych, Przegląd Elektrotechniczny, 2014, nr 4, 92–96.
• [7]KRYKOWSKI K., Silnik PM BLDC w napędzie elektrycznym. Analiza, właściwości, modelowanie, Wydawnictwo Politechniki Śląskiej, Gliwice 2011.
• [8]KRYKOWSKI K., BODORA A., Properties of the Electronic Commutator Designed for Two Zone Operation of PM BLDC Motor Drive, IEEE International Symposium on Industrial Electronics „ISIE 2005”, 2005, 177–182.
• [9]KUMAR C.S., KUMAR N.S., RADHIKA P., Torque ripple minimization in BLDC motor using DC-DC sepic converter, Przegląd Elektrotechniczny, 2014, nr 9, 146–150.
• [10]SIKORA A., ZIELONKA A., Układ zasilania silnika BLDC z uwzględnieniem, specyfiki napędu pojazdu drogowego, Zeszyty Problemowe – Maszyny Elektryczne, 2012, nr 96, 7–11.
• [11]SIKORA A, ZIELONKA A., Ograniczenie strat mocy w silniku BLDC wynikających z pulsacji prądu zasilania, Zeszyty Problemowe – Maszyny Elektryczne, 2011, nr 90, 205–212.
• [12]SKÓRA M., Praca napędu z silnikiem PM BLDC w warunkach awarii tranzystora komutatora elektronicznego, XII Konferencja Naukowa Sterowanie w Energoelektronice i Napędzie Elektrycznym „SENE 2015”, 2015, 1–6.
• [13]SKÓRA M., KOWALSKI C.T., Analiza wpływu wybranych uszkodzeń sterownika silnika PM BLDC na widma prądów fazowych, Maszyny Elektryczne. Zeszyty Problemowe, 2015, nr 108, 7–13.
• [14]SKÓRA M., KOWALSKI C.T., Analiza wpływu uszkodzeń czujników na pracę napędu z silnikiem PM BLDC, Maszyny Elektryczne. Zeszyty Problemowe, 2014, nr 104, 37–42.
• [15]LAI Y.S., LIN Y.K., Assessment of Pulse-Width Modulation Techniques for Brushless DC Motor Drives, Conference Record of the 2006 Industry Applications Conference, 2006, Vol. 4, 1629–1636.