Porównanie algorytmów sterowania silnikiem IPMSM przy ograniczonym napięciu zasilania pod kątem zastosowania w samochodach elektrycznych

• Autorzy: Cisek M. , Jarzębowicz L.

Identyfikatory

DOI

10.15199/48.2016.12.66

Warianty tytułu

EN

Comparison of IPMSM control algorithms adapted to operate upon voltage limitation in regard to electric vehicle application

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W referacie porównano trzy algorytmy sterowania momentem silnika IPMSM (ang. Interior Permanent Magnet Synchronous Motor) dostosowane do pracy w strefie ograniczonego napięcia wyjściowego falownika, w tym algorytm zaproponowany przez autorów. Rozważane algorytmy zamodelowano w programie Simulink i wyznaczono dla nich wybrane parametry statyczne i dynamiczne napędu. Kryteria porównawcze wybrano mając na uwadze zastosowanie algorytmów w napędzie bezpośrednim pojazdu elektrycznego.

EN

This paper compares three torque control algorithms for interior permanent magnet synchronous motor adapted to operate upon inverter output voltage limitation. One of the algorithms is proposed by the authors. The algorithms are modelled in Simulink to quantify selected static and dynamic parameters. Comparison criteria are chosen to evaluate feasibility of applying the algorithms to in-wheel drive of electric vehicle.

Słowa kluczowe

PL

silnik synchroniczny z magnesami trwałymi; sterowanie momentem; osłabianie strumienia; sterowanie polowo zorientowane

EN

permanent magnet synchronous motor; torque control; six-step control; flux weakening; field-oriented control

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przegląd Elektrotechniczny
• Rocznik: 2016
• Tom: R. 92, nr 12
• Strony: 260--264
• Opis fizyczny: Bibliogr. 22 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Cisek M.

• Wydział Elektrotechniki i Automatyki, Politechnika Gdańska, ul. G. Narutowicza 11/12, 80-233 Gdańsk

autor

Jarzębowicz L.

• Wydział Elektrotechniki i Automatyki, Politechnika Gdańska, ul. G. Narutowicza 11/12, 80-233 Gdańsk

Bibliografia

• [1] Tymiński M., Czy diesel odjedzie do lamusa?, Trójmiasto (2015).
• [2] El-Refaie A., Alexander J., Huh K.-K., Galioto S., Reddy P., De Bock P., Shen X., Advanced High Power-Density Interior Permanent Magnet Motor for Traction Applications, IEEE Trans. Ind. Appl., 50, (2014), nr 5, 3235–3248.
• [3] Dolecek R., Cerny O., Novak J., Bartlomiejczyk M., Interference in Power system for traction drive with PMSM, Przegląd Elektrotechniczny, 88, (2012), nr 9A, 204–207.
• [4] Kim W.-H., Kim M.-J., Lee K.-D., Lee J.-J., Han J.-H., Jeong T.-C., Cho S.-Y., Lee J., NE-Map-Based Design of an IPMSM for Traction in an EV, IEEE Trans. Magn., 50, (2014), nr 1, 1–4.
• [5] Steimel A., Electric Traction - Motive Power and Energy Supply: Basics and Practical Experience, Oldenbourg Industrieverlag, (2008).
• [6] Jarzębowicz L., Kulig E., Analiza energochłonności pojazdu elektrycznego w oparciu o dane z pokładowego rejestratora parametrów, TTS - Technika Transportu Szynowego, 12, (2015), 706–710.
• [7] Wrobel R., Goss J., Mlot A., Mellor P. H., Design Considerations of a Brushless Open-Slot Radial-Flux PM Hub Motor, IEEE Trans. Ind. Appl., 50, (2014), nr 3, 1757–1767.
• [8] Ivanov V., Savitski D., Shyrokau B., A Survey of Traction Control and Anti-lock Braking Systems of Full Electric Vehicles with Individually-Controlled Electric Motors, IEEE Trans. Veh. Technol., 64, (2015), nr 9, 3878–3896.
• [9] Zawirski K., Sterowanie silnikiem synchronicznym o magnesach trwałych, Poznań: Wydawnictwo Politechniki Poznańskiej, (2005).
• [10] Zhang Y., Yang K., Xie H., Zhu C., Wei X., Pan Z., Optimal efficiency control of modular PMSM on EVs based on iso efficiency contours, 2014 17th International Conference on Electrical Machines and Systems (ICEMS), (2014), 2131– 2135.
• [11] Szenasy I., Varga Z., Szeli Z., Optimum control strategy for PMSM in field-weakening region by constant power, 2015 International Conference on Electrical Systems for Aircraft, Railway, Ship Propulsion and Road Vehicles (ESARS), (2015), 1–6.
• [12] De Pablo S., Rey A. B., Herrero L. C., Ruiz J. M., A simpler and faster method for SVM implementation, 2007 European Conference on Power Electronics and Applications, (2007), 1–9.
• [13] Maeda Y., Inoue Y., Morimoto S., Sanada M., Output power maximization of IPMSM using overmodulation region of direct torque control system, 2012 15th International Conference on Electrical Machines and Systems (ICEMS), (2012), 1–6.
• [14] Dybkowski M., Orłowska-Kowalska T., Sterna K., Analiza pracy modulatora wektorowego z trajektoriami ograniczającymi, Pr. Nauk. Inst. Maszyn, Napędów i Pomiarów Elektrycznych Politechniki Wrocławskiej, 64, (2010), nr 30, 176–190.
• [15] Rolak M., Post-fault operation of FOC-controlled 5-phase induction machine with hysteresis and PI+SVM current control, Przegląd Elektrotechniczny, 91, (2015), nr 5, 144– 148.
• [16] Nakai H., Ohtani H., Satoh E., Inaguma Y., Development andtesting of the torque control for the permanent-magnet synchronous motor, IEEE Trans. Ind. Electron., 52, (2005), nr 3, 800–806.
• [17] Morimoto S., Inoue Y., Weng T.-F., Sanada M., Position Sensorless PMSM Drive System Including Square-Wave Operation at High-Speed, in Conference Record of the 2007 IEEE Industry Applications Conference, 2007. 42nd IAS Annual Meeting, (2007), 676–682.
• [18] Monajemy R., Krishnan R., Performance comparison for sixstep voltage and constant back EMF control strategies for PMSM, in Conference Record of the 1999 IEEE Industry Applications Conference, 1999. Thirty-Fourth IAS Annual Meeting, 1, (1999), 165–172 .
• [19] Rudnicki T., Czerwiński R., Sikora A., Układ napędowy z silnikiem z magnesami trwałymi o sinusoidalnym rozkładzie SEM, Przegląd Elektrotechniczny, 90, (2014), nr 1, 153–156.
• [20] Asano K., Inaguma Y., Ohtani H., Sato E., Okamura M., Sasaki S., High Performance Motor Drive Technologies for Hybrid Vehicles, Power Conversion Conference - Nagoya, 2007. PCC ’07, (2007), 1584–1589.
• [21] Kwon T.-S., Choi G.-Y., Kwak M.-S., Sul S.-K., Novel Flux- Weakening Control of an IPMSM for Quasi-Six-Step Operation, IEEE Trans. Ind. Appl., 44, (2008), nr 6, 1722– 1731.
• [22] Kwon Y.-C., Kim S., Sul S.-K., Six-Step Operation of PMSM With Instantaneous Current Control, IEEE Trans. Ind. Appl., 50, (2014), nr 4, 2614–2625.