Predictive current controller with mtpa control strategy – simulation results

• Autorzy: Piotuch R.

Identyfikatory

DOI

10.5604/20830157.1159323

Warianty tytułu

PL

Predykcyjny regulator prądu w strategii mtpa – badania symulacyjne

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Electric and hybrid vehicle drive systems are commonly equipped with Permanent Magnet Synchronous Motors, because they offer high efficiency in broad range of speed and torque, and also due to special current development techniques they can work with high speeds. The paper presents simulation results for predictive current controller used in PMSM drive system. The results were obtained for high speed operations with Maximum Torque Per Ampere (MTPA) control strategy, which allows to develop set torque value with the smallest possible currents values. Predictive current controller equations are based on IPMSM mathematical model which considers Ld and Lq inductances changes. Additionally MTPA strategy also considers inductances changes in d- and q-axis.

PL

Układy napędowe samochodów elektrycznych i hybrydowych są coraz częściej wyposażane w silniki elektryczne z magnesami trwałymi. Napędy te oferują wysoką sprawność w szerokim zakresie prędkości i momentu obrotowego, a poprzez odpowiednie sterowanie zapewniają pracę przy wysokich prędkościach obrotowych. W pracy przedstawiono wyniki badań symulacyjnych predykcyjnego regulatora prądu dla silnika synchronicznego z magnesami zagnieżdżonymi. Regulator pracuje przy wykorzystaniu strategii sterowania MTPA (ang. Maximum Torque Per Ampere)., która zapewnia wypracowanie odpowiedniego momentu przy możliwie najmniejszych wartościach prądów fazowych. Równania predykcyjnego regulatora prądu zostały oparte o zmodyfikowany model matematyczny silnika synchronicznego z magnesami zagnieżdżonymi uwzględniający zmienność indukcyjności Ld i Lq. Dodatkowo w równaniach opisujących działanie strategii MTPA uwzględniono zmienność indukcyjności w funkcji prądu.

Słowa kluczowe

EN

synchronous machine; predictive current controller; MTPA strategy; field analysis

PL

maszyna synchroniczna; predykcyjny regulator prądu; strategia MTPA; analiza polowa

• Wydawca: Wydawnictwo Politechniki Lubelskiej
• Czasopismo: Informatyka, Automatyka, Pomiary w Gospodarce i Ochronie Środowiska
• Rocznik: 2015
• Tom: nr 2
• Strony: 18--21
• Opis fizyczny: Bibliogr. 8 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Piotuch R.

• West Pomeranian University of Technology in Szczecin, Electric Department

Bibliografia

• [1] Gratkowski S., Pałka R.: Komputerowo wspomagana analiza i projektowanie urządzeń i układów elektromagnetycznych, Wydawnictwo Uczelniane Politechniki Szczecińskiej, Szczecin, 2001.
• [2] Morel F.: Commandes directes appliquées à une machine synchrone à aimants permanents alimentée par un onduleur triphasé à deux niveaux ou par un convertisseur matriciel triphasé, PhD Thesis, France, 2007.
• [3] Morel F., Xuefang L.-S., R´etif J.-M., Allard B.: A predictive current control applied to a permanent magnet synchronous machine, comparison with a classical direct torque control, ScienceDirect, 2008, France.
• [4] Paplicki P., Wardach M., Bonisławski M., Pałka R.: Simulation and experimental results of hybrid electric machine with a novel flux control strategy, Archives of Electrical Engineering, Vol. 64, Iss. 1, 2015, 37-51.
• [5] Piotuch R.: Selected predictive current controllers in PMSM drive systems, post-conference materials, WD 2011, Zielona Góra.
• [6] Piotuch R.: Wyznaczanie indukcyjności z uwzględnieniem nasycenia obwodu magnetycznego maszyn synchronicznych z magnesami zagnieżdżonymi, IAPGOŚ 2/2013, 41-44.
• [7] Rahman M., Zhou P.: Determination of saturated parameters of pm motors using loading magnetic fields, IEEE, Transactions on Magnetics, Vol. 27, No. 5, 1991.
• [8] Tunia H., Kaźmierkowski M.: Podstawy automatyki napędu elektrycznego, PWN, Warszawa, 1983.