Badania eksperymentalne maszyny elektrycznej z magnesami trwałymi o regulowanym wzbudzeniu

• Autorzy: Bonisławski M. , Pałka R. , Paplicki P. , Wardach M.

Warianty tytułu

EN

Experimental research of electrical machine with permanent magnets and controlled excitation

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań modelu prototypowej maszyny elektrycznej z magnesami trwałymi o regulowanym wzbudzeniu (ECPSM). W przedstawionej konstrukcji dodatkowa cewka umożliwia regulację strumienia magnesów trwałych, dając pewien stopień swobody sterowania maszyną. Dzięki temu osiągnąć można większy moment obrotowy w zakresie niskich prędkości obrotowych oraz zwiększenie prędkości maksymalnej bez użycia tradycyjnych (obniżających sprawność układu napędowego) technik osłabiania pola. W badaniach wykorzystano algorytmy sterowania z wektorową orientacją pola (FOC), które zaimplementowano w autorskim sterowniku mikroprocesorowym. Wykorzystano w tym celu nowoczesny mikrokontroler DSP, będący częścią dedykowanego stanowiska pomiarowego, umożliwiającego kompleksową analizę pracy maszyny.

EN

The article presents some results of research on a prototype model of Electric Controlled Permanent Magnet Excited Synchronous Machine (ECPSM). In this construction, the additional coil allows to adjust the flux of permanent magnets, adding a degree of freedom to control the machine. In this way, more torque at low motor speeds and increased max speed can be achieved, without the conventional (lowering the efficiency of the drive system) techniques of weakening the field. Control algorithms of vector field orientation (FOC) were used in the research, which was implemented in a microprocessor controller. Modern DSP microcontroller was used for this purpose, which is a part of a dedicated test bench, allowing a comprehensive analysis of the machine.

Słowa kluczowe

PL

maszyna elektryczna; PMSM; regulacja wzbudzenia; ECPSM

EN

electrical machine; PMSM; excitation regulation; ECPSM

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przegląd Elektrotechniczny
• Rocznik: 2014
• Tom: R. 90, nr 10
• Strony: 6--10
• Opis fizyczny: Bibliogr. 13 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Bonisławski M.

• Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie, Katedra Elektroenergetyki i Napędów Elektrycznych, ul. Sikorskiego 37, 70-313 Szczecin

autor

Pałka R.

• Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie, Katedra Elektroenergetyki i Napędów Elektrycznych, ul. Sikorskiego 37, 70-313 Szczecin

autor

Paplicki P.

• Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie, Katedra Elektroenergetyki i Napędów Elektrycznych, ul. Sikorskiego 37, 70-313 Szczecin

autor

Wardach M.

• Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie, Katedra Elektroenergetyki i Napędów Elektrycznych, ul. Sikorskiego 37, 70-313 Szczecin

Bibliografia

• [1] Amara Y., Vido L., Gabsi M., Hoang E., Hamid Ben Ahmed A., Lec r ivain M.: Hybrid Excitation Synchronous Machines: Energy-Efficient Solution for Vehicles Propulsion, IEEE Transactions on Vehicular Technology, vol. 58 (2009), Nr. 5, pp.2137-2149
• [2] Canders W., May H., Pałka R., Paplicki P., Szkolny S.: Model obwodowy maszyny elektrycznej z regulacją strumienia magnesów trwałych do napędu samochodów. Prace Naukowe Instytutu Maszyn, Napędów i Pomiarów Elektrycznych Politechniki Wrocławskiej. T. 1 nr 32 (2012), s. 140-145
• [3] Di Barba P., Mognaschi M. E., Palka R., Paplicki P., Szkolny S.: Design optimization of a permanent-magnet excited synchronous machine for electrical automobiles. International Journal of Applied Electromagnetics and Mechanics, IOS Press, vol. 39, Number 1-4/2012, pp.889-895
• [4] Fodorean, D.; Djerdi r , A.; Miraoui, A., Viore l , I. A.: FOC and DTC Techniques for Controlling a Double Excited Synchronous Machine, Electric Machines Drives Conference, 2007, IEMDC '07, IEEE International, pp.1258-1263
• [5] Hoang, E.; Lecrivan, M.; Hlioui, S. , Gabsi , M.: Hybrid excitation synchronous permanent magnets synchronous machines optimally designed for hybrid and full electrical vehicle, IEEE: 8th International Conference on Power Electronics - ECCE Asia, May 30-June 3, 2011, The Shilla Jeju, Korea, 2011
• [6] Ki -Chan K.: Novel Magnetic Flux Weakening Method of Permanent Magnet Synchronous Motor for Electric Vehicles. IEEE Transactions on Magnetics, vol. 48, no.11/2012, pp.4042-4045
• [7] May H., Palka R., Papl i c k i P., Szkolny S., Canders W.- R.: Modified concept of permanent magnet excited synchronous machines with improved high-speed features, Archives of Electrical Engineering, 4/2011, pp.531-540
• [8] May H., Pał ka R., Papl ic ki P., S zkolny S., Wardach M.: Comparative research of different structures of a permanentmagnet excited synchronous machine for electric vehicles. Przegląd Elektrotechniczny, R. 88 NR 12a/2012, pp.53-55
• [9] May H., Pał ka R., Papl icki P., S z kolny S., Comparison of different structures of a permanent-magnet excited synchronous machine for electric vehicle drives, Proc. of ISEM 2011, Napoli, Italy
• [10] Kosaka T., Sridharbabu M., Yamamoto M., Matsui N.: Design studies on hybrid excitation motor for main spindle drive in machine tools. IEEE Trans. Ind. Electron., vol. 57, no. 11/2010, pp. 3807–3813
• [11] Pałka R., Papl i cki P., P iotuch R., Wardach M.: Maszyna z magnesami o regulowanym wzbudzeniu - wybrane wyniki prac projektowych. Prace Naukowe Instytutu Maszyn, Napędów i Pomiarów Elektrycznych Politechniki Wrocławskiej. 32/2012, s.128-133
• [12] Putek P., Papl i cki P., S lodi čka M., Pałka R., Van Keer R.: Application of topological gradient and continuum sensitivity analysis to the multi-objective design optimization of a permanent-magnet excited synchronous machine. Przegląd Elektrotechniczny, R. 88, nr 7a (2012), s. 256-260
• [13] Putek P., Slodi čka M., Paplicki P., Pałka R.: Minimization of cogging torque in permanent magnet machines using the topological gradient and adjoint sensitivity in multiobjective design. International Journal of Applied Electromagnetics and Mechanics Vol. 39, nr 1-4 (2012), s. 933-940