Brush-less Direct Current Machine Coupled with Internal Combustion Engine

• Autorzy: Bajec P. , Ursic P. , Ratosa G. , Pevec B. , Miljavec D.

Warianty tytułu

PL

Bezszczotkowa maszyna prądu stałego sprzężona z silnikiem spalinowym wewnętrznego spalania

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The development and prototype design of a brush-less direct current (BLDC) machine with an external rotor and a control unit coupled with internal combustion engines (ICE) is presented. The main goal was to fulfill all ICE starting demands, regardless temperature and inflexibly limited voltage supply net. Stringent starting torque demands, electrical machine geometry limitations and a wide rotational speed range of the BLDC motor are reasons for control algorithm analysis in the low-speed operation range. Two approaches for the optimization of torque characteristics are discussed, the flux-weakening method and a modification of transistor conduction angle. A novel control principle is proposed which includes both of the above discussed approaches. A comparison between commonly used control method and the proposed control method is presented.

PL

W artykule zaprezentowano projekt prototypu bezszczotkowej maszyny prądu stałego z zewnętrznym wirnikiem i jednostką kontrolną sprzężoną z silnikem spalinowym o wewnętrznym spalaniu. Celem głównym tego artykułu jest spełnienie wymogów ICE niezależnie od temperatury i podatności na zmiany sieci zasilające. Istotnymi wymaganiami są ograniczenia w geometrii maszyny oraz szeroki zakres prędkości obrotowej. Wymagania te powodują konieczność analizy i kontroli działania w zakresie niskich prędkości obrotowych. Dwa podejścia do optymalizacji charakterystyki momentu zostały przedyskutowane: metoda słabnącego strumienia i zmodyfikowana metoda kąta przewodzenia tranzystora. Została zaproponowana nowa zasada sterowania, która włącza dwie wspomniane metody. Przedstawiono porównanie stosowanej powszechni metody sterowania i metody zaproponowanej.

Słowa kluczowe

EN

power converter; BLDC

PL

silnik spalinowy; bezszczotkowa maszyna; prąd stały; przetwornik mocy; BLDC

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przegląd Elektrotechniczny
• Rocznik: 2008
• Tom: R. 84, nr 12
• Strony: 134--137
• Opis fizyczny: Bibliogr. 6 poz., rys., wykr.

Twórcy

autor

Bajec P.

autor

Ursic P.

autor

Ratosa G.

autor

Pevec B.

autor

Miljavec D.

• Hidria AET, Poljubinj 89a, 5220 Tolmin, Slovenia,

Bibliografia

• [1] F. Piriou, A. Razek, R. Perret, H. L. Huy, “Torque Characteristics of Brushless DC Motors with Imposed Current Waveforms”, Proc. IEEE-IAS, Denver CO, October 1986, pp. 763-768.
• [2] Y. F. Shi, Z. Q. Zhu, D. Howe, “Torque-Speed Characteristics of Interior-Magnet Machines in Brushless AC and DC Modes, with Particular Reference to Their Flux-Weakening Performance”, CES/IEEE 5th International Power Electronics and Motion Control Conference, IPEMC ’06, vol. 3, August 2006, pp. 1-5.
• [3] P. L. Chapman, S. D. Sudhoff, C. A. “Whitcomb, Multiple Reference Frame Analysis of Non-Sinusoidal Brushless DC Drive”, IEEE Trans. on Energy conversion, vol. 14, No. 3, September 1999, pp. 440-446.
• [4] P. L. Chapman, S. D. Sudhoff, C. A. Withcomb, “Optimal Current Control Strategies for Surface–Mounted Permanent–Magnet Synchronous Machine Drives” IEEE Trans. on Energy Conversion, vol. 14, No. 4, Dec. 1999, pp.1043–1050.
• [5] Flux2d user manual, 'FLUX2D to SIMULINK Technology', Cedrat, Paris, 2008.
• [6] W. Pulkrabek, Engineering Fundamentals of the Internal Combustion Engine, Second Edition. Prentice Hall, New Jersey, 2002.