Constant power operation of a PMSM drive taking into account the stator resistance and the nonlinear inductance

• Autorzy: Nalepa R. , Noll A. , Orłowska–Kowalska T. , Beineke S. , Bahr A.

Warianty tytułu

PL

Analiza pracy napędu z silnikiem PMSM z uwzględnieniem rezystancji stojana i nasycenia magnetycznego

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Efficient field weakening algorithm for the PMSM drive with surface mounted rotor magnets is presented in this paper. Proposed solution has been implemented in a high performance multi-axis servodrive dedicated to the international industrial market. Topic of the PMSM drive control in a constant power region has been discussed in number of publications. Most frequently with neglected stator resistance and magnetic saturation not taken into account. Such assumptions are acceptable in solutions for rather low performance drives operated in the field weakening region. This paper contains details on the proposed solution, a simple example for possible control program sequence and some experimental results.

PL

W tym artykule zaprezentowano wydajny algorytm osłabiania pola silnika synchronicznego z powierzchniowo montowanymi magnesami trwałymi. Zaproponowane rozwiązanie znalazło praktyczne zastosowanie w wysokiej jakości wieloosiowych serwonapędach przemysłowych. Tematykę sterowania pracą silnika PMSM w obszarze stałej mocy poruszano w wielu publikacjach, najczęściej jednak z pominięciem rezystancji stojana oraz nasycenia magnetycznego. Uproszczenia takie są do przyjęcia w przypadku rozwiązań serwonapędowych niewymagających precyzji w zakresie pracy przy osłabianiu pola. Artykuł zawiera szczegółowy opis opracowanych metod, propozycję rozwiązania programowego oraz wyniki badań eksperymentalnych.

Słowa kluczowe

EN

PMSM; field weakening; magnetic saturation; servo drives

PL

PMSM; silnik synchroniczny; osłabianie pola; nasycenie magnetyczne; serwonapęd

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przegląd Elektrotechniczny
• Rocznik: 2010
• Tom: R. 86, nr 2
• Strony: 315--318
• Opis fizyczny: Bibliogr. 6 poz., rys., tab., schem.

Twórcy

autor

Nalepa R.

autor

Noll A.

autor

Orłowska–Kowalska T.

autor

Beineke S.

autor

Bahr A.

Bibliografia

• [1] Adnanes A.K., Undeland T.M., Optimum Torque Performance in PMSM Drives Above Rated Speed, IEEE IAS Annual Meeting Rec., 1991, 169-175
• [2] Soong W.L., Miller T.J., Theoretical Limitations to the Field- Weakening Performance of the Five Classes of Brushless Synchronous AC Motor Drive, 6th Inter. Conf. on Electrical Machines and Drives, 8-10 Sep. 1993, 127-132
• [3] Sue S.M., Pan C.T., Voltage-Constraint-Tracking-Based Field Weakening Control of IPM Synchronous Motor Drives, IEEE Trans. on Ind. Electronics, Vol.55, No.1, Jan.08, 340-347
• [4] Jo C., Seol J.Y., Ha I.J., Flux-Weakening Control of IPM Motors with Significant Effect of Magnetic Saturation and Stator Resistance, IEEE Trans. on Ind. Electronics, Vol.55, No.3, March 2008, 1330-1340
• [5] Nalepa R., Noll A., Beineke S., Bähr A., Effect of Stator Resistance and Nonlinear Inductance on Field Weakening Operation of a Non-Salient Pole PMSM, Conf. Proc. of the SPS/IPC/DRIVES, Germany, Nov. 2008, 74-84
• [6] Bose B.K., (Ed.) Power Electronics and Variable Frequency Drives – Technology and Applications, IEEE Press, NY, 1997