Harmonic analysis of currents and torque of high speed switched reluctance motor

• Autorzy: Korkosz M. , Prokop J.

Warianty tytułu

PL

Analiza harmoniczna prądów i momentu wysokoobrotowego silnika reluktancyjnego przełączalnego

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Basic methods of control of switched reluctance motors (SRM), in the symmetrical control conditions of operation and selected cases of operation in the unsymmetrical control conditions of operation and selected cases of operation in the unsymmetrical control conditions, are presented in the paper. Linear and non-linear mathematics SRM models and simulation models of motor in the Matlab/Simulink system are presented. Results of simulation of waveforms together with the harmonic FFT analysis of currents, voltages and electromagnetic torque of high speed switched reluctance motor, are presented. Simulation testing was carried out for the voltage PWM control mode and single-pulse mode control in steady state for the symmetrical and unsymmetrical control. Results of laboratory tests for the prototype motor are enclosed. Conclusions are presented.

PL

W pracy omówiono podstawowe sposoby sterowania silników reluktancyjnych przełączalnych (SRM) w warunkach sterowania symetrycznego oraz wybrane przypadki pracy w warunkach niesymetrii sterowania. Przedstawiono nieliniowe i liniowe modele matematyczne SRM oraz modele symulacyjne silnika w systemie Matlab/Simulink. Przedstawiono wyniki symulacji przebiegów czasowych wraz z analizą harmoniczną FFT prądów, napięć i momentu elektromagnetycznego modelu wysokoobrotowego silnika reluktancyjnego przełączalnego. Badania symulacyjne przeprowadzono dla sterowania napięciowego PWM oraz sterowania jednopulsowego dla stanów ustalonych w warunkach symetrii i niesymetrii sterowania. Zamieszczono wyniki badań laboratoryjnych dla prototypowego silnika, podano wnioski.

Słowa kluczowe

EN

switched reluctance motor; SRM; harmonic analysis; unsymmetrical control

PL

silniki reluktancyjne; analiza harmoniczna

• Wydawca: Polish Academy of Sciences, Committee on Electrical Engineering
• Czasopismo: Archives of Electrical Engineering
• Rocznik: 2002
• Tom: Vol. 51, nr 2
• Strony: 163--188
• Opis fizyczny: Bibliogr. 17 poz., tab., rys.

Twórcy

autor

Korkosz M.

• Rzeszów University of Technology, Faculty of Electrical and Computer Engineering

autor

Prokop J.

• Rzeszów University of Technology, Faculty of Electrical and Computer Engineering

Bibliografia

• 1. http://ldn.fleadh.co.uk/brivit/mainframe.htm
• 2. Lawrenson P.J.: A brief status review of switched reluctance drives, EPE Journal, Vol. 2, No. 3, October 1992, pp. 133-144.
• 3. Moghbelli H., Adams G.E. and Hoft R.G.: Performance of a 10-hp switched reluctance motor and comparison with induction motors. IEEE Trans. On Industry Applications, Vol. 27, No. 3, May/June 1991, pp. 531 -537.
• 4. Radun A.V., Ferreira C.A. and Richter E.: Two-chanel switched reluctance starter/generator results. IEEE Trans. On Industry Applications, Vol. 34, No. 5, September/October 1998, pp. 1026-1034.
• 5. Husain I., Islam M.S.: Desing, modeling and simulation of an electric vehicle system. International Congress and Exposition, Detroit, Michigan, March 1999, Paper series 1999-01-1149.
• 6. Gotovac S.: Desing of srm drive for a single hand grinding machine. PEMC'98 Prague, pp. 4120-4125.
• 7. Pengov W.A., Staggered pole switched reluctance motor, US Patent 6045668, 1998.
• 8. Mir S.: Classification of srm converter topologies for automotive applications. SAE 2000 World Congress, Detroit, Michigan, March 2000, Paper series 2000-01-0133.
• 9. Kjaer P.C. and Gallegos-Lopez G.: Single-sensor current regulation in switched reluctance motor drives, IEEE Trans. On Industry Applications, Vol. 34, No. 3, May/June 1998, pp. 444-451.
• 10. Russa K., Husain I. and Elbuluk M.E.: Torque-ripple minimization in switched reluctance machines over a wide speed range, IEEE Trans. On Industry Applications, Vol. 34, No. 5, September/October 1998, pp. 1105-1112.
• 11. Kjaer P.C., Griblle J.J., Miller T.J.E., High-grade control of switched reluctance machines, IEEE Trans. On Industry Applications, November/December 1997, Vol. 33, No. 6, pp. 1585-1593.
• 12. Korkosz M., Prokop J.: Analiza właściwości silników reluktancyjnych przełączalnych w warunkach niesymetrii sterowania (Analysis of characteristics of switched reluctance motors in conditions of control asymmetry – in Polish). SME'2001, Zeszyty Naukowe Politechniki Śląskiej, Elektryka z. 176, Gliwice 2001, pp. 299-306.
• 13. Prokop J.: Kompleksowe modelowanie silników reluktancyjnych przełączalnych w systemie Matlab/Maple (Complex modelling of switchable reluctance motors in the system MATLAB/MAPLE – in Polish). Przegląd Elektrotechniczny, Nr 7-8, 2001, pp. 191-196.
• 14. Sobczyk T.: Obwodowe modele matematyczne maszyn elektrycznych – stan aktualny i perspektywy (Circuital models of electrical machines – the state of the art and future trends – in Polish). SME'2001, Zeszyty Naukowe Politechniki Śląskiej, Elektryka z. 176, Gliwice 2001, pp. 31-40.
• 15. Prokop J., Bogusz R.: Analiza własności dynamicznych silników reluktancyjnych przełączalnych w systemie MATLAB/SIMULINK (Analysis of the dynamic properties of switched reluctance motors in the MATLAB/SIMULINK system – in Polish). Przegląd Elektrotechniczny, No 5, 2000, pp. 119-124.
• 16. Prokop J.: Biblioteka MOTORS – opis i zastosowanie w modelowaniu układów napędu elektrycznego w systemie MATLAB/SIMULINK (A library MOTORS — description and application in modelling electric drive system in the MATLAB-SIMULINK system – in Polish). Przegląd Elektrotechniczny, No 3, 1996, pp. 77-80.
• 17. Prokop J., Korkosz M.: Analiza harmoniczna momentu i prądów silnika reluktancyjnego przełączalnego (Harmonic analysis of torque and currents in switched reluctance motors – in Polish.) SME'2000, Prace Naukowe Instytutu Maszyn, Napędów i Pomiarów Elektrycznych Politechniki Wrocławskiej, No 48, Studia i Materiały, Wrocław 2000, pp. 357-364.