Wpływ sposobu optymalizacji na poziom pulsacji momentu przełączalnego silnika reluktancyjnego w pełnym zakresie pracy

• Autorzy: Wróbel K. , Tomczewski T. , Łukaniszyn M.

Warianty tytułu

EN

Optimization method influence on torque ripple level in full operating range of switched reluctance motor

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono wyniki optymalizacji dwupasmowego, przełączalnego silnika reluktancyjnego. Do obliczeń wykorzystano system złożony z programu Matlab z biblioteką do obliczeń genetycznych GAOT, program do obliczeń polowych FEMM, autorski program symulacyjny bazujący na interpolowanych zależnościach strumieni magnetycznych i momentu, obliczanych w programie FEMM. Funkcję celu uzależniono od wielkości wyznaczanych na podstawie przebiegów czasowych momentu elektromagnetycznego. Dla uzyskanej konstrukcji, oraz dla konstrukcji bazowej, optymalizowanej na podstawie obliczeń magnetostatycznych, wykonano obliczenia w stanach ustalonych w całym zakresie pracy. Wyniki uzyskane dla obu silników uśredniono i porównano.

EN

In the paper, the results of electromagnetic field shape optimizations for a switched reluctance motor (SRM) are presented. The objective of the research is to design a motor control system with low torque ripples factor, using basic motor control algorithms. Previous research based on a computational system consisting of: genetic algorithms module, field calculations program and a simulation program basing on the mathematical model of the motor. In the simulation program, the magnetic circuit saturation influence on the flux linkage and the electromagnetic torque were omitted. Due to high calculation costs, the calculations were parallelized in a multicomputer system using the Condor environment. In the reluctance motors, the magnetic circuit saturation can have a significant influence on the motor operation, especially on the current and torque ripple. In this paper, a modified version of the computational system is presented, which takes the non-linear dependencies of flux linkage and electromagnetic torque on phase currents into consideration. The simulation of motor operation bases on magnetic flux and torque values which were obtained from field calculations for various rotor angles and phase current values. After the optimization, the torque ripple factor in full operating range was significantly reduced.

Słowa kluczowe

PL

przełączalny silnik reluktancyjny; optymalizacja; algorytm genetyczny

EN

optimization; switched reluctance motor

• Wydawca: Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej
• Czasopismo: Prace Naukowe Instytutu Maszyn, Napędów i Pomiarów Elektrycznych Politechniki Wrocławskiej. Studia i Materiały
• Rocznik: 2008
• Tom: Vol. 62, nr 28
• Strony: 245--250
• Opis fizyczny: Bibliogr. 10 poz.

Twórcy

autor

Wróbel K.

autor

Tomczewski T.

autor

Łukaniszyn M.

• Politechnika Opolska, Instytut Układów Elektromechanicznych i Elektroniki Przemysłowej, ul. Luboszycka 7,45-036 Opole

Bibliografia

• [1] HONG J., HA K., LEE J., Stator Pole and Yoke Design for Vibration Reduction of Switched Reluctance Motor, IEEE Transactions on Magnetics, March 2002, Vol. 38, No. 2, pp. 929-932
• [2] http://www.ise.ncsu.edu/mirage/GAToolBox/gaot/
• [3] http://www.cs.wisc.edu/condor/
• [4] ŁUKANISZYN M., TOMCZEWSKI K., WITKOWSKI A., WRÓBEL K., Optymalizacja kształtu obwodu magnetycznego przełączałnego silnika reluktancyjnego na podstawie przebiegów momentu, Sympozjum Maszyn Elektrycznych, Poznań 2-5 July 2007, s. 195-196
• [5] MEEKER D., Femm version 4.1, available at: www.foster-miller.net
• [6] MIRZAEIAN B., MOALLEM M., Multiobjective Optimization Method Based on a Genetic Algorithm for Switched Reluctance Motor Design, IEEE Transactions on Magnetics, May 2002, Vol. 38, No. 3, pp. 1524-1527
• [7] SAHOO N.C., XU J.X., PANDA S.K., Low Torque Ripple Control of switched reluctance motors using Iterative Learning, IEEE Transactions on Energy Conversion, 2001, Vol. 16, No. 4, pp. 318-326
• [8] STEPHENSON J.M., HUGHES A., MANN R., Online torque-ripple minimization in a switched reluctance motor over a wide speed range, IEE Proc.-Electr. Power Appl., Vol. 149, No. 4, pp. 261-267, July 2002
• [9] WITKOWSKI A., WRÓBEL K., Implementation of a distributed computing environment for massive computations using the finite elements method, In Proc. of Conf. "Computers' Applications in Electrical Engineering" ZKwE 2006, Poznan, s. 129-130
• [10] WRÓBEL K., Wpływ zmian konstrukcyjnych obwodu magnetycznego na parametry elektromechaniczne przelączalnego silnika reluktancyjnego (SRM), Praca doktorska, Opole 2006