Estymacja położenia wirnika w bezczujnikowym napędzie trakcyjnym z silnikiem IPMSM

• Autorzy: Jarzębowicz L.

Warianty tytułu

EN

Estimation of rotor angular position in traction IPMSM drive

• Konferencja: X Międzynarodowa Konferencja MET'11 "Nowoczesne Trakcje Elektryczne : racjonalizacja zużycia energii w transporcie szynowym", 29.09 - 01.10.2011, Poznań
• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W referacie omówiono problematykę estymacji położenia kątowego wirnika silnika IPMSM w aspekcie zastosowań trakcyjnych. Przedstawiono metody estymacji położenia kątowego wirnika silnika IPMSM umożliwiające stabilną pracę napędu w pełnym zakresie prędkości. Omówione algorytmy estymacji położenia opierają się na analizie wartości pochodnych prądów fazowych silnika związanych z modulacją napięć realizowaną przez falownik tranzystorowy. Zaproponowane algorytmy odtwarzania wielkości mechanicznych charakteryzują się nieskomplikowanymi zależnościami matematycznymi wykorzystującymi wartości pochodnych prądów fazowych silnika. Zaprezentowano wyniki eksperymentalne pracy estymatorów.

EN

This paper describes algorithms for estimation of IPMSM angular rotor position. The algorithms uses derivatives of motor phase currents resulting from PWM modulation to obtain the rotor position. Control of the IPMSM electromagnetic torque requires a precise estimation of the rotor angular position throughout the wide speed range. This involves using a set of estimation methods switched with the dependence on the actual rotor speed. The two proposed estimation algorithms are characterized by simple mathematical equations. Estimation results are obtained at one or few PWM periods, depending on the method. Estimator basics and mathematical equations are presented and discussed. Laboratory test results are given and commented.

Słowa kluczowe

PL

estymacja położenia kątowego; bezczujnikowy napęd trakcyjny; silnik IPMSM; pochodne prądów fazowych silnika; modulacja napięć; falownik tranzystorowy; algorytmy odtwarzania wielkości mechanicznych; estymatory

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz - Poznański Instytut Technologiczny
• Czasopismo: Pojazdy Szynowe
• Rocznik: 2011
• Tom: Nr 3
• Strony: 62--67
• Opis fizyczny: Bibliogr. 14 poz., rys.

Twórcy

autor

Jarzębowicz L.

• Politechnika Gdańska Wydział Elektrotechniki i Automatyki

Bibliografia

• [1] Bernatt J., Gawron S., Król E.: Nowoczesne silniki z magnesami trwałymi do zastosowań trakcyjnych, IX Międzynarodowa Konferencja „Nowoczesna Trakcja Elektryczna”, Gdańsk (2009)
• [2] Bianchi N., Bolognani S., Chalmers B. J.: Salient-Rotor PM Synchronous Motors for an Extended Flux-Weakening Operation Range, IEEE Transactions On Industry Applications, Vol. 36, No. 4, (2000), 1118-1125
• [3] Bose B. K.: Modern Power Electronics and AC Drives, Prentice Hall PTR (2002)
• [4] de Pablo S., Rey A. B., Herrero L. C., Ruiz J. M.: A simpler and faster method for SVM implementation, European Conference on Power Electronics and Applications (2007), 1-9
• [5] Jarzębowicz L.: Estimation of interior-permanent-magnetsynchronous-motor rotor position by analysis of phasecurrent derivatives, Electromotion (2010), Vol. 17, 15-22
• [6] Jarzębowicz L.: Odtwarzanie położenia kątowego wirnika w silniku synchronicznym z magnesami trwałymi zagłębionymi w wirniku poprzez analizę pochodnych prądów fazowych, Przegląd Elektrotechniczny (4/2011), 264-269
• [7] Jarzębowicz L.: Sterowanie trakcyjnym silnikiem synchronicznym z magnesami zagłębionymi w wirniku bez pomiaru wielkości mechanicznych, Rozprawa doktorska, Politechnika Gdańska (2010)
• [8] Kamonciak A.: Badania symulacyjne i eksperymentalne trakcyjnego układu napędowego z silnikiem IPM, Zastosowanie komputerów w nauce i technice, Zeszyty naukowe Wydziału Elektrotechniki i Automatyki, Politechnika Gdańska (2004), nr 20, 97-102
• [9] Ogasawara S., Matsuzawa T., Akagi H.: A PositionSensorless IPM Motor Drive System Using a Position Estimation Based on Magnetic Saliency, Electrical Engineering in Japan, Vol. 131, No. 2 (1999), 68-79
• [10] Pochanke A.: Silniki bezzestykowe wzbudzane magnesem trwałym w zastosowaniu do napędu pojazdów szynowych, Technika Transportu Szynowego (2008), nr 5-6, 22-25
• [11] Schrödl M.; Simetzberger C.: Sensorless control of PM synchronous motors using a predictive current controller with integrated INFORM and EMF evaluation, Power Electronics and Motion Control Conference (2008), 2275-2282
• [12] Tursini M., Petrella R., Parasiliti F.: Sensorless Control of an IPM Synchronous Motor for City-Scooter Applications, Industry Applications Conference, 2003. 38th IAS Annual Meeting. Conference Record of the. Volume 3, (2003), 1472-1479
• [13] Wang Ch., Xu L.: A Novel Approach for Sensorless Control of PM Machines Down to Zero Speed Without Signal Injection or Special PWM Technique, IEEE Transactions on Power Electronics, Vol. 19, Issue 6 (2004), 1601-1607
• [14] Zawirski K.: Sterowanie silnikiem synchronicznym o magnesach trwałych, Wyd. Politechniki Poznańskiej (2005)