Silniki PMSM do zastosowań trakcyjnych – właściwości układu zasilania ograniczające parametry silnika

• Autorzy: Król Emil , Wolnik Tomasz

Warianty tytułu

EN

PMSM motors for traction applications – limitations of the power supply system

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule zwrócono główną uwagę na ograniczenia parametrów silnika trakcyjnego PMSM, jakie wprowadzają w układzie napędowym elementy układu zasilania. W szczególności dotyczy to wartości momentu i prędkości maksymalnej. Istnieją sytuacje, w których projektowany silnik trakcyjny mógłby osiągać lepsze parametry, jednakże w rzeczywistym układzie istnieją ograniczenia np. prądowe i napięciowe po stronie zasilającej silnik, które je limitują. Dostępność rynkowa układów energoelektronicznych oraz baterii trakcyjnych jest ograniczona i nie można ich dobierać w sposób elastyczny. W efekcie, albo silnik trakcyjny musi być przewymiarowany gabarytowo (w stosunku do obciążeń termicznych) albo przewymiarowane są elementy układu zasilania. W publikacji skupiono się głównie na silnikach synchronicznych (PMSM) z magnesami trwałymi oraz na wpływie ograniczeń falownika i akumulatora na charakterystyki mechaniczne napędu. Pokazano proces prawidłowego doboru parametrów falownika i akumulatora pojazdu oraz ich wpływ na kształtowanie charakterystyki mechanicznej napędu elektrycznego.

EN

In this paper the main attention has been focused on the limitations of the PMSM traction motor parameters introduced in the power system by the power system elements. In particular, this concerns the values of torque and maximum speed. There are situations in which the designed traction motor could have better parameters, but in the real system there are limitations, e.g. current and voltage on the motor supply side, which limit them. The market availability of power electronics and traction batteries is limited and cannot be selected flexibly. As a result, either the traction motor must be oversized (in relation to the thermal loads) or the power system components are oversized. The publication focuses mainly on permanent magnet synchronous motors (PMSM) and the effect of inverter and battery limitations on the mechanical characteristics of the drive. The process of proper selection of inverter and vehicle battery parameters and their influence on shaping the mechanical characteristics of the electric drive is shown.

Słowa kluczowe

PL

napęd elektryczny; silnik PMSM; zasilanie falownikowe

EN

electric drive; PMSM motor; power supply inverters

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz - Górnośląski Instytut Technologiczny
• Czasopismo: Maszyny Elektryczne : zeszyty problemowe
• Rocznik: 2021
• Tom: Nr 2 (126)
• Strony: 147--151
• Opis fizyczny: Bibliogr. 6 poz., wykr.

Twórcy

autor

Król Emil

• Sieć Badawcza Łukasiewicz - Instytut Napędów i Maszyn Elektrycznych KOMEL, Katowice

autor

Wolnik Tomasz

• Sieć Badawcza Łukasiewicz - Instytut Napędów i Maszyn Elektrycznych KOMEL, Katowice

Bibliografia

• [1]. Bernatt J.: „Obwody elektryczne i magnetyczne maszyn elektrycznych wzbudzanych magnesami trwałymi”, Wydawnictwo BOBRME Komel Katowice 2011.
• [2]. Rossa R., Król E. ,„Regulacja prędkości obrotowej w napędzie elektrycznym „e-Kit” dedykowanym do elektryfikacji małych samochodów osobowych i dostawczych”, Maszyny Elektryczne − Zeszyty Problemowe, nr 4/2012 (97), str. 75-80.
• [3]. Morimoto S., Hatanaka K., Tong Y., Takeda Y., Hirasa T., “Servo Drive System and Control Characteristics of Salient Pole Permanent Magnet Synchronous Motor”, IEEE Trans. on Ind. Appl., Vol. 29, No. 2, pp. 338-343, Mar./Apr. 1993.
• [4]. Morimoto S., Sanada M., Takeda Y., “Taniguchi K., Optimum Machine Parameters and Design of Inverter-Driven Synchronous Motors for Wide Constant Power Operation”, Ind. Appl. Society Annual Meeting, 1994, Conference Record of the 1994 IEEE, pp. 177-182.
• [5]. Fręchowicz A., Dukalski P., Białas A., „Projekt napędu samochodu elektrycznego z dwustrefowym układem sterowania współpracującym z silnikiem PMBLDC”, Maszyny Elektryczne − Zeszyty Problemowe, nr 3/2012 (96), str. 115-121.
• [6]. Król E.,Rossa R., „Badanie układu napędowego pojazdu z napędem e-Kit pod kątem zwiększenia zasięgu”, Maszyny Elektryczne − Zeszyty Problemowe, nr 2/2015, str. 257-261.

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa Nr 461252 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2021).