Control methods analysis of switched reluctance machine

• Autorzy: Powrózek A.

Identyfikatory

DOI

10.7862/re.2013.14

Warianty tytułu

PL

Analiza metod sterowania maszyną reluktancyjną przełączalną

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The paper presents results of simulation studies of four-phase 8/6 Switched Reluctance Machine working in steady-state. Simulation model of the machine was developed in Matlab/Simulink based on mathematical model. Simulation model was realized based on SimPowerSystems library, which contains for example models of semiconductor elements or power supplies. Controllable current sources and voltage measurement blocks were also used. Mathematical description of the machine is difficult to obtain in nonlinear circuit simulation models. Nonlinear flux characteristics [...] were obtained by field calculations and then were tabulated and used in circuit model of the machine. Studies were concerned the change of working point influence of motor on basic parameters especially on electromagnetic torque with various basic control methods (current control: soft-chopping and hard-chopping, voltage control: soft and hard, and one-pulse control). In current control was only used hysteresis regulator which held phase current at a certain level. Current control is possible to base speed, voltage control with its particular case called single-pulse control has wider use because it can be used above base speed, but for high-speed operation single-pulse control is used.

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań symulacyjnych czteropasmowej maszyny SRM 8/6 pracującej w stanie ustalonym. Model symulacyjny opracowano w systemie Matlab/Simulink w oparciu o model matematyczny maszyny. Model symulacyjny zrealizowano w oparciu o bibliotekę SimPowerSystems, która zawiera przykładowo elementy półprzewodnikowe, źródła napięcia, sterowane źródła prądowe oraz bloki do pomiaru napięcia. Opis matematyczny maszyny SRM jest trudny do realizacji w nieliniowych obwodowych modelach symulacyjnych. Charakterystyki strumieniowe [...] wyznaczono metodami polowymi i wykorzystano do budowy modelu obwodowego maszyny. Przeprowadzono analizę wpływu zmiany punktu pracy na właściwości maszyny przy różnych metodach sterowania (sterowanie prądowe, napięciowe i jednopulsowe). W przypadku sterowania prądowego wykorzystano tylko regulator histerezowy, który utrzymywał wartość prądu pasmowego na określonym poziomie. Sterowanie prądowe możliwe jest do tzw. prędkości bazowej, podczas gdy sterowanie napięciowe wraz ze szczególnym przypadkiem sterowania jednopulsowego może być stosowane powyżej prędkości bazowej, ale dla pracy wysokoobrotowej stosowane jest sterowanie jednopulsowe.

Słowa kluczowe

EN

simulation model; current control; voltage control; single-pulse control

PL

model symulacyjny; sterowanie prądowe; sterowanie napięciowe; sterowanie jednopulsowe

• Wydawca: Oficyna Wydawnicza Politechniki Rzeszowskiej
• Czasopismo: Zeszyty Naukowe Politechniki Rzeszowskiej. Elektrotechnika
• Rocznik: 2013
• Tom: z. 33 [289]
• Strony: 193--204
• Opis fizyczny: Bibliogr. 9 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Powrózek A.

• Politechnika Rzeszowska, Wydział Elektrotechniki i Informatyki, ul. W. Pola 2, 35-959 Rzeszów

Bibliografia

• [1] Miller T. J. E.: Electronic Control of Switched Reluctance Machines, Newnes, 2001.
• [2] Krishnan R.: Switched Reluctance Motor Drives: Modeling, Simulation, Analysis, Design, and Applications, CRC Press, 2001.
• [3] Lobato P., Rafael S., Santos P., Pires A. J.: Magnetic Characteristics Modelling for Regular Switched Reluctance Machines: Analytical and FEM Approaches, Power Engineering, Energy and Electrical Drives, 2009, 60-65.
• [4] Ramasamy G., Rajandran R.V., Saho N.,C.: Modeling of Switched Reluctance Motor Drive using Matlab/Simulink for Performance Analysis of Current Controllers, IEEE PEDS, 2005, 892-897.
• [5] Carstensen C.E., Fuengwarodsakul N., De Doncker R.W.:Flux Linkage Determintion for Correct Modeling of Switched Reluctance Machine - Dynamic Measurement versus Static Computation, Electric Machines & Drives Conference, 2007. IEMDC '07. IEEE International, Volume:2, 1317-1323.
• [6] Ramanarayanan, V., Venkatesha, L., Debiprasad Panda: Flux-linkage characteristics of switched reluctance motor, Power Electronics, Drives and Energy Systems for Industrial Growth, 1996, 281-285.
• [7] Bogusz P.: Silnik reluktancyjny przełączalny sterowany z procesora sygnałowego, Rozprawa doktorska, Warszawa 2003.
• [8] Bogusz P., Korkosz M., Powrózek A., Prokop J.: Modelowanie pracy silnikowo-prądnicowej napędu z maszyną reluktancyjną przełączalną, Przegląd Elektrotechniczny (Electrical Review), NR 12a/2012, str. 56-61.
• [9] Powrózek A.: Model symulacyjny maszyny reluktancyjnej przełączalnej, Zeszyty Naukowe Politechniki Rzeszowskiej "Elektrotechnika" z. 32, 2012, 45-56.