Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Uniwersalna struktura bezpośredniego sterowania momentem i strumieniem dla silników synchronicznych o magnesach trwałych oraz silników asynchronicznych

Świerczyński D., Żelechowski M.

Prace Instytutu Elektrotechniki

|

2003

|

Z. 216

131-142

PL

W artykule przedstawiono badania eksperymentalne dla uniwersalnej struktury bezpośredniego sterowania momentem i strumieniem dla silników synchronicznych o magnesach trwałych oraz silników asynchronicznych. Omówiono w nim dwie struktury tego sterowania. Pierwsza z nich składa się z histerezowych regulatorów momentu i strumienia oraz tablicy łączeń. W drugiej strukturze zamiast regulatorów histerezowych zastosowano regulator PI momentu i strumienia a tablice łączeń zastąpiono modulatorem wektorowym. Dzięki tej modyfikacji uzyskano wyższy czas próbkowania oraz stałą częstotliwość łączeń w falowniku napięcia MSI.

EN

This paper presents digital signal processor (DSP) based direct torque control scheme using space vector modulation (DTC-SVM) for permanent magnet synchronous motor (PMSM) and induction motor drives. The mathematical analysis of motor shows that the increase of electromagnetic torque is proportional to the increase of the angle between the stator and rotor flux linkages and therefore fast torque response can be obtain by increasing the rotating speed of the stator flux linkage as fast as possible. The presented control strategy DTC-SVM is implemented in software of the DS1103 board. Simulations and experimental results well demonstrate the effectiveness of the proposed control scheme for both motors.

2

Bilans mocy silnika synchronicznego o magnesach trwałych

Janaszek M.

Prace Instytutu Elektrotechniki

|

2003

|

Z. 217

39-63

PL

Przedstawiono bilans mocy przekształcanej w trójfazowym silniku synchronicznym o magnesach trwałych opierając się na prawie zachowania energii. W analizie zastosowano teorię wektorów przestrzennych określonych przez chwilowe wartości wielkości fazowych. Wykazano, że kryteria sterowania optymalnego a) maksimum stosunku moment/strumień i b) zerowej wartości mocy biernej, są sobie równoważne i realizowane są przez strategię sterowania zorientowaną polowo. Zaproponowano nową strukturę regulacyjną mocy biernej silnika synchronicznego wykorzystującą metodą bezpośredniej regulacji momentu i strumienia.

EN

Balance of power inverted in three-phase permanent magnet synchronous motor based on conservation of energy low is presented. In analysis space vector theory determine by instantaneous value phases quantities is apply. To prove that optimal control criteria's a) maximum torque/flux ratio b) zero value reactive power are equivalent and could be realised by flux-oriented control strategy. New structure of control of reactive power used direct torque and flux control method is proposed.

3

Bezpośrednia regulacja energii biernej i momentu silnika synchronicznego o magnesach trwałych

Janaszek M.

Prace Instytutu Elektrotechniki

|

2003

|

Z. 218

5-29

PL

Przedstawiono nową metodę bezpośredniej regulacji energii biernej i momentu (ang DRET_Control - Direct Reactive Energy and Torque Control) przeznaczoną dla silników synchronicznych o magnesach trwałych (PMSM - Permanent Magnet Synchronous Motors) oraz silników bezszczotkowych (BLDC_Motors - Brushless Direct Current Motors). W analizie matematycznej zastosowano teorię wektorów przestrzennych określonych za pomocą wartości chwilowych wielkości fazowych. Pozwoliło to na estymację chwilowych wartości: energii biernej w układzie trójfazowym zasilającym silnik i momentu elektromagnetycznego. Opisano strukturę układu regulacyjnego zawierającego dwie pętle sprzężeń zwrotnych: energii biernej i momentu. Przedstawiono wyniki badań symulacyjnych dla dwóch silników o magnesach trwałych synchronicznego (PMSM) i bezszczotkowego (BLDC) przeprowadzonych z wykorzystaniem systemu dSPACE typ DS1103.

EN

The new method called Direct Reactive Energy and Torque Control (DRET-Control) for Permanent Magnet Synchronous Motor (PMSM) and Brushless DC Motor is presented. Space vector theory determine by instantaneous values phase quantities is applied in mathematical analysis. It makes possible the estimation instantaneous value: reactive energy in three-phase system and electromagnetic torque. New structure of reactive energy and torque control system as well as block diagram containing all basic elements and operating modes of specific blocks are described. Simulation studies for two kinds of motors: PMSM and BLDC were performed based on the dSPACE development system DS1103.

4

Optymalizacja statyczna sterowania silnika synchronicznego o magnesach trwałych

Janaszek M.

Prace Instytutu Elektrotechniki

|

2002

|

Z. 214

5-35

PL

Omówiono kryteria optymalizacji statycznej sterowania silnika synchronicznego o magnesach trwałych: maksymalizacji stosunku moment/prąd; moment/strumień i maksymalizacji stosunku moment/prąd przy stałym strumieniu. Założono, że silnik jest idealny o budowie symetrycznej, obwód magnetyczny jest liniowy, silnik ma sinusoidalny rozkład strumienia oraz sinusoidalne przebiegi sił elektromotorycznych przy stałej prędkości kątowej. Podano zależności określające moment rozwijany przez silnik, z uwzględnieniem zjawiska oddziaływania twornika. Przedstawiono charakterystyki porównawcze przy sterowaniu optymalnym silnika synchronicznego o magnesach trwałych dla przyjętych kryteriów optymalności statycznej. Pokazano zależności prądu i strumienia silnika od momentu obciążenia.

EN

Criteria of static optimum control of Permanent Magnet Synchronous Motor are discussed: maximum torque/ampere control, maximum moment/flux control and constant flux criterion. Assumption that motor is ideal, symmetrical, and flux circuit is linear, are adopted. Motor has sinusoidal distribution of magnetic flux and sinusoidal time waveform of electromotive forces at the constant angular velocity. Relationships described the electromagnetic torque with consideration of stator current influence are presented. Comparison optimal control PMSM for assumed criteria of static optimal control are presented. Relationship between motor current and flux by torque are demonstrated. Some oscillograms which illustrate the performance of the presented control laws are presented.

5

Nieliniowe sterowanie predykcyjne silnikami synchronicznymi o magnesach trwałych

Zajączkowski A.M.

Prace Instytutu Elektrotechniki

|

2000

|

Z. 206

59-92

PL

Rozważany jest problem projektowania zamkniętego układu sterowania z silnikiem synchronicznym o magnesach trwałych przy nałożonych ograniczeniach na wartości składowych wektorów napięcia i prądu stojana. Problem rozwiązano stosując teorię sterowania predykcyjnego nieliniowymi obiektami sterowania. Własności otrzymanego układu regulacji zilustrowano wynikami symulacji wybranych procesów przejściowych w układzie z silnikiem o mocy znamionowej 362 W.

EN

The problem of feedback control of permanent-magnet synchronous motors with hard constraints imposed on d, q components of the stator voltage vector and stator current is considered. The problem is solved using the theory of predictive control of non-linear systems. Simulation results of selected transient processes in the obtained closed-loop system with the 362 W motor are presented.

6

The determination of the PM machines reactances with the help of the tests

Bartoś V.

Prace Instytutu Elektrotechniki

|

1999

|

Z. 201

79-87

EN

This paper presents consideration of the experimental determination of the synchronous reactances X(d) and X(q) (reactances for direct and quadrature axis). Presented method is useful for permanent magnet (PM) synchronous machines with interior PM. Suggested method uses no-load test, load test completed with load angle.

PL

Maszyny synchroniczne o magnesach trwałych uniemożliwiają wykonanie pewnych badań zwykłych dla maszyn z uzwojonym wirnikiem. Przykładem takiego badania jest metoda poślizgu stosowana do wyznaczania reaktancji synchronicznej podłużnej i poprzecznej X(d) i X(q). W maszynach z wewnętrznym magnesem obowiązuje nie zwyczajowa zależność X(q) > X(d). Przedstawiona metoda wyznaczania powyższych reaktancji polega na wyznaczaniu napięcia bez obciążenia, napięcia przy obciążeniu rezystancyjnym kąta obciążenia. W obliczeniach reaktancji korzysta się z wykresu fazorowego (Fig.1,2). W rozdz.3 za pomocą metody wrażliwości przeanalizowano dokładność prezentowanej metody.

7

Permanent magnet drives used in computer hardware and in commercial electronics

Klug L.

Prace Instytutu Elektrotechniki

|

1999

|

Z. 201

53-63

EN

In the paper the properties of the floppy disc drives (FDD) are investigated by means of the final element computer method (FEM). Two types of FDD motors will be investigated, the cylindrical structure FDD and the slotless type FDD working with axial field.

PL

Do napędu dyskietek, dysków twardych i innych urządzeń specjalnych stosuje się żłobkowe bądź bezżłobkowe silniki o magnesach trwałych z komutacją elektroniczną. Przy właściwym doborze liczb biegunów i żłobków można zredukować do minimum pulsacje momentu na wałku silnika napędu dyskietki lub dysku twardego. Silnik o polu osiowym bezżłobkowy, w porównaniu z silnikiem żłobkowym o polu promieniowym, ma mniejsze pulsacje momentu. Ale wtedy, by zapewnić duży moment, trzeba stosować drogie i wydajne energetycznie magnesy trwałe typu NdFeB. Prowadzi to w silniku bezżłobkowym do zwiększenia nasycenia magnetycznego w jarzmach stojana i wirnika. Obniżenie pulsacji momentu w silnikach żłobkowych osiąga się także przez zastosowanie wąskich mostków między biegunami głównymi. Jednakże wtedy zmniejsza się moment silnika wskutek przepływu części strumienia magnetycznego przez nieużyteczne ścieżki. Pole magnetyczne oraz siły i momenty były badane za pomocą programu komputerowego Quick Field FEM Tera Analysis Company, USA. Program posługuje się analizą 2D pola magnetycznego, dlatego też wszelkie struktury cylindryczne silnika zostały rozwinięte na płaszczyźnie. Silnik, który porusza głowicę napędu dyskietki, jest silnikiem skokowym sterowanym bipolarnie. Silniki napędowe w komputerze są zasilane poprzez układy scalone umieszczone na płytce drukowanej napędu dysku. Przytoczone układy scalone są typu L298N lub L293E produkcji włoskiej firmy SGS Technology and Service.

8

Mikromaszyny elektryczne o magnesach trwałych z szybkochłodzonej taśmy Nd-Fe-B

Ślusarek B.

Prace Instytutu Elektrotechniki

|

1999

|

Z. 201

155-170

PL

Magnesami, które w znacznym stopniu mogą zaspokoić wymagania stawiane magnesom trwałym przeznaczonym do maszyn elektrycznych są dielektromagnesy, a szczególnie dielektromagnesy ze stopów Nd-Fe-B. W artykule przedstawiono wyniki badań nad zastosowaniem dielektromagnesów z proszku z szybkochłodzonej taśmy Nd-Fe-B w silnikach skokowych oraz silnikach komutatorowych. Wadą magnesów, w tym dielektromagnesów, wytwarzanych z proszków materiałów magnetycznie twardych, jest ich mała wytrzymałość mechaniczna, która uniemożliwia często ich stosowanie. Konieczne jest więc opracowanie dielektromagnesów o podwyższonych właściwościach mechanicznych. W artykule przedstawiono wyniki wstępnych badań nad tego typu dielektromagnesami. Artyk€uł w głównej mierze został oparty na referatach przedstawionych na Międzynarodowym XI Sympozjum Mikromaszyny i Serwonapędy, Malbork 1998.

EN

The permanent magnets, able to fulfil most requirements concerning permanent magnets for electrical micromachines, are dielectromagnets from melt-spun ribbon Nd-Fe-B. The papers present the results of the researches on the application of this kind of dielectromagnets in stepping and commutator motors. The weakness of powder's made dielectromagnets is their low mechanical properties, very often making the application difficult. Author finds as necessary to design the technology of dielectromagnets with improved mechanical properties. Papers show the initial trials on the performance of this kind of dielectromagnets. FAO8H is a stepping motor with cylindrical in shape and multi-polar magnetised permanent magnet. First models of FAO8H motors were made with ferrite magnets. Dielectromagnets for FAO8H motors have been prepared from MQP-B powder, made by General Motors from melt-spun ribbon. Magnetic properties of dielectromagnets are shown in Table 1. Mechanical characteristics of motors with ferrite magnet and dielectromagnet have been measured and compared with mechanical characteristic of serial Japan made stepping motor similar in construction and magnets. Mechanical characteristics are shown in Fig. 2. FA-15 is the hybrid type stepping motor with permanent thickwalled ring magnet axially magnetised. The motor is in serial production in Mikroma motor factory with Alnico permanent magnet. Dielectromagnets for FA-15 motor have been prepared from General Motors melt-spun ribbon MQP-D powder and axially magnetised. Magnetic properties of dielectromagnets are shown in Table 2. Models of the FA-15 motor with Alnico 400 and dielectromagnet have been produced and the mechanical characteristics, starting torque in function of operation impulse frequency, have been measured. Results shows Fig. 3. Measures were made for FA-15 motor models with dielectromagnet, with dielectromagnet with enlarged air gap in magnetic circuit and for serial made motor with Alnico 400 magnet. In the commutator motor with permanent magnets designed by a team on Technical University of Wrocław are applied the ferrite magnets from FXD380. For comparison purposes, experiments with FXD380 and dielectromagnets made from different mixtures of the melt-spun ribbon MQP-D powder with the ferrite strontium have been conducted. Table 3 shows the magnetic properties of FXD380 and dielectromagnets. To determine the suitability of dielectromagnets for this type motors, comparative analyses of parameters of the motor excited with ferrite permanent magnets and with the different content dielectromagnets have bee made. Table 4 present the parameters of commutator motors excited with different permanent magnets. Some problems with crushing of hard magnetic powder grains and delamination of the dielectromagnets during magnetisation occurred. During assembling and in normal work of the motor, in dielectromagnets occur some mechanical stresses like stretching, bending and twisting stresses; in effect they can damage the magnet. It makes necessary to develop the technology of dielectromagnets with improved mechanical properties. For the initial investigations on dielectromagnets with improved mechanical properties the hard magnetic powder of melt-spun ribbon Nd-Fe-B type MQP-D has been chosen. As the binder an epoxy resin with iron powder type ABM110.32 by Hogenas as a filler was used. The magnetic properties of dielectromagnets and their compressive strength were measured; table 5 shows the results.