Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

From transverse flux machine to fractional slot concentrated winding permanent magnet synchronous machine

Lerch Tomasz

Archives of Electrical Engineering

|

2024

|

Vol. 73, nr 2

393--407

EN

The article presents the results of research on transverse flux machine (TFM) modifications that led to the development of the cogging machine (PMCM) concept and its further evolutions. The transformation process of the cogging machine from a multi-segment to a single-segment modular design has resulted in a structure identical to the known and commonly used fractional slot concentrated winding permanent magnet synchronous machine (FSCW-PMSM). The paper describes the features gained and lost by the modified machine in various transformation stages. An original method for selecting the number of winding modules is also proposed, depending on the number of coils in a module and the pitch of the pole using a separating tooth between the modules.

2

Intelligent monitoring of PMSM based on adaptive fuzzy logic for diagnosis

Hamdi Pacha Fatima Zohra, Herizi Abdelghafour, Fezai Nadia, Ben Amor Abdessattar

Przegląd Elektrotechniczny

|

2023

|

R. 99, nr 4

241--246

EN

In this paper, the fuzzy adaptive gain monitoring method (AGFLC) uses direct field-oriented control (DFOC) to monitor the speed of permanent magnet synchronous motors (PMSM). This surveillance strategy can detect the error of the velocity parameter, forcing the monitored system to achieve the desired reference model, and eliminating the velocity error. First, we examine the mathematical model describing the internal behavior of PMSM to design our system based on the priory physical model of the system. Then, we propose an intelligent method that combines a fuzzy control algorithm with its related control rules, aiming to monitor the speed of PMSM. This problem is solved by combining the two parameters of error and its variation. A fuzzy algorithm has proven to be an effective method to adjust the speed by suppressing disturbances. Furthermore, an adapted gain fuzzy controller, which provides a fast dynamic response without overshooting at various dynamic actions, has been suggested to compensate for all external disturbances. The obtained simulation results demonstrate the efficiency of the monitoring method for fault detection and localization and verify the performance of the adaptive algorithm control system.

PL

W tym artykule, rozmyta adaptacyjna metoda monitorowania wzmocnienia (AGFLC) wykorzystuje bezpośrednie sterowanie zorientowane na pole (DFOC) do monitorowania prędkości silników synchronicznych z magnesami trwałymi (PMSM). Ta strategia nadzoru może wykryć błąd parametru prędkości, zmuszając monitorowany system do osiągnięcia pożądanego modelu odniesienia i eliminując błąd prędkości. Najpierw badamy model matematyczny opisujący wewnętrzne zachowanie PMSM, aby zaprojektować nasz system w oparciu o priorytyczny model fizyczny systemu. Następnie proponujemy inteligentną metodę, która łączy algorytm kontroli rozmytej z powiązanymi z nim regułami kontroli, mającymi na celu monitorowanie prędkości PMSM. Problem ten jest rozwiązywany poprzez połączenie dwóch parametrów błędu i jego zmienności. Algorytm rozmyty okazał się być skuteczną metodą regulacji prędkości poprzez tłumienie zakłóceń. Ponadto do kompensacji wszystkich zakłóceń zewnętrznych zaproponowano regulator rozmyty o dostosowanym wzmocnieniu, który zapewnia szybką odpowiedź dynamiczną bez przekroczeń przy różnych akcjach dynamicznych. Uzyskane wyniki symulacji pokazują skuteczność metody monitorowania do wykrywania i lokalizacji uszkodzeń oraz weryfikują wydajność systemu sterowania z algorytmem adaptacyjnym.

3

Comparative study of the performance of a sliding, sliding-fuzzy type 1 and a sliding-fuzzy type 2 control of a permanent magnet synchronous machine

Herizi Abdelghafour, Rouabhi Riyadh, Zemmit Abderrahim

Przegląd Elektrotechniczny

|

2022

|

R. 98, nr 11

21--29

EN

This paper presents a comparative study of sliding mode control, hybrid sliding type-1 fuzzy logic and hybrid sliding type-2 fuzzy logic applied on the permanent magnet synchronous machine (PMSM). We used different criteria in this comparison: qualitative, quantitative and robust during the transient and permanent operation of the system. In this article, we present a new sliding mode control strategy applied to the PMSM, this control combines sliding mode and fuzzy logic (type-1 and type-2) to find robust control. The control proposed keeping the part of the equivalent control by sliding mode and will change the part of the switching by a fuzzy controller. Simulation results with a sliding mode control, type-1 fuzzy logic controller (T1FLC) and with an interval type-2 fuzzy logic controller (IT2FLC) of a permanent magnet synchronous machine are presented. The advantage of using interval type-2 fuzzy logic controller is verified.

PL

W artykule przedstawiono badanie porównawcze sterowania ślizgowego, hybrydowej ślizgowej logiki rozmytej typu 1 i hybrydowej ślizgowej logiki rozmytej typu 2 zastosowanej w maszynie synchronicznej z magnesami trwałymi (PMSM). W tym porównaniu zastosowaliśmy różne kryteria: jakościowe, ilościowe i solidne podczas przejściowej i stałej pracy systemu. W tym artykule przedstawiamy nową strategię sterowania trybem ślizgowym zastosowaną do PMSM, ta kontrola łączy tryb ślizgowy i logikę rozmytą (typu-1 i typu-2), aby znaleźć niezawodne sterowanie. Sterowanie zaproponowało zachowanie części sterowania równoważnego w trybie przesuwnym i zmieni część przełączania za pomocą sterownika rozmytego. Przedstawiono wyniki symulacji ze sterowaniem ślizgowym, regulatorem rozmytym typu 1 (T1FLC) oraz interwałowym regulatorem logiki rozmytej typu 2 (IT2FLC) maszyny synchronicznej z magnesami trwałymi. Sprawdzono zaletę stosowania interwałowego sterownika rozmytego typu 2.

4

Vertical transportation: effects of harmonics of drives by PM machines

Anand R., Gayathridevi B., Keshavan B. K.

Power Electronics and Drives

|

2018

|

Vol. 3 (38), No. 1

47--53

EN

Permanent magnet motor drive is a widely used technology, offering many advantages, such as exceptional speed, torque control and greater flexibility. Improvement of reliability and efficiency has become a great research interest. Towards this direction and taking into account the major developments in permanent machine technology over the recent years, the use of energy recovery converters has been introduced in various industrial applications. In this paper, the effects of harmonics on a three-phase motor controlled by a drive are analysed, and the behaviours of the filter topology after adopting regenerative drives are studied. The main contribution of this study is a methodology to foresee the standards that can be achieved with the use of an active front end system topology with filters. Moreover, the use of an optimum filter that eases the power system distortion is presented. The analysis presented in this paper is validated experimentally.

5

Application of a fuzzy logic controller for a permanent magnet synchronous machine drive

Olesiak K.

Przegląd Elektrotechniczny

|

2016

|

R. 92, nr 12

113--116

EN

The article presents a model of the drive with a permanent magnet synchronous machine. In the drive control system was applied a fuzzy speed controller. The general formula of the rule base for the fuzzy controller with dual structure was presented. The simulation tests of the drive were carried out during start-up, changing load torque and reverse. The results of simulation research were presented as the time characteristics of the stator current, the rotor speed, the electromagnetic torque and the DC bus voltage.

PL

W artykule przedstawiono model napędu z silnikiem synchronicznym z magnesami trwałymi. W układzie sterowania napędu został zastosowany rozmyty regulator prędkości. Przedstawiono ogólną formułę bazy reguł dla regulatora rozmytego o podwójnej strukturze. Przeprowadzono badania symulacyjne napędu podczas rozruchu, zmiany momentu obciążenia oraz rewersu. Rezultaty badań przedstawiono w postaci przebiegów czasowych prądu stojana, prędkości wirnika, momentu elektromagnetycznego oraz napięcia stałego w obwodzie pośrednim.

6

Power effective work of PMSМ in electric vehicles at the account of magnetic saturation and iron losses

Shchur I., Rusek A., Mandzyuk M.

Przegląd Elektrotechniczny

|

2015

|

R. 91, nr 1

199-202

EN

In this paper the improved model of permanent magnet synchronous machine (PMSM) considering iron losses and magnetic saturation is developed. The optimal dependences between projections of armature current for maximum energy efficiency of PMSM is calculated. To determine the point of transition from the first to the second zone of speed regulation, the information about the references on projections of inverter voltage is used. The simulation model of control system of PMSM for electric vehicle, which operates with maximum power efficiency at wide range of speed and is insensitive to parametric changes of PMSM, is implemented.

PL

W artukóle opracowano polepszone modeli matematyczne i komputerowe maszyny synchronicznej o magnesach trwałych (PMSM) z uwzględnieniem nasycenia magnetycznego oraz strat w żelazie. Obliczono krzywe optymalne składowych prądu twornika dla maksymalnej efektywności energetycznej pracy PMSM. W celu ustalenia punktu przejścia od pierwszej do drugiej strefy sterowania prędkości proponuje się wykorzystać informacje o zadaniu napięcia falownika. Stworzono model komputerowy układu sterowania napędem pojazdów elektrycznych na bazie PMSM, który działa z maksymalną wydajnością w szerokim zakresie prędkości obrotowej oraz jest nieczuły na zmiany parametryczne.

7

Stanowisko do prototypowania algorytmów sterowania dla silników PMSM wyposażone w kartę FPGA

Sobieraj T.

Przegląd Elektrotechniczny

|

2012

|

R. 88, nr 4b

219-223

PL

W artykule przedstawione zostało kompletne stanowisko laboratoryjne do testowania algorytmów sterowania silnikiem z magnesami trwałymi. Wszystkie bloki funkcjonalne napisane zostały w języku VHDL. Jako platforma sprzętowa wykorzystana została karta z układem FPGA (NI7853R) w środowisku LabView. Głównym celem zrealizowanych prac było zapoznanie się z możliwościami FPGA w środowisku LabView oraz przygotowanie odpowiednich interfejsów umożliwiających dalsze badania silników PMSM bez konieczności powtarzania czasochłonnych rekompilacji podstawowego algorytmu. Praca zawiera rezultaty przykładowych badań eksperymentalnych z silnikami PMSM na wykonanym stanowisku.

EN

This paper presents a laboratory stand for real-time control of permanent magnet synchronous motors, using high-speed signal processing technology (FPGA and real time system). All functional blocks were written in VHDL language. The laboratory workstation was designed using FPGA card (NI7853R) in LabView environment. The high-level goal of the work done was to learn more about possibility of FPGA in LabView environment and to prepare appropriate interfaces for further research PMSM motors without repeating time-consuming recompilation of the basic algorithm. The selected oscillograms illustrate results of control algorithms with PMSM drive.

8

Optimization and Comparison of Optimal Saliency Permanent Magnet Synchronous Machines for Electric Vehicle Application

Dagusé B., Dessante P., Vidal P., Vannier J-C., Saint-Michel J.

Przegląd Elektrotechniczny

|

2012

|

R. 88, nr 7b

119-122

EN

For electric vehicles’ traction, Permanent Magnet Synchronous Machines (PMSM) are interesting because of their high power density and their efficiency on a large flux weakening range. This solution offers multi-possibilities of conception. As a matter of fact, it is possible to choose surface or saliency PMSMs, this last one could be dissociate into two groups: Normal-Saliency PMSM and Inverse-Saliency PMSM. Based on a typical working cycle of electric vehicles, we will compare optimal Normal-Saliency PMSM and Inverse-Saliency PMSM performances.

PL

Silniki synchroniczne z magnesem trwałym dobrze działają w pojazdach trakcyjnych, co wynika z ich dużej gęstości mocy a także z ich efektywności w osłabianiu strumienia w dużym zakresie. Tego rodzaju rozwiązanie oferuje wiele możliwości. W zasadzie istnieje możliwość wyboru pomiędzy powierzchniowymi a występowymi maszynami, przy czym te ostatnie mogą być podzielone na dwie grupy: maszyny o występie normalnym i przeciwnym. W pracy przedstawiono porównanie obu tych optymalnych rozwiązań, bazując na typowym cyklu pracy pojazdów elektrycznych.

9

Determining parameters of a three-phase permanent magnet synchronous machine using controlled single-phase voltage source

Plantič Ž., Štumberger B.

Przegląd Elektrotechniczny

|

2011

|

R. 87, nr 3

137-140

EN

This paper compares and evaluates different experimental methods for determining permanent magnet synchronous machine (PMSM) parameters. They are based on numerical integration, analysis of current time-response and harmonie analysis combined with calculation of phasors and impedances. The results presented in the paper show that the parameters of two-axis PMSM dynamic model can be determined with sufficient accuracy even when the three-phase PMSM with appropriately connected windings is supplied with a single stepwise changing voltage.

PL

W artykule porównano i ewaluowano różne metody eksperymentalne dla określenia parametrów maszyn synchronicznych z magnesem trwałym. Metody te bazują na numerycznym całkowaniu, analizie prądowych odpowiedzi czasowych, oraz analizie harmonicznej połączonej obliczaniem fazorów i impedancji. Wyniki przedstawiane w artykule pokazują, że parametry dwuosiowego modelu silnika mogą być wyznaczone z wystarczającą dokładnością nawet wtedy, kiedy trójfazowy silnik zasilany jest z pojedynczego z krokowo zmiennego napięcia.

10

Review of Anti-Windup strategies for PI speed controllers in Field Oriented Control of Permanent Magnet Synchronous Machines

Espina J., Arias A., Balcells J., Ortega C.

Przegląd Elektrotechniczny

|

2009

|

R. 85, nr 10

262-266

EN

The work presented in this paper addresses the unwanted windup phenomenon reviewing and comparing different PI anti-windup strategies employed in speed control of electric drives. The tuning process of PI controllers is usually carried out considering the system as linear and therefore disregarding its physical limits such as maximum current and voltage. To safeguard the system's integrity, the PI output is normally limited eventually causing the windup phenomenon characterized by long periods of overshoots which may even result in instability. Firstly, this paper models and tunes the current and speed PI controllers with the root locus method for Field Oriented Control of a Permanent Magnet Synchronous Machines. Secondly, it is shown the mentioned unwanted Windup phenomenon in the speed loop. Finally, the Anti-Windup strategies are simulated and their behavior are compared when driving a Permanent Magnet Synchronous Machine with Field Oriented Control. Finally, some experimental results obtained from a PMSM Matrix Converter-fed set up have been carried out. These results corroborate the mathematical study and simulations presented all over this paper.

PL

Artykuł dotyczy niepożądanego efektu "windup" (wzrost amplitudy sygnału wyjściowego regulatora całkującego, wynikający z nasycenia elementu wykonawczego), przedstawionego na tle różnych strategii "anti-windup" dla regulatora PI prędkości obrotowej silników elektrycznych. Podczas strojenia, regulator PI jest zazwyczaj traktowany jako liniowy, z pominięciem fizycznych ograniczeń takich jak maksymalny prąd i napięcie, natomiast, w praktyce efekt "windup" zwiększa czas przeregulowania, co może skutkować niestabilnością systemu. W artykule pokazano modele i nastawy regulatorów PI prądu i prędkości z zastosowaniem metody Evansa dla sterowania polowo zorientowanego maszyn synchronicznych z magnesami stałymi. Opisano również efekt "windup" w pętli sprzężenia prędkościowego oraz przedstawiono i porównano wyniki badań symulacyjnych dla różnych strategii "anti-windup", a także wybrane wyniki eksperymentalne dla przypadku zasilania PMSM z przekształtnika matrycowego. Uzyskane wyniki laboratoryjne potwierdzają opis matematyczny i wyniki badań symulacyjnych.

11

Identyfikacja parametrów maszyny synchronicznej z magnesami trwałymi metodą częstotliwościową

Racewicz Sz., Michna M., Riu D.M., Chrzan P.J.

Przegląd Elektrotechniczny

|

2006

|

R. 82, nr 11

68-71

PL

W pracy przedstawiono metodę identyfikacji parametrów maszyny synchronicznej z magnesami trwałymi w oparciu o pomiary charakterystyk częstotliwościowych w stanie postoju. Jako schemat zastępczy maszyny przyjęto modele Parka z obwodami tłumiącymi w wirniku kolejno do trzeciego rzędu. Identyfikację parametrów przeprowadzono przy użyciu metody najmniejszych kwadratów, porównując obliczone charakterystyki amplitudowo-fazowe z wynikami eksperymentu.

EN

In this paper an identification method of electromagnetic parameters of the permanent magnet synchronous machine (PMSM) has been described. The identification is based on standstill frequency response (SSFR) tests applied to the Park's two-axis PMSM model with multiple rotor damper circuits. Parameter identification by curve-fitting has been calculated solving the nonlinear least squares problem.

12

On robust state feedback control of a permanent magnet synchronous machine drive: an experimental evaluation

Benmansour K., Boucherit M. S., Tadjine M., Rezine H.

Archives of Control Sciences

|

2005

|

Vol. 15, no. 1

83-96

EN

This paper presents a theory and an experimental evaluation of robust control algorithm for permanent magnet synchronous machine (PMSM) speed drive fed by voltage source inverter. A simple control model is first obtained by performing field orintation through a nominal linearizing stste feedback. Then, the robust control algorithm based on pole placement is applied to the PMSM in order to deal with plant uncertainties. The adopted method uses the notion of geometric stability and the multi-model approach in order to synthesis the state regulation by robust pole placement. To show the validity of our control approach. DSP based experimental results are presented. These results are very satisfactory and prove the feasibility of our control algorithm.