Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników

Znaleziono wyników: 19

Liczba wyników na stronie
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
Wyniki wyszukiwania
Wyszukiwano:
w słowach kluczowych:  synchronous reluctance motor
help Sortuj według:

help Ogranicz wyniki do:
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
EN
This study focuses on the maximum torque current ratio control of synchronous reluctance motors and proposes an optimized control method for the maximum torque current ratio of synchronous reluctance motors based on virtual signal injection. Firstly, the research on the maximum torque current ratio control of synchronous reluctance motors based on the virtual signal injection method is conducted, and the existing virtual unipolar square wave signal injection method is analyzed and studied. Secondly, a non-parametric maximum torque current ratio control strategy based on a synchronous reluctance motor combined with the virtual signal injection method is proposed. This strategy does not involve complex parameter calculations, and the control accuracy is not limited by the accuracy of the parameters in the model. The experimental results showed that under the control of virtual bipolar and unipolar square wave signal injection methods, the load torque was converted from 2 Nm to 6 Nm at t = 2.5 s, and there was a significant change in the current amplitude and waveform of the current vector. Under the control of the bipolar injection method, the current amplitude waveform of the motor was lower than that of the unipolar waveform, and the current was smaller. After the load suddenly changed, it could enter a stable state faster. After the load changed at t = 2.5 s, the phase angle of the current vector was quickly adjusted and stabilized under the control of the bipolar signal. The designed method has a good optimization effect compared to the traditional virtual signal injection method, and can achieve high-performance maximum torque current ratio optimization control on synchronous reluctance motors.
2
Content available remote Improved current regulators for sensorless synchronous reluctance motor
EN
To achieve rapid response, good tracking performance and high efficiency, different types of control strategies have been adopted for synchronous reluctance motors (SynRMs). In this paper, a new approach to rotor speed estimation of a sensorless reluctance synchronous motor is proposed. It consists of replacing the conventional PI current controller with that based on model predictive control (MPC) using the adaptive model reference estimator (MRAS) upstream. The stator current and speed are first estimated by the MRAS technique and then injected into the MPC block to calculate the reference voltage vector (RVV). This new approach which takes into account all the mechanical and electrical variables in a control law via a new cost function allows to obtain the signals switched to the power converter. The overall system is implemented in MATLAB/SIMULINK.
PL
Aby osiągnąć szybką reakcję, dobrą wydajność śledzenia i wysoką wydajność, przyjęto różne typy strategii sterowania dla synchronicznych silników reluktancyjnych (SynRM). W artykule zaproponowano nowe podejście do szacowania prędkości obrotowej wirnika bezczujnikowego reluktancyjnego silnika synchronicznego. Polega ona na zastąpieniu konwencjonalnego regulatora prądu PI regulatorem opartym na modelowym sterowaniu predykcyjnym (MPC) z wykorzystaniem adaptacyjnego estymatora odniesienia modelu (MRAS). Prąd i prędkość stojana są najpierw szacowane za pomocą techniki MRAS, a następnie wprowadzane do bloku MPC w celu obliczenia wektora napięcia odniesienia (RVV). To nowe podejście, które uwzględnia wszystkie zmienne mechaniczne i elektryczne w prawie sterowania za pomocą nowej funkcji kosztu, pozwala na uzyskanie sygnałów przełączanych do przekształtnika mocy. Cały system jest zaimplementowany w środowisku MATLAB/SIMULINK.
EN
Fault diagnosis and condition monitoring of synchronous machines running under load is a key determinant of their lifespan and performance. Faults such as broken rotor bars, bent shafts and bearing issues lead to eccentricity faults. These faults if not monitored may lead to repair, replacement and unforeseen loss of income. Researchers who attempted to investigate this kind of machine stopped at characterizing and deduced ways, types and effects of rotor eccentricity fault on the machine inductances using the winding function method. A modified closed-form analytical model of an eccentric synchronus reluctance motor (SynRM) is developed here taking into cognizance the machine dimensions and winding distribution for the cases of a healthy and unhealthy SynRM. This paper reports the study the SynRM under static rotor eccentricity using the developed analytical model and firming up the model with finite element method (FEM) solutions. These methods are beneficial as they investigated and presented the influence of the degrees of static eccentricity on the machine performance indicators such as speed, torque and the stator current and assess the extent to which the machine performance will deteriorate when running with and without load. The results show that static eccentricity significantly affects the machine’s performance as the degree of eccentricity increases.
EN
The aim of this study was to investigate and analyse the synchronous reluctance machine. An accurate method for determining the lumped parameters of an equivalent circuit of the studied machine has been proposed. The method is based on the phase currents and voltages analysis at low slip operation. Experimental research of a synchronous reluctance machine is supplemented by simulation studies. The field-circuit model of electromagnetic phenomena in the considered motor was developed and used in simulation. The proposed method allows the numerical model to be verified by comparing the calculated and measured torqueangle characteristics of the machine. The test results obtained are presented and discussed. Achieved satisfactory concordance between simulation and experiment results proves that the proposed approach can be useful in the synthesis of reliable synchronous reluctance machines as well as in their control systems.
EN
The modelling and analysis of a proposed line-start three-phase concentrated (overlapping) and conventional distributed winding synchronous reluctance motors was carried out in this study. The machine inductances were determined using Winding Function Theory (WFT) and the analysis of the machine was done in Direct-Phase Variables (DPV). The machine performance characteristics such as Speed, Torque and Phase currents were observed. ANSYS Finite Element Analysis (FEA) software was used to validate and show the viability of the models as harmonics are taken into account in the FEA simulation. The results obtained from the FEA simulation showed the presence of MMF harmonics and airgap permeance harmonics that produced torque ripples. Although distributed winding SynRM showed slightly better overload capability the proposed concentrated winding SynRM will be easier to construct due to its fewer stator slots.
PL
W pracy przeprowadzono modelowanie i analizę zaproponowanych synchronicznych silników reluktancyjnych trójfazowych skoncentrowanych (nakładających się) i konwencjonalnych o uzwojeniu rozproszonym. Indukcyjność maszyny wyznaczono za pomocą teorii funkcji uzwojenia (WFT), a analizę maszyny przeprowadzono w zmiennych fazach bezpośrednich (DPV). Zaobserwowano charakterystyki pracy maszyny, takie jak prędkość, moment obrotowy i prądy fazowe. Oprogramowanie ANSYS do analizy elementów skończonych (FEA) zostało użyte do walidacji i wykazania wykonalności modeli, ponieważ w symulacji MES uwzględniane są harmoniczne. Wyniki uzyskane z symulacji FEA wykazały obecność harmonicznych MMF i harmonicznych przepuszczalności szczeliny powietrznej, które powodowały tętnienia momentu obrotowego. Chociaż rozproszone uzwojenie SynRM wykazało nieco lepszą zdolność przeciążania, proponowane skoncentrowane uzwojenie SynRM będzie łatwiejsze do zbudowania ze względu na mniejszą liczbę szczelin stojana.
EN
This paper focuses on designing a gain-scheduled (G-S) state feedback controller (SFC) for synchronous reluctance motor (SynRM) speed control with non-linear inductance characteristics. The augmented model of the drive with additional state variables is introduced to assure precise control of selected state variables (i.e. angular speed and d-axis current). Optimal, non-constant coefficients of the controller are calculated using a linear-quadratic optimisation method. Non-constant coefficients are approximated using an artificial neural network (ANN) to assure superior accuracy and relatively low usage of resources during implementation. To the best of our knowledge, this is the first time when ANN-based gain-scheduled state feedback controller (G-S SFC) is applied for speed control of SynRM. Based on numerous simulation tests, including a comparison with a signum-based SFC, it is shown that the proposed solution assures good dynamical behaviour of SynRM drive and robustness against q-axis inductance, the moment of inertia and viscous friction fluctuations.
EN
The Synchronous Reluctance Machine (SynRM) is an electrical machine in which the useful electromagnetic torque is produced due to rotor saliency. Its high powerand torque-to-mass ratio and very good efficiency make it a cheap and simple alternative for permanent magnet or induction motors, e.g. in electromobility applications. However, because of magnetic nonlinearities, the rotational speed and torque control of a SynRM is a nontrivial task. In the paper, a control algorithm based on a Hamiltonian mathematical model is presented. The model is formulated using measurement results, obtained by the drive controller. An algorithm is tested in the drive system consisting of a SynRM with the classical rotor and a fast prototyping card. The drive dynamic response in transient states is very good, but the proposed algorithm does not ensure the best efficiency after steady state angular velocity is achieved.
EN
Motion control is facing an increasing popularity in the present research activities. Owing to the expected wide spreading of motion control applications, it can be predicted that the advancements in the field of electric motor drives will have a high level of influence on the new results in the field of motion control. The synchronous reluctance motor drives mean an excellent and yet cost-effective solution for actuators in motion control applications. In this article, the direct torque control with space vector modulation is analysed as a possible candidate for synchronous reluctance motor motion control applications. Its torque-control performance is investigated as a function of torque-control sample time, and a comparison of the torque ripples is made with other torque-control algorithms by an FFT analysis.
EN
Synchronous reluctance motor drives are one of the most attractive alternatives of permanent magnet synchronous motor drives and induction motor drives in the field of conventional industrial and household applications. This tendency is expected to be continued in the case of motion control applications as well. This article investigates two torque-control algorithms that are possible candidates for motion control synchronous reluctance motor applications. The examined torque-control algorithms are direct torque control (DTC) and hysteresis current vector control (HCVC).
PL
W artykule dokonano przeglądu istniejących obecnie strategii optymalnego sterowania synchronicznego silnika reluktancyjnego z wirnikiem o rozłożonej anizotropii magnetycznej pakietowanego poosiowo oraz przeprowadzono analizę możliwości wykorzystania wybranych odmian i modyfikacji metody DTC (direct torque control) do realizacji określonych strategii sterowania. W konkluzji wskazano na te struktury sterowania DTC, które najlepiej nadają się do wykorzystania w układach optymalnego sterowania silnika SynRM.
EN
In the paper a review of currently used optimal control strategies of axially laminated anisotropic synchronous reluctance motor was presented. The analysis of potential use of selected variants and modifications of direct torque and flux control techniques (DTC) for the realization of chosen control strategies was also performed. In the conclusion, the method best suited for the realization of optimal control strategy of synchronous reluctance motor was pointed out.
11
Content available remote Porównanie sprawności napędu wyposażonego w silnik indukcyjny i reluktancyjny
PL
Rozwój algorytmów sterowania silnikami elektrycznymi przyczynił się do rozwoju napędu elektrycznego opartego o silniki reluktancyjne. Konstrukcja, charakteryzująca się brakiem obwodu wzbudzenia daje tu podstawę do dyskusji na temat zwiększonej sprawności, w stosunku do silnika indukcyjnego. W niniejszym artykule przedstawiono badania porównawcze sprawności napędu wyposażonego w silnik synchroniczny reluktancyjny oraz silnik indukcyjny, obciążanych stałym momentem.
EN
Development of algorithms for control of electric motors contributed to a development of electric drive based on reluctance motors. The design of motor without induction circuit gives a reason for discussion on increased efficiency of this motor in comparison with efficiency of induction motor. Comparative tests of efficiency of drive equipped with synchronous reluctance motor and drive equipped with induction motor, both of constant torque, are presented.
PL
Od momentu zaprezentowania przez firmę ABB pierwszych pakietów napędowych złożonych z synchronicznych silników reluktancyjnych (SynRM) oraz przemienników częstotliwości minęły już prawie 3 lata. Przez ten czas nastąpiło wiele zmian, nie tylko tych technicznych dotyczących samych urządzeń, ale również w nastawieniu klientów do zastosowania bardziej energooszczędnych rozwiązań. Wszystko wskazuje na to, że taka tendencja utrzyma się ze względu na rosnące ceny energii elektrycznej, nowe regulacje i wymogi ze strony Unii Europejskiej, zabraniające wykorzystywania silników o niskiej sprawności, a także z powodu rosnącej świadomości społeczeństwa w zakresie ekologii i ochrony środowiska.
PL
W niniejszej pracy dokonano przeglądu istniejących obecnie odmian i modyfikacji metody sterowania DTC oraz przeprowadzono analizę możliwości ich wykorzystania w układzie sterowania synchronicznego silnika reluktancyjnego. Poza wieloma wersjami podstawowej metody z klasyczną tablicą przełączeń uwzględniono rodzinę metod DTC-SVM z modulatorem wektorowym, w tym ze stałą częstotliwością przełączeń, a także szereg metod wykorzystujących regulatory o zmiennej strukturze. W konkluzji wskazano na te strategie sterowania DTC, które najlepiej nadają się do wykorzystania w układach optymalnego sterowania silnika SynRM, zapewniając jednocześnie poprawę parametrów napędu przy niskich prędkościach obrotowych.
EN
The paper presents a review of currently used direct torque and flux control techniques (DTC) and the analysis in terms of its use for control of synchronous reluctance motor. Among a variety of classical DTC structures with switching table, a set of space-vector modulation (DTC-SVM) and constant-switching-frequency PWM modulation techniques were described. Also, methods with variable structure regulators as well as predictive and adaptive regulators were mentioned. The method best suited for the realization of optima control strategy of synchronous reluctance motor was pointed out.
PL
W artykule dokonano porównania dwóch metod sterowania wektorowego synchronicznego silnika reluktancyjnego: sterowania polowo-zorientowanego przy zmiennym kącie wymuszenia oraz metody bezpośredniego sterowania momentem i strumieniem. Dla obydwu strategii sterowania zbudowano modele symulacyjne w środowisku Matlab/Simulink oraz przeprowadzono symulacje podstawowych stanów dynamicznych silnika.
EN
Comparison analysis of two control strategies of synchronous reluctance motor with axially laminated anisotropic rotor was presented: variable current angle field oriented vector control and direct torque and flux vector control (DTC). Both control strategies were investigated on the basis of their simulation models, derived in Matlab-Simulink environment.
EN
Synchronous reluctance motors exhibit lower torque density and lower power factor than can be found in permanent magnet synchronous motors of similar size. Torque density and power factor of synchronous reluctance motor can be easily improved by placing permanent magnet material in rotor flux barriers of synchronous reluctance motor. Such a hybrid motor is usually called permanent magnet assisted reluctance motor. The aim of the paper is to present how the quantity of added permanent magnet material in such a hybrid motor influences on motor characteristics.
PL
Reluktancyjne silniki synchroniczne odznaczają się mniejszą gęstością momentu I mniejszym współczynnikiem mocy niż silniki synchroniczne z magnesami trwałymi o zbliżonych wymiarach. Parametry te mogą być łatwo polepszone poprzez umieszczenie magnesów trwałych w wirniku maszyny reluktancyjnej. Silnik taki jest zwykle nazywany silnikiem reluktancyjnym wspomaganym magnesem trwałym. Celem artykułu jest pokazanie jak ilość dodanego magnesu trwałego wpływa na charakterystykę silnika.
PL
Zagadnienia dotyczące konstrukcji i sterowania synchronicznych silników reluktancyjnych (SynRM) są ciągle przedmiotem intensywnych badań, gdyż silnik ten - należący do grupy silników o bezstratnym wirniku - jest coraz bardziej realną alternatywą dla silnika indukcyjnego w wielu zastosowaniach.
EN
The paper deals with computer simulations of dynamic performance of vector controlled synchronous reluctance motor with axially laminated anisotropic rotor, operating upon two constant current angle control strategies: maximum torque per given stator current and maximum torque per given flux linkage. The simulation model in Matlab-Simulink environment was derived, based on mathematical model of the motor in d-q rotor coordinates. The simulations results clearly show, that maximum torque versus flux linkage control strategy offers better dynamic response of the motor while maximum torque versus current control minimizes power losses and appears the best solution when low dynamic performance is allowed.
17
Content available remote Performance Evaluation of Synchronous Reluctance Motor in BLDC Drive
EN
The paper presents a performance evaluation of a synchronous reluctance motor in BLDC drive. The tested synchronous reluctance motor was made from IEC 56 induction motor stator and four pole rotor with three-barriers per pole. Measured motor characteristics of the tested synchronous reluctance motor in the BLDC motor drive with 120 electrical degree conducting mode in the range of speed 4000 rpm.10000 rpm are presented.
PL
Artykuł przedstawia badanie charakterystyki działania reluktancyjnego silnika synchronicznego w napędach BLDC. Testowany silnik reluktancyjny został wykonany ze stojana silnika indukcyjnego IEC56 oraz czterobiegunowego wirnika z trzema przegrodami w biegunie. Zaprezentowano zmierzome charakterystyki silnika testowego z przesunięciem elektrycznym 120 stopni w zakresie prędkości 4000 rpm – 10000 rpm.
18
Content available remote Modeling of a two-phase synchronous reluctance motor
EN
The paper presents the usage of a two-phase stator winding (i.e. a winding layout with two symmetric and orthogonal phase-windings) in a synchronous reluctance motor (SRM) drive. A magnetically linear two-phase SRM model written in the d-q reference frame is presented. The model parameters are determined experimentally for a manufactured two-phase SRM prototype. With such a winding the SRM's currents can be measured and independently controlled. Also, the SRM's inductances can be determined by measurements directly on the motor terminals.
PL
Artykuł prezentuje wykorzystanie stojana silnika dwufazowego w napędzie z synchronicznym silnikiem reluktancyjnym Magnetycznie liniowy dwufazowy model silnika reluktancyjnego (SRM) zapisany jest we współrzędnych d-q. Parametry modelu wyznaczane są eksperymentalnie na bazie rzeczywistego silnika dwufazowego. Mając taki model uzwojenia można obliczyć prądy w silniku i sterować nim niezależnie. Można też mierzyć indukcyjności w silniku.
PL
W artykule, dla 3-fazowych silników synchronicznych reluktancyjnych z wirnikami wykonanymi na bazie silników klatkowych, przedstawiono sposób obliczeń ich parametrów eksploatacyjnych z uwzględnieniem nasycania się obwodu magnetycznego. W obliczeniach polowych zastosowano Metodę Elementów Skończonych dla zagadnienia 2-wymiarowego. Wyznaczono charakterystyki strumieni sprzężonych w zależności od kompleksora prądu stojana. Charakterystyki te wykorzystywane w obliczeniach obwodowych pozwalają wyznaczyć parametry eksploatacyjne silnika w stanach ustalonych. Porównano charakterystyki kątowe momentu elektromagnetycznego dla dwóch typów silników przyjmując nieliniowy i liniowy obwód magnetyczny. Przedstawiono również wyniki obliczeń polowych momentu rozruchowego silnika w zależności od położenia wirnika. Wyniki obliczeń porównano z dostępnymi wynikami pomiarów.
EN
The paper presents the way of calculation of the performance of 3-phase synchronous reluctance motors with rotors constructed on the basis of squirrel cage ones when taking into account saturation of the magnetic circuit. The FEM for 2-D problem is used in field calculations. The characteristics of flux linkages versus the stator current phasor are determined. These characteristics used in field calculations allow determining the motor peformance in steady states. The electromagnetic torque - power angle characteristics for two types of motors when assuming linear or nonlinear magnetic circuit are compared with each other. There are also presented the results of field calculations of the starting torque in dependence on the motor position. The test results of calculations are compared with the measurement results given in the literature.
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.