Ograniczanie wyników
Czasopisma help
Autorzy help
Lata help
Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników

Znaleziono wyników: 94

Liczba wyników na stronie
first rewind previous Strona / 5 next fast forward last
Wyniki wyszukiwania
Wyszukiwano:
w słowach kluczowych:  PMSM
help Sortuj według:

help Ogranicz wyniki do:
first rewind previous Strona / 5 next fast forward last
EN
The direct-phase variables (DPV) model of a five-phase permanent magnet synchronous motor is developed, presenting a more detailed set of equations for the motor in machine variables. The developed DPV model is simulated in MATLAB/Simulink to observe the characteristics response of speed and torque. The results were directly compared with a similar model developed in Ansys Maxwell Finite Element Analysis (FEA) software. Comparable results were obtained thereby validating the accuracy of the DPV Model.
PL
Przedstawiono model pięciofazowego silnika synchronicznego z magnesami trwałymi. Model analizowano z wykorzystaniem programów Matlab/Simulink. Wyniki są zbliżone do modeloewania ptrzy wykorzystaniu programu Ansys Maxwell Finite Element Analysis (FEA).
PL
W artykule opisano podstawowe parametry napędu PMSM, w skład których wchodzą: rezystancja uzwojeń, indukcyjności w osiach d-q (Ld, Lq), stała elektromotoryczna silnika ke oraz stała momentowa kt. Wyznaczanie parametrów silnika zostało przeprowadzone na specjalnie zaprojektowanym stanowisku badawczym opisanym w jednym z głównych rozdziałów artykułu. Ponadto w artykule zawarto dokładny opis procedur wyznaczania omawianych parametrów elektrycznych silnika, wraz z zestawieniem wyników badań eksperymentalnych.
EN
The article describes the basic parameters of PMSM motor, which include: stator winding resistance, inductances (Ld, Lq), motor electrical constant ke, and torque constant kt. Motors’ parameters determination was carried out on specially designed test bench described in one of the main chapters of the article. In addition, the article contains a detailed description of the procedures for determining the electric parameters of the motor, along with the summary of experimental research results.
EN
This article compares two sensorless control algorithms for a permanent magnet synchronous machine (PMSM) based on the back-EMF sliding mode observer (SMO). Indirect SMO (I-SMO) treats the back-EMF voltages as a disturbance. Direct SMO (D-SMO) considers back-EMF voltages as state-space variables. The same phase-locked loop (PLL) is used for both observers for extraction of the rotor position and speed values from the observed back-EMF voltages. In a sensorless control, the observed speed is used as feedback for the PI controller, and the observed position is used in the Park transformations. Both observers have been implemented and tested with standard field-oriented control. Simulation results indicate rather comparable speed and position estimation precision for both, but the D-SMO indicates slightly higher precision in steady-state. Even more, a tuning procedure of the D-SMO is more straightforward when compared to the I-SMO. Thus, the D-SMO was further verified experimentally with the OP 5600 rapid prototyping device and with a 350 W PMSM drive. Experimental results of the D-SMO are included at the end of the paper.
EN
In this paper, the issue related to control of the plant with nonconstant parameters is addressed. In order to assure the unchanged response of the system, an adaptive state feedback speed controller for permanent magnet synchronous motor is proposed. The model-reference adaptive system is applied while the Widrow-Hoff rule is used as adjustment mechanism of controller’s coefficients. Necessary modifications related to construction of the cost function and formulas responsible for adjustment of state feedback speed controller’s coefficients are depicted. The impact of adaptation gain, which is the only parameter in proposed adjustment mechanism, on system behaviour is experimentally examined. The discussion about computational resources consumption of the proposed adaptation algorithm and implementation issues is included. The proposed approach is utilized in numerous experimental tests on modern SiC based drive with nonconstant moment of inertia. Comparison between adaptive and nonadaptive control schemes is also shown.
EN
The current passed by the stator coil of the permanent magnet synchronous motor (PMSM) provides rotating magnetic field, and the number of turns will directly affect the performance of PMSM. In order to analyze its influence on the PMSM performance, a 3 kW, 1500 r/min PMSM is taken as an example, and the 2D transient electromagnetic field model is established. The correctness of the model is verified by comparing the experimental data and calculated data. Firstly, the finite element method (FEM) is used to calculate the electromagnetic field of the PMSM. The performance parameters of the PMSM are obtained. On this basis, the influence of the number of turns on PMSM performance is quantitatively analyzed, including current, no-load back electromotive force (EMF), overload capacity and torque. In addition, the influence of the number of turns on eddy current loss is further studied, and its variation rule is obtained, and the variation mechanism of eddy current loss is revealed. Finally, the temperature field of the PMSM is analyzed by the coupling method of electromagnetic field and temperature field, and the temperature rise law of PMSM is obtained. The analysis of this paper provides reference and practical value for the optimization design of PMSM.
EN
The concentrated winding (CW) is obviously different from the traditional distributed winding (DW) in the arrangement of windings and the calculation of winding factors, which will inevitably lead to different performances of the permanent magnet synchronous motor (PMSM). In order to analyze the differences between the CW and the DW in the performance, a 3 kW, 1500 r/min PMSM is taken as an example to establish a 2-D finite element model. The correctness of the model is verified by comparing experimental data and calculated data. Firstly, the finite element method (FEM) is used to calculate the electromagnetic field of the PMSM, and the performance parameters of the PMSM are obtained. On this basis, the influences of the two winding structures on the performance are quantitatively analyzed, and the differences between the two winding structures on the performance of the PMSM will be determined. Finally, the differences of efficiency between the two winding structures are obtained. In addition, the influences of the winding structures on eddy current loss are further studied, and the mechanism of eddy current loss is revealed by studying the eddy current density. The analysis of this paper provides reference and practical value for the optimization design of the PMSM.
EN
Nowadays the simulation is inseparable part of researcher's work. Its computation time may significantly exceed the experiment time. On the other hand, multi-core processors are common in personal computers. These processors can be used to reduce computation time by using parallel computing on multiple cores. The most popular software applied to simulate behavior of the plant is MATLAB/Simulink. A single simulation of Simulink model cannot be computed by multiple cores, but there are many engineering problems, that require a multiple simulation of the same model with different parameters. In these problems, the parallel computing can be employed to decrease the overall simulation time. In this paper the parallel computing is used to speed-up the auto-tuning process of state feedback speed controller for PMSM drive. In order to obtain the optimal coefficients of the controller, an Artificial Bee Colony optimization algorithm is employed.
EN
To improve the reliability of motor system, this paper investigates the sensor fault diagnosis methods for T-type inverter-fed dual three-phase permanent magnet synchronous motor (PMSM) drives. Generally, a T-type three-level inverter-fed dual three-phase motor drive utilizes four phase-current sensors, two direct current (DC)-link voltage sensors and one speed sensor. A series of diagnostic methods have been comprehensively proposed for the three types of sensor faults. Both the sudden error change and gradual error change of sensor faults are considered. Firstly, the diagnosis of speed sensor fault was achieved by monitoring the error between the rotating speed of stator flux and the value from speed sensor. Secondly, the large high-frequency voltage ripple of voltage difference between the estimated voltage and the reference voltage was used to identify the voltage sensor faults, and the faulty voltage sensor was determined according to the deviation of voltage difference. Thirdly, the abnormal current amplitude on harmonic subspace was adopted to identify the current sensor faults, and the faulty current sensor was located by distinguishing the current trajectory on harmonic subspace. The experiments have been taken on a laboratory prototype to verify the effectiveness of the proposed fault diagnosis schemes.
EN
The permanent magnet synchronous motor (PMSM) driven by an inverter is widely used in the industrial field, but the inverter has a significant impact on the operational stability of the PMSM. The torque ripple of the PMSM is directly affected by the coupling of multiple harmonic voltages in the motor windings. In order to analyze its influence, a water-cooled PMSM with 20 kW 2000 r/min is taken as an example to establish the finite element model of the prototype, and the correctness of the model is verified by experiments. Firstly, based on the finite element method, the electromagnetic field of the PMSM is numerically solved in different operating states, and the performance parameters of the PMSM are obtained. Based on these parameters, the influence of the harmonic voltage amplitude on the torque ripple is studied, and the influence law is obtained. Secondly, combined with the decoupling analysis method, the influence of harmonic voltage coupling on the torque ripple is compared and analyzed, and the variation law of harmonic voltage coupling on the torque ripple is obtained. In addition, the influence of different harmonic voltage coupling on the average torque of the PMSM is studied, and the influence degree of different harmonic voltage amplitude on the torque fluctuation is determined. The conclusion of this paper provides reliable theoretical guidance for improving motor performance.
PL
W artykule przedstawiono syntezę regulatora bazującego na sprzężeniu od wektora zmiennych stanu z ograniczeniami sterującego serwonapędem. Do wyznaczenia współczynników wzmocnień regulatora zastosowano algorytm optymalizacyjny sztucznej kolonii pszczół. Przedstawiono metodę wprowadzenia ograniczeń do regulatora bazującą na dyskretnych równaniach predykcyjnych. Opracowany algorytm regulacji zaimplementowano w prototypowym serwonapędzie z tranzystorami mocy SiC MOSFET i przeprowadzono testy na stanowisku laboratoryjnym.
EN
In this paper, synthesis of constrained state feedback controller for servo-drive is presented. Gain coefficients of the controller were obtained by using an artificial bee colony based optimization algorithm. Constraints handling method that is based on discrete predictive equations has been proposed. Designed control algorithm has been implemented in a prototype servo-drive with SiC MOSFET power transistors and experimentally verified.
PL
W pracy przedstawiono zagadnienie nierównomierności prędkości kątowej w napędzie z silnikiem synchronicznym o magnesach trwałych. Omówiono przyczyny powstawania tętnień momentu silnika. Zaproponowano strukturę sterowania silnikiem PMSM w osiach dq wyposażoną w kompensator neuronowy momentu zaczepowego. Wprowadzono nadrzędny układ uczenia iteracyjnego. Uczenie iteracyjne realizowane jest na podstawie estymacji momentu zaczepowego, przeprowadzonej na bazie interpolacji funkcjami sklejanymi. Dokonano symulacyjnej weryfikacji koncepcji kompensacji.(Cogging torque compensation in PMSM drive using ILC).
EN
This paper presents the problem of rotational speed unevenness in direct drives with permanent magnet synchronous motors. The causes of the motor torque ripples are discussed. Proposed PMSM control structure in dq axes is equipped with a neural compensator of cogging torque. Introduced iterative learning control was based on the estimation of the cogging torque and spline interpolation. The compensation concept was examined by simulation.
12
Content available remote Gearless low-speed PMSM drive with estimator of perturbed rotor position angle
EN
The drive system of belt conveyor with low-speed PMSM motor rated at 250 kW is presented in the paper. The motor has been optimized so that it would attain maximum torque value in overload range. This has been achieved by introducing additional packing of ferromagnetic material along the rotor circumference. To determine rotor position, an estimation system basing on perturbed test signal from absolute encoder with SSI serial communication has been used. The position estimator has been verified in the model circuit and real drive system.
PL
W artykule przedstawiono system napędowy taśmociągu z wolnobieżnym silnikiem PMSM o mocy 250kW. Silnik został zoptymalizowany w kierunku osiągnięcia maksymalnej wartości momentu w obszarze przeciążenia. Zostało to osiągnięte między innymi poprzez wprowadzenie dodatkowych wypełnień z materiału ferromagnetycznego na obwodzie wirnika. Do wyznaczania położenia wirnika wykorzystano system estymacji bazujący na zakłóconym sygnale pomiarowym z enkodera absolutnego o komunikacji szeregowej SSI. Estymator położenia został zweryfikowany w układzie modelowym oraz rzeczywistym systemie napędowym.
13
Content available PMSM servo-drive fed by SiC MOSFETs based VSI
EN
The article presents modern PMSM servo-drive with SiC MOSFETs power devices and microprocessor with ARM Cortex core. The high switching frequency is obtained due to the application of high efficient power switching components and powerful microprocessor. It allows to achieve good dynamical properties of current control loop, proper disturbance compensation and silent operation of servo-drive. Experimental tests results obtained for two different control schemes (i.e., cascade control structure and state feedback position control) are presented.
PL
Artykuł dotyczy projektu silnika z magnesami trwałymi małej mocy. W przypadku napędów małej mocy pracujących w sposób ciągły, sprawność ogólna układu napędowego odrywa istotną rolę. Na przykładzie klasycznego rozwiązania 12/8 przeprowadzono analizę wpływu konfiguracji uzwojeń (gwiazda, trójkąt) oraz sposobu sterowania pracą (BLDCM, PMSM) na właściwości maszyny. Wskazano rozwiązanie zapewniające maksymalną sprawność.
EN
This article refers to the low power permanent-magnet motor project. In the case of low power drives operating in a continuous mode, overall efficiency of the electric drive system plays an important role. On the example of the classic 12/8 solution, conducted an analysis of influence of winding configurations (star, delta) and drive technics (BLDC, PMSM) on the machine properties. Solution providing maximum efficiency was pointed out.
15
Content available remote Porównanie wybranych algorytmów sterowania napędem PMSM w sterowaniu nadążnym
PL
W niniejszym artykule przedstawiono porównanie czterech regulatorów podczas zadania nadążania za zadaną trajektorią. Obiektem symulacji jest napęd z silnikiem PMSM, na którego wale umieszczono dodatkowo masę bezwładną oraz masę skupioną, poruszającą się promieniście. Regulator w żaden sposób nie jest informowany o położeniu masy skupionej. Dodatkowo na układ oddziałuje tarcie, które również nie zostało zamodelowane. Porównano ze sobą regulator PID, regulator ślizgowy w postaci klasycznej, quasi-ślizgowy oraz supertwisting. Na końcu wyniki przedstawiono w tabeli.
EN
This paper presents comparison of four selected tracking control algorithms. The simulated plant is a PMSM drive with additional well-balanced inertia load and a point mass, which is moving radially. The controller has no information about position of the point mass. Moreover, friction is present in the plant, but it is unmodelled in the controller. PID, classical sliding mode, quasi-sliding mode and super-twisting controllers are compared. The paper ends with the table of advantages and disadvantages of investigated control algorithms.
16
Content available remote General purpose IE4 class synchronous motor with an integrated frequency converter
EN
This article takes into consideration permanent magnets synchronous motor integrated with a frequency converter. First part describes briefly requirements for general, variable speed, industrial motor with power of around 1-3kW. Next part takes closer into consideration the motor used as well as an integrated frequency converter. Last, third part shows the test results (efficiencies, thermal and noise characteristics).
PL
W artykule został opisany silnik synchroniczny z magnesami trwałymi ze zintegrowanym falownikiem. Pierwsza część opisuje wymagania stawiane napędom przemysłowym zmiennej prędkości o zakresie mocy w przedziale 1 – 3kW. Druga część artykułu opisuje budowę silnika oraz falownika. W ostatniej części przytoczone są wyniki badań sprawności, badań cieplnych oraz hałasu.
17
Content available remote Faults detection in PMSM drive using Artificial Neural Network
EN
In this paper, simulation research results of PMSM drive with open phase fault detection are presented. Proposed fault detection system is implemented using two artificial neural networks. One of them is neural model of healthy PMSM and another one generates diagnostic signals. When the fault occurs, the amplitude of current residuals increases and evaluation system returns diagnosis. In proposed system detection time is about 1 ms. Moreover, diagnosis does not depend on load state.
PL
Artykuł przedstawia wyniki badań symulacyjnych napędu PMSM z detekcją przerwy fazy. Proponowany system detekcji uszkodzeń zaimplementowano z użyciem dwóch sztucznych sieci neuronowych. Jedna z nich pełni rolę modelu neuronowego sprawnego PMSM, natomiast druga generuje sygnały diagnostyczne. W przypadku wystąpienia uszkodzenia amplituda residuów prądów wzrasta, a system ewaluacji zwraca diagnozę. Czas detekcji w przedstawionym układzie jest rzędu 1 ms. Ponadto działanie systemu nie zależy od stanu obciążenia.
PL
W artykule przedstawiono wyniki badań symulacyjnych układu napędowego z silnikiem synchronicznym o magnesach trwałych, zasilanym z bezpośredniego przekształtnika matrycowego. Zbadane zostały uszkodzenia polegające na częściowej lub całkowitej przerwie dwukierunkowego klucza energoelektronicznego, a także przerwie dwóch kluczy w tej samej lub różnych fazach. Analizie poddano wpływ uszkodzeń na przebiegi prądów wejściowych i wyjściowych przekształtnika oraz prędkości obrotowej silnika. Badania przeprowadzono w programie Matlab/Simulink z użyciem biblioteki SimPowerSystems.
EN
The paper presents simulation research results of matrix converter–fed permanent magnet synchronous motor drive. Partial or total open–circuit fault of the bidirectional power switch and total open–circuit fault of two switches in the same or different phase have been investigated. Input and output current waveforms of the converter and angular velocity of the motor have been analyzed. Tests have been performed in Matlab/Simulink using SimPowerSystems library.
PL
W artykule przedstawiono wyniki badania mocy strat i sprawności przetwarzania energii w układzie laboratoryjnym, złożonym z maszyny synchronicznej o magnesach trwałych (PMSM), o mocy 14,6 kW, pracującej jako generator i czterokwadrantowego przekształtnika, oddającego energię do sieci elektroenergetycznej. Generator był napędzany układem złożonym z maszyny indukcyjnej i czterokwadrantowego przekształtnika. Układ napędzający pracował w reżimie zadanego momentu, zaś układ z maszyną PMSM stabilizował zadaną prędkość obrotową. Badania przeprowadzono dla prędkości obrotowych wału zmienianych w zakresie od 100 obr/min do 1000 obr/min oraz momentu na wale zmienianego w zakresie ok. 10 - 100% Tmax. Uzyskane wyniki pokazano na wykresach, ilustrujących moc strat i sprawność przetwarzania energii w poszczególnych elementach toru przetwarzania w funkcji momentu na wale, dla różnych prędkości obrotowych wału. Otrzymane rezultaty pozwalają lepiej określić sprawność elektrowni wiatrowej, która z istoty swojej przez znaczną część czasu pracuje przy relatywnie małych wartościach przetwarzanej mocy.
EN
The paper shows the results of investigation of power processing efficiency and power losses in PMSM – inverter system, in wide range of processed power. The laboratory system tested consists of the Permanent Magnet Synchronous Generator and four-quadrant inverter, transferring the energy produced directly to the main supply. The generator was driven by the induction motor drive system, supplied from the inverter stabilising the torque of the motor. The rotational speed was stabilised by the PMSM drive system. The investigations has been made for the rotational speed in the range 100 to 1000 rpm and the torque between 10 and 100 percent of maximum value. The results are presented on plots showing the power losses and efficiency of energy processing in each part of power processing system as a function of torque, for various values of rotational speed.
20
Content available remote Analiza wybranej konstrukcji bezszczotkowego silnika z magnesami trwałymi
PL
Bezszczotkowe silniki z magnesami trwałymi są niewątpliwie konstrukcjami, w których sprawność przetwarzania energii elektrycznej na mechaniczną jest najwyższa ze wszystkich maszyn elektrycznych. Istnieją różne rozwiązania konstrukcyjne tych maszyn. Zaliczyć możemy do nich konstrukcje o magnesach trwałych np. zamontowanymi powierzchniowo lub wewnątrz wirnika. W publikacji dokonano analizy wybranego rozwiązania konstrukcyjnego z magnesami trwałymi. Na bazie modelu numerycznego wyznaczono charakterystyki momentowe w zależności od rodzaju pracy silnika (BLDCM, PMSM) oraz wyznaczono napięcia indukowane. Zostały wyznaczone parametry w wybranym punkcie pracy dla wybranych wymiarów geometrycznych przy założeniu pracy jako BLDCM oraz PMSM. Zamieszczono wnioski dotyczące analizowanej konstrukcji.
EN
Brushless motors with permanent magnets are structures in which efficiency of conversion electric energy into mechanical energy is undoubtedly the highest among all electric machines. There are different structures of these machines like structures with surface-mounted magnets and with magnets inside rotor. In the paper, an analysis of chosen structure with permanent magnets was conducted. Torque characteristics during different types of operation (BLDCM, PMSM) and induced voltages were determined based on numerical model. Parameters in chosen working point for chosen dimensions at operation as BLDCM and PMSM were determined. Finally, conclusions were drawn.
first rewind previous Strona / 5 next fast forward last
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.