Bezczujnikowe sterowanie trakcyjnym silnikiem IPMSM małej mocy

• Autorzy: Jarzębowicz, L. , Karwowski, K.

Warianty tytułu

EN

Sensorless control of low-power traction IPMSM motor

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Przedstawiono metody odtwarzania położenia kątowego wirnika w silniku synchronicznym z magnesami trwałymi zagłębionymi w wirniku (IPMSM). Omówione algorytmy estymacji położenia opierają się na analizie wartości pochodnych prądów fazowych silnika związanych z modulacją napięć realizowaną przez falownik tranzystorowy. W artykule przedstawiono ideę, założenia oraz równania matematyczne proponowanych estymatorów. Zaprezentowano i omówiono przykładowe wyniki eksperymentalne.

EN

This paper describes an algorithm for estimation of IPMSM angular rotor position. The algorithm uses derivatives of motor phase currents resulting from PWM modulation to obtain the rotor position. Control of the IPMSM electromagnetic torque requires a precise estimation of the rotor angular position throughout the wide speed range. This involves using a set of estimation methods switched with the dependence on the actual rotor speed. The three proposed estimation algorithms are characterized by simple mathematical equations. Estimation results are obtained at one or few PWM periods, depending on the method. However implementation of the proposed estimators involves specific and complex algorithm to measure the motor phase currents. The measurement must be performed more frequently than in standard drive (containing mechanical transducer), also the moments of the measurement must be correlated with inverter transistors switching times. Development and parameters adjustment of measurement algorithm are key issues in the implementation of sensorless drive. Estimator basics and mathematical equations are presented and discussed. Laboratory test results are given and commented.

Słowa kluczowe

PL

estymacja położenia kątowego wirnika; napęd elektryczny; silnik synchroniczny z magnesami trwałymi; sterowanie bezczujnikowe

EN

electric drive; motor; permanent magnet synchronous motor; rotor angular position estimation; sensorless control

• Czasopismo: Czasopismo Techniczne. Elektrotechnika
• Rocznik: 2011
• Tom: R. 108, z. 1-E
• Strony: 133-142
• Opis fizyczny: Bibliogr. 10 poz.,Rys., wz., wykr.,

Twórcy

autor

Jarzębowicz, L.

autor

Karwowski, K.

• Katedra Inżynierii Elektrycznej Transportu, Wydział Elektrotechniki i Automatyki, Politechnika Gdańska

Bibliografia

• [1] Jarzębowicz L., Karwowski K., Mizan M., Simulation model of IPMSM drive with rotor position estimator, Computer Applications in Electrical Engineering, Poznan University of Technology, COMPRINT, Poznań 2009.
• [2] Jarzębowicz L., Karwowski K., Estimation of IPMSM rotor position by analysis of phase current derivatives, ELECTROMOTION Quarterly, Vol. 17, No. 1, January–March 2010.
• [3] Jarzębowicz L., Mizan M., Estymacja położenia początkowego wirnika w silniku PMSM, materiały konferencyjne, XIV Konferencja Naukowa „Zastosowania komputerów w elektrotechnice”, Poznań 2009.
• [4] Jarzębowicz L., IPMSM rotor position estimator based on analysis of phase current derivatives, Modern Electric Traction – Vehicles, Gdansk University of Technology, Faculty of Electrical and Control Enginnering, Gdańsk 2009.
• [5] Jarzębowicz L., Sterowanie trakcyjnym silnikiem synchronicznym z magnesami zagłębionymi w wirniku bez pomiaru wielkości mechanicznych, rozprawa doktorska, Politechnika Gdańska, Gdańsk 2010.
• [6] Petrović V., Stanković A.M., Blaško V., Position Estimation in Salient PM Synchronous Motors Based on PWM Excitation Transients, Industry Applications, IEEE Transactions, Vol. 39, Issue 3, May–June 2003.
• [7] Raute R., Caruana C., Cilia J., Staines C.S., Sumer M., A Zero Speed Operation Sensorless PMSM Drive Without Additional Test Signal Injection, Industry Applications, Power Electronics and Applications, 2007 European Conference on. 2–5 2007.
• [8] Shi J., Liu T., Chang Y., Position Control of an Interior Permanent-Magnet Synchronous Motor Without Using a Shaft Position Sensor, Industrial Electronics, IEEE Transactions, Vol. 54, Issue 4, June 2007.
• [9] Wang Ch., Xu L., A Novel Approach for Sensorless Control of PM Machines Down to Zero Speed Without Signal Injection or Special PWM Technique, Power Electronics, IEEE Transactions, Vol. 19, Issue 6, November 2004.
• [10] Zawirski K., Sterowanie silnikiem synchronicznym o magnesach trwałych, Wyd. Politechniki Poznańskiej, Poznań 2005.