This paper presents an investigation and a performance evaluation of an unsymmetrical two-phase induction motor (U-TPIM) controlled by an indirect rotor flux orientation (IRFO) strategy under the difference of stator winding voltages using the unbalanced space vector PWM technique. The main and auxiliary windings are fed by the appropriate voltages as the correct proportion of an effective turns ratio between the auxiliary and main windings so as to eliminate the backward rotating field, reduce the torque pulsation and increase the electromagnetic torque. In addition, this effective turns ratio is employed for the similar magnitude compensation of stator winding currents in rotor flux oriented control. Thus, the double line frequency components established by an unsymmetrical component of the stator current transformation in the rotating reference frame are eliminated. To confirm the validity, the comprehensive simulation results using Matlab/Simulink are illustrated, and the experimental results implemented by dSPACE illustrate the speed response, electromagnetic torque, currents and voltages in the stationary and rotating reference frame. All of the established experimental results indicate that the proposed U-TPIM performances are improved.
PL
W artykule przedstawiono badanie i ocenę działania niesymetrycznego dwufazowego silnika indukcyjnego (U-TPIM) sterowanego za pomocą strategii pośredniej orientacji strumienia wirnika (IRFO) w warunkach różnicy napięć uzwojenia stojana przy użyciu techniki niezrównoważonego wektora przestrzennego PWM. Uzwojenia główne i pomocnicze są zasilane odpowiednimi napięciami, jako właściwa proporcja efektywnego stosunku zwojów między uzwojeniem pomocniczym i głównym, tak aby wyeliminować wsteczne pole wirujące, zmniejszyć pulsacje momentu obrotowego i zwiększyć moment elektromagnetyczny. Ponadto ten efektywny współczynnik zwojów jest wykorzystywany do kompensacji podobnej wielkości prądów uzwojenia stojana w sterowaniu zorientowanym na strumień wirnika. W ten sposób eliminowane są składowe podwójnej częstotliwości linii ustalone przez niesymetryczną składową transformacji prądu stojana w wirującym układzie odniesienia. Aby potwierdzić wiarygodność, zilustrowano kompleksowe wyniki symulacji z wykorzystaniem Matlab/Simulink, a wyniki eksperymentalne zaimplementowane przez dSPACE ilustrują odpowiedź prędkości, moment elektromagnetyczny, prądy i napięcia w stacjonarnej i obrotowej ramce odniesienia. Wszystkie ustalone wyniki eksperymentalne wskazują, że proponowane osiągi U-TPIM uległy poprawie.
Silniki synchroniczne z magnesami trwałymi o rozruchu bezpośrednim w porównaniu do silników indukcyjnych charakteryzują się lepszymi właściwościami eksploatacyjnymi: większą sprawnością; większym współczynnikiem mocy i stałą prędkością obrotową. Mają one jednak znaczącą wadę: przeciętne właściwości rozruchowe. W przypadku silników trójfazowych właściwości rozruchowe można poprawić przez odpowiednie zaprojektowanie uzwojenia wirnika oraz ułożenia magnesów trwałych. W przypadku silników jednofazowych dodatkowo należy dobrać kondensator rozruchowy wraz z wyłącznikiem. Artykuł przedstawia sposoby rozruchu jednofazowego silnika synchronicznego z magnesami trwałymi za pomocą przekaźnika czasowego oraz wyłącznika odśrodkowego.
EN
Line start permanent magnet synchronous motor in comparison with induction motors have many advantages: higher efficiency, higher power factor and constant speed. However, they have one significant drawback: weak starting properties. These properties can be improved by optimization of rotor winding and permanent magnet arrangement in the rotor. In case of single-phase motor running capacitor with switch must be added to improve single-phase motor starting properties. The article deals with single-phase permanent magnet synchronous motor start-up with running capacitor. The running capacitor is switched-off during motor starting by centrifugal switch or time-relay switch.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.