Ключові слова
vector control
MTPA optimization
tracking of reference trajectories
power losses синхронний реактивний двигун
векторне керування
MTPA оптимізація
відпрацювання заданих траєкторій
втрати потужності
Як цитувати
Анотація
У роботі представлено алгоритм векторного керування моментом синхронних реактивних двигунів (СРД), які є глибоко насиченими електричними машинами. Конструювання алгоритму керування базується на математичній моделі двигуна з поліноміальними апроксимаціями функцій потокозчеплення, які не використовують тригонометричні функції або багатовимірні таблиці. Структура системи керування СРД дає змогу аналітично-чисельним методом формалізувати оптимізацію за критерієм «момент-струм». Результуюча процедура оптимізації є набагато простішою за існуючі і не вимагає довготривалих експериментальних тестів, легко піддається автоматизації. Результати дослідження динаміки системи векторного керування із запропонованим алгоритмом оптимізації підтверджують, що він забезпечує зменшення споживаної потужності в зоні моментів до 50-70 % від номінального значення порівняно із системою керування з постійним потокозчепленням. При цьому досягається асимптотичне відпрацювання заданого моменту і потокоутворюючої компоненти струму статора. З результатів дослідження випливає, що для двигунів меншої потужності оптимізація дає більший ефект. Бібл. 16, рис. 6, табл. 1.
Посилання
Lipo T.A. Synchronous reluctance machines – A viable alternative for AC drives? Electric Machines & Power Sys-tems. 1991. Vol. 19. No 6. Pp. 659-671. DOI: https://doi.org/10.1080/07313569108909556.
Boglietti A., Cavagnino A., Pastorelli M., Staton D., Vagati A. Thermal analysis of induction and synchronous reluc-tance motors. IEEE Transactions on Industry Applications. 2006. Vol. 42. No 3. DOI: https://doi.org/10.1109/tia.2006.873668.
Consoli A., Russo F., Scarcella G., Testa A. Low- and zero-speed sensorless control of synchronous reluctance mo-tors. IEEE Transactions on Industry Applications. 1999. Vol. 35. No 5. Pp. 1050-1057. DOI: https://doi.org/10.1109/28.793365.
Lee H.D., Kang S.J., Sul S.K. Efficiency-optimized direct torque control of synchronous reluctance motor using feedback linearization. IEEE Transactions on Industrial Electronics. 1999. Vol. 46. No 1. Pp. 192-198. DOI: https://doi.org/10.1109/41.744411.
Yang Z., Shang F., Brown I.P., Krishnamurthy M. Comparative study of interior permanent magnet, induction, and switched reluctance motor drives for EV and HEV applications. IEEE Transactions on Transportation Electrification. 2015. Vol. 1. No 3. Pp. 245-254. DOI: https://doi.org/10.1109/TTE.2015.2470092.
Xu L., Xu X., Lipo T.A., Novotny D.W. Vector control of a synchronous reluctance motor including saturation and iron loss. IEEE Transactions on Industry Applications. 1991. Vol. 27. No 5. Pp. 977-985. DOI: https://doi.org/10.1109/28.90356.
Lubin T., Razik H., Rezzoug A. Magnetic saturation effects on the control of a synchronous reluctance machine. IEEE Transactions on Energy Conversion. 2002. Vol. 17. No 3. Pp. 356-362. DOI: https://doi.org/10.1109/TEC.2002.801731.
Accetta A., Cirrincione M., Piazza M.C.D., Tona G.L., Luna M., Pucci M. Analytical formulation of a maximum torque per Ampere (MTPA) technique for SynRMs considering the magnetic saturation. IEEE Transactions on Industry Applications. 2020. Vol. 56. No 4. Pp. 3846-3854. DOI: https://doi.org/10.1109/TIA.2020.2993525.
Bedetti N., Calligaro S., Petrella R. Self-adaptation of MTPA tracking controller for IPMSM and SynRM drives based on on-line estimation of loop gain. IEEE Energy Conversion Congress and Exposition (ECCE), Cincinnati, OH, USA, 01-05 October 2017. Pp. 1917-1924. DOI: https://doi.org/10.1109/ECCE.2017.8096029.
Wang S., Varvolik V., Bao Y., Aboelhassan A., Degano M., Buticchi G., Zhang H. Automated maximum torque per Ampere identification for synchronous reluctance machines with limited flux linkage information. Machines. 2024. Vol. 12(2). Pp. 1-19. DOI: https://doi.org/10.3390/machines12020096.
Rashad E.M., Radwan T.S., Rahman M.A. A maximum torque per ampere vector control strategy for synchronous reluctance motors considering saturation and iron losses. Record of the IEEE Industry Applications Conference, Seattle, WA, USA, 03-07 October 2004. Pp. 2411-2417. DOI: https://doi.org/10.1109/IAS.2004.1348813.
Bozhko S., Dymko S., Kovbasa S., Peresada S.M., Maximum torque-per-Amp control for traction IM drives: The-ory and experimental results. IEEE Transactions on Industry Applications. 2017. Vol. 53. No 1. Pp. 181-193. DOI: https://doi.org/10.1109/TIA.2016.2608789.
Peresada S., Nikonenko Y., Reshetnyk V. Identification of the interior permanent magnet synchronous motor elec-trical parameters for self-commissioning. IEEE 40th International Conference on Electronics and Nanotechnology (ELNANO), Kyiv, Ukraine, 22-24 April 2020. Pp. 826-831. DOI: https://doi.org/10.1109/ELNANO50318.2020.9088867.
Varvolik V., Buticchi G., Wang S., Prystupa D., Peresada S., Bozhko S., Galea M. High-fidelity model identifica-tion for synchronous reluctance motor drives. IEEE Transactions on Energy Conversion. 2023. Vol. 38. Issue 4. Pp. 2623-2633. DOI: https://doi.org/10.1109/TEC.2023.3277478.
Varvolik V., Wang S., Prystupa D., Buticchi G., Peresada S., Galea M., Bozhko S. Fast experimental magnetic model identification for synchronous reluctance motor drives. Energies. 2022. No 15. Pp. 1-15. DOI: https://doi.org/10.3390/en15062207.
Synchronous reluctance motor-drive package for machine builders. ABB. URL: https://search-ext.abb.com/library/Download.aspx?DocumentID=3AUA0000120962&LanguageCode=en&DocumentPartId=1&Action=Launch/ (accessed at 12.06.2024).
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
Авторське право (c) 2025 Array