Filters
total: 56
filtered: 52
-
Catalog
Chosen catalog filters
Search results for: IPMSM
-
Bezczujnikowy napęd trakcyjny z silnikiem IPMSM.
PublicationW artykule przedstawiono metodę estymacji położenia kątowego wirnika silnika synchronicznego z magnesami trwałymi zagłębionymi w wirniku. Metoda wymaga wielokrotnego pomiaru wartości prądów fazowych silnika w okresie modulacji. Do obliczeń wykorzystywane są szybkości zmian prądów związane z modulacją napięcia za pomocą falownika tranzystorowego. Przedstawiono algorytm matematyczny metody oraz jego symulacyjną weryfikację.
-
IPMSM Control for Electric Vehicle with Separate Wheel Drives.
PublicationPrzedstawiono propozycję hierarchicznej struktury rozproszonej sterowania pojazdu z niezależnym elektrycznym napędem kół. Zaproponowano algorytmy sterowania silnikiem synchronicznym z magnesami trwałymi. Przedstawiono strukturę stanowiska badawczego oraz wstępne wyniki badań symulacyjnych i laboratoryjnych układu.
-
Simulation model of IPMSM drive with rotor position estimator
PublicationThe paper presents a simulation model of electric drive consisting of: IPMSM motor, inverter and digital controller. The model was designed in Mathlab/Simulink. By modelling of the controller its discrete operation was taken into account in order to simulate precisely a specific sensorless control algorithm. A method for estimation of angular rotor position was proposed. Its mathematical algorithm was explained and errors were...
-
Bezczujnikowe sterowanie trakcyjnym silnikiem IPMSM małej mocy
PublicationW referacie przedstawiono bezczujnikowy napęd trakcyjny wykorzystujący silnik synchroniczny z magnesami trwałymi zagłębionymi w wirniku (IPMSM). Zaprezentowano ogólną strukturę układu regulacji momentu silnika. Omówiono estymatory położenia kątowego wirnika dla małych i dużych prędkości kątowych. Opisano laboratoryjne stanowisko badawcze. Przedstawiono wybrane wyniki eksperymentalne z bezczujnikowej pracy napędu.
-
Bezczujnikowe sterowanie trakcyjnym silnikiem IPMSM małej mocy
PublicationThis 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...
-
IPMSM rotor position estimator based on analysis of phase current derivatives
PublicationThis 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. The presented method is designed for medium- and high-speed range, since it is based on determination of the EMF vector. Algorithm is characterised by a very simple formulae. The calculation of rotor position is performed in every PWM...
-
Wybrane aspekty sterowania wielosilnikowym napędem pojazdu trakcyjnego z silnikami IPMSM.
PublicationPrzedstawiono propozycję rozproszonej struktury modelowego układu sterowania pojazdu, omówiono architekturę i funkcje poszczególnych sterowników w pojeździe, strukturę łącza komunikacyjnego wraz z protokołem transmisji danych, oraz algorytmy sterowania silnikami i całym układem napędowym. Przedstawiono stacjonarne stanowisko laboratoryjne do badań układu oraz wybrane wyniki eksperymentów.
-
Estymacja położenia wirnika w bezczujnikowym napędzie trakcyjnym z silnikiem IPMSM
PublicationW referacie omówiono problematykę estymacji położenia kątowego wirnika silnika IPMSM w aspekcie zastosowań trakcyjnych. Przedstawiono metody estymacji położenia kątowego wirnika silnika IPMSM umożliwiające stabilną pracę napędu w pełnym zakresie prędkości. Omówione algorytmy estymacji położenia opierają się na analizie wartości pochodnych prądów fazowych silnika związanych z modulacją napięć realizowaną przez falownik tranzystorowy....
-
Sterowanie silnikiem z magnesami trwałymi IPMSM zasilanymi z falownika prądu
PublicationW referacie przedstawiono układy sterowania silnikiem z magnesami trwałymi IPMSM zasilanym z falownika prądu: sterowanie prądowe oraz sterowanie napięciowe. Struktury układów regulacji są oparte o sterowanie multiskalarne. Wyprowadzono zależności określające zmienne sterujące maszyną. Przeprowadzono badania symulacyjne zaproponowanych układów regulacji.
-
Modelowanie układu napędowego z silnikiem IPMSM z uwzględnieniem dyskretnego działania sterownika
PublicationOmówiono model układu napędowegoopracowany w środowisku Matlab/Simulink. Model składa się zsilnika IPMSM, falownika tranzystorowego oraz sterownikacyfrowego z zaimplementowanym algorytmem sterowania. Wprosty sposób odzwierciedlono dyskretną pracę sterownika,umożliwiając badania symulacyjne bezczujnikowego algorytmusterowania opartego na pomiarze szybkości zmian prądówfazowych silnika w poszczególnych podokresach modulacjinapięcia...
-
Sensorless IPMSM drive with rotor position estimator based on analysis of phase current derivatives
PublicationThis paper describes a sensorless Interior Permanent Magnet Synchronous Motor (IPMSM) drive designed for traction applications. Wide-speed sensorless operation is provided with the use of three methods of rotor position estimation designed for: a standstill, low- and high-speed range. The paper focuses on the high-speed estimation algorithm. The estimator uses the derivatives of motor phase currentsresulting from PWM modulation...
-
Sensorless algorithm for sustaining controllability of IPMSM drive in electric vehicle after resolver fault
PublicationThis paper presents a sensorless algorithm designated for the emergency control of an interior permanent magnet synchronous motor (IPMSM) drive in electric or hybrid vehicle. The algorithm is based on analysing the derivatives of motor phase currents measured over the duration of particular inverter states. The method is computationally simple and does not require additional hardware since the derivatives are measured indirectly....
-
Estymacja położenia początkowego wirnika w silniku PMSM
PublicationProblem estymacji początkowego położeniawirnika w silniku PMSM jest istotny m.in. w układachwykorzystujących enkodery przyrostowe. Opracowano algorytmdla silników o symetrii magnetycznej, oparty na zmianieindukcyjności uzwojenia w wyniku nasycenia magnetycznegostojana przy dużej wartości chwilowej prądu. Analiza wartościszczytowych prądów fazowych silnika, zasilanego krótkimiimpulsami napięcia kolejno w poszczególnych fazach, pozwalana...
-
Synchronizacja komutacji tranzystorów z położeniem kątowym wirnika silnika w napędzie IPMSM z blokowym sterowaniem falownikiem
PublicationPraca dotyczy napędu elektrycznego z silnikiem synchronicznym z magnesami trwałymi, pracującego w strefie osłabiania strumienia, wykorzystującego blokowe sterowanie falownikiem tranzystorowym (ang. six-step). Dla rozważanego napędu zaproponowano zsynchronizowanie chwil przełączeń tranzystorów z osiągnięciem przez wirnik silnika charakterystycznych położeń kątowych. Zaproponowane rozwiązanie przebadano symulacyjnie w programie Simulink...
-
Porównanie algorytmów sterowania silnikiem IPMSM przy ograniczonym napięciu zasilania pod kątem zastosowania w samochodach elektrycznych
PublicationW referacie porównano trzy algorytmy sterowania momentem silnika IPMSM (ang. Interior Permanent Magnet Synchronous Motor) dostosowane do pracy w strefie ograniczonego napięcia wyjściowego falownika, w tym algorytm zaproponowany przez autorów. Rozważane algorytmy zamodelowano w programie Simulink i wyznaczono dla nich wybrane parametry statyczne i dynamiczne napędu. Kryteria porównawcze wybrano mając na uwadze zastosowanie algorytmów...
-
Errors of a Linear Current Approximation in High-Speed PMSM Drives
PublicationCurrent sampling techniques and predictive algorithms used in the digital control of electric drives rely on a simple mathematical model that assumes linear current changes upon constant supplying voltages. This paper identifies rotor movement as a factor that makes this assumption invalid when the rotor covers an angular distance of a few tens of degrees during the control interval duration. The errors of the linear current approximation...
-
Indirect Measurement of Motor Current Derivatives in PMSM Sensorless Drives
PublicationMotor current derivatives contain useful information for control algorithms, especially in sensorless electric drives. The measurement of motor current derivatives in electric motors supplied by voltage source inverter can be performed using di/dt transducers. However, in such a solution additional sensors have to be installed, e.g. Rogowski coils. Another approach is to measure current derivatives indirectly – by oversampling...
-
Interferencje w trakcyjnym układzie napędowym z silnikami PMSM
PublicationW artykule przedstawiono główne wyniki badań widma częstotliwościowego prądu obciążenia trakcyjnego układu napędowego zsilnikami PMSM przeprowadzonych na stanowisku eksperymentalnym wyposażonym w trakcyjny silnik pojazdu szynowego. Najbardziej istotnymwynikiem pomiarów jest znajomość kluczowych harmonicznych prądu obciążenia, których częstotliwość jest równa wielokrotności prędkościobrotowej silnika. Niektóre harmoniczne przenikają...
-
Sensorless low speed PMSM motor control with cogging torque compensation
PublicationThe paper presents sensorless control of a low speed permanent magnet synchronous machine with use of modified state observer. An overview of the PMSM motor used in the research setup was presented. The problem of drive torque ripple, resulting mainly from the occurrence of a significant cogging torque, was discussed. A solution compensating the torque ripple of the PMSM motor was proposed. A start-up procedure of the speed control...
-
BEZCZUJNIKOWE STEROWANIE WOLNOOBROTOWYM SILNIKIEM PMSM Z KOMPENSACJĄ MOMENTU ZACZEPOWEGO
PublicationW pracy przedstawiono propozycję rozwiązania problemu bezczujnikowego sterowania wolnoobrotową maszyną synchroniczną z magnesami trwałymi PMSM. Przedstawiono silnik PMSM, który zastosowano w stanowisku badawczym. Omówiono problem występowania tętnień momentu napędowego wynikający głównie ze znacznego momentu zaczepowego. Pokazano rozwiązanie kompensujące tętnienia momentu napędowego w silniku PMSM. Przygotowano procedurę startową...
-
Synchronized six-step voltage generation in high-speed PMSM drive
PublicationSynchronized voltage generation has already been considered in the context of pulse width modulation (PWM). References prove that synchronized PWM substantially decreases subharmonics in inverter output voltage when operating with low switching-to-fundamental frequency ratio. This paper identifies problems of unsynchronized voltage generation in electric drives under six-step inverter operation. Guidelines for the synchronization...
-
Improving Control Dynamics of PMSM Drive by Estimating Zero-Delay Current Value
PublicationDynamic performance of current control loop still remains crucial for position-, speed-, and torque-controlled drives. In the study, a current loop solution has been designed for field oriented control of permanent magnet synchronous motors (PMSM). It enhances typical PI controller with an estimator of zero-delay current (ZDC) value. The ZDC estimation allows for selecting substantially higher controller gain. It reduces control...
-
Układ sterowania 5-fazową maszyną synchroniczną z magnesami trwałymi (PMSM)
PublicationW pracy przedstawiono nowy układ sterowania bezczujnikowego 5-fazową maszyną synchroniczną z magnesami trwałymi zagłębionymi (IPMSM) . Zaproponowany układ wykorzystuje obserwator stanu dla zmiennych w pierwszym układzie współrzędnych (1 harmoniczna), jak i drugim (3 harmoniczna), w celu zwiększenia gęstości momentu elektromagnetycznego. Zaprezentowano schemat kompletnego układu sterowania, przebiegi zmiennych w stanie ustalonym,...
-
Sterowanie silnikiem o magnesach trwałych PMSM z obserwatorem prędkości kątowej wirnika
Publication -
Sterowanie silnikiem o magnesach trwałych PMSM z obserwatorem prędkości kątowej wirnika
PublicationW referacie przedstawiono nowy sposób sterowania silnikiem PMSM oparty na sterowaniu multiskalarnym. Do sterowania nie jest potrzebne określenie położenia wirnika. W nowym obserwatorze prędkości opartym na obserwatorze Luenbergera estymowana jest prędkość kątowa wirnika oraz strumienie. Rozważania teoretyczne zweryfikowano badaniami symulacyjnymi.
-
The adaptive backstepping control of PMSM supplied by current source inverter for the field weakening region
PublicationThe sensorless control system of permanent magnet synchronous motor PMSM supplied by current source inverter for field weakening operation is presented in this paper. The adaptive backstepping control system and the backstepping speed observer are presented. The control system is based on multi-scalar variables. The control variables are: dc-link voltage and the output current vector pulsation. The control system was named voltage...
-
Impact of digital signal processing on FOC current feedback in high-speed PMSM drive
PublicationIn applications where size and weight of the electric motor are among major design concerns, Permanent Magnet Synchronous Motors (PMSMs) with wide operational speed-range are commonly preferred. Due to limited inverter switching frequency, high-speed operation of a drive results in a low ratio between the switching frequency and the fundamental frequency of motor voltage. Such operating conditions have been recently identified...
-
Modelowanie zmienności prądów szybkoobrotowego silnika PMSM oparte na dyskretnych danych pomiarowych
PublicationW napędach szybkoobrotowych położenie kątowe wirnika może znacząco się zmieniać w trakcie pojedynczego cyklu modulacji napięcia wyjściowego falownika. W konsekwencji zastosowanie typowych, prostych modeli matematycznych aproksymujących przebiegi prądów silnika odcinkami liniowymi prowadzi do znaczących błędów. Rozwiązanie dokładnego modelu silnika, opartego na równaniach różniczkowych, wymaga znajomości wielkości wejściowych zmieniających...
-
Impact of Low Switching-to-Fundamental Frequency Ratio on Predictive Current Control of PMSM: A simulation study
PublicationPredictive current control algorithms for permanent magnet synchronous (PMSM) drives rely on an assumption that within short intervals motor currents can be approximated with linear functions. This approximation may result either from discretizing the motor model or from simplifications applied to the continuous-time model. As the linear current approximation has been recognized as inaccurate in case when the drive operates with...
-
Quasi-discrete modelling of PMSM phase currents in drives with low switching-to-fundamental frequency ratio
PublicationThis study proposes a new quasi-discrete approach to modelling the permanent magnet synchronous motor (PMSM). The quasi-discrete modelling reflects the impact of continuous rotor movement, which takes place during a control cycle, on the shape of motor current waveforms. This provides much improvement in current modelling accuracy under inverter low switching-to-fundamental frequency operation. The proposed approach may be used...
-
Critical Review on Robust Speed Control Techniques for Permanent Magnet Synchronous Motor (PMSM) Speed Regulation
PublicationThe permanent magnet synchronous motor (PMSM) is a highly efficient energy saving machine. Due to its simple structural characteristics, good heat radiation capability, and high efficiency, PMSMs are gradually replacing AC induction motors in many industrial applications. The PMSM has a nonlinear system and lies on parameters that differ over time with complex high-class dynamics. To achieve the excessive performance operation...
-
Derivation of motor mean phase currents in PMSM drives operating with low switching-to-fundamental frequency ratio
PublicationPulse width modulation (PWM) of inverter output voltage causes the waveforms of motor phase cur-rents to consist of distinctive ripples. In order to provide suitable feedback for the motor current con-trollers, the mean value must be extracted from the currents’ waveforms in every PWM cycle. A com-mon solution to derive the mean phase currents is to sample their value at the midpoint of a symmetrical PWM cycle. Using an assumption...
-
Zastosowanie obserwatora ATO do filtracji wyników estymacji położenia w napędzie z silnikiem PMSM
PublicationW referacie zaproponowano zastosowanie obserwatora ATO (ang. Angle Tracking Observer) do poprawy dokładności odtwarzania położenia kątowego wirnika silnika PMSM (ang. Permanent Magnet Synchronous Motor) za pomocą estymatora fizykalnego. Opracowano dedykowaną, uproszczoną strukturę ATO. Zaproponowano procedurę doboru nastaw wzmocnień obserwatora w oparciu o model symulacyjny. Skuteczność działania ATO potwierdzono badaniami eksperymentalnymi.
-
Zastosowanie obserwatora ATO do filtracji wyników estymacji położenia w napędzie z silnikiem PMSM
Publicationreferacie zaproponowano zastosowanie obserwatora ATO (ang. Angle Tracking Observer) do poprawy dokładności odtwarzania położenia kątowego wirnika silnika PMSM (ang. Permanent Magnet Synchronous Motor) za pomocą estymatora fizykalnego. Opracowano dedykowaną, uproszczoną strukturę ATO. Zaproponowano procedurę doboru nastaw wzmocnień obserwatora w oparciu o model symulacyjny. Skuteczność działania ATO potwierdzono badaniami eksperymentalnymi.
-
Modeling the impact of rotor movement on non-linearity of motor currents waveforms in high-speed PMSM drives
PublicationMotor current measurement techniques as well as predictive control algorithms for electric drives rely on an assumption of linear motor currents changes resulting from constant inverter output voltages. Recent research has reported that this assumption does not hold in motors with short electrical time constant, and in drives whose rotor position advances substantially during a control period. This paper proposes a simulation model...
-
Implementation of Extended Kalman Filter with Optimized Execution Time for Sensorless Control of a PMSM Using ARM Cortex-M3 Microcontroller
PublicationThis paper addresses the implementation and optimization of an Extended Kalman Filter (EKF) for the Permanent Magnet Synchronous Motor (PMSM) sensorless control using an ARM Cortex-M3 microcontroller. A various optimization levels based on arithmetic calculation reduction was implemented in ARM Cortex-M3 microcontroller. The execution time of EKF estimator was reduced from 260.4 μs to 37.7 μs without loss of accuracy. To further...
-
Wyznaczanie pochodnych prądów silnika w celu estymacji położenia kątowego wirnika w bezczujnikowym napędzie z silnikiem PMSM
PublicationOmówiono problematykę wyznaczania pochodnych prądów silnika synchronicznego z magnesami trwałymi (PMSM). Wyznaczone pochodne mają zastosowanie w specyficznym algorytmie estymacji położenia kątowego wirnika silnika. Wymaga to implementacji złożonego algorytmu pomiarowego w sterowniku mikroprocesorowym napędu. Omówiono podstawowe zasady pomiaru oraz przedstawiono proces strojenia algorytmu pomiarowego. Zaproponowano metodę wyznaczania...
-
Rotor flux and EEMF observer for interior permanent magnet synchronous machine
PublicationIn recent years, the use of the interior permanent magnet synchronous machine (IPMSM) in various applications has grown significantly due to numerous benefits. Sensors are used to achieve high efficiency and good dynamic response in IPMSM drives but due to their high cost and reduced overall size of the system, sensorless control techniques are preferred. Non-sinusoidal distribution of rotor flux and slot harmonics are present...
-
Sterowanie maszyną z zagłębionymi magnesami trwałymi zasilaną z falownika prądu
PublicationW referacie przedstawiono układy sterowania silnikiem z magnesami trwałymi IPMSM zasilanym z falownika prądu: sterowanie prądowe oraz sterowanie napięciowe. Struktury układów regulacji są oparte o sterowanie multiskalarne. Wyprowadzono zależności określające zmienne sterujące maszyną. Przeprowadzono badania symulacyjne zaproponowanych układów regulacji
-
Odtwarzanie położenia kątowego wirnika w silniku synchronicznym z magnesami trwałymi zagłębionymi w wirniku poprzez analizę pochodnych prądów fazowych
PublicationPrzedstawiono metodę odtwarzania położenia kątowego wirnika w silniku synchronicznym z magnesami trwałymi zagłębionymi w wirniku (IPMSM). Omówiony algorytm estymacji położenia opiera się na analizie wartości pochodnych prądów fazowych silnika związanych z modulacją napięć realizowaną przez falownik tranzystorowy. Przeprowadzono analizę błędów metody. Omówiono zagadnienia związane ze specyficznym algorytmem pomiaru prądu. Zaprezentowano...
-
Sterowanie trakcyjnym silnikiem synchronicznym z magnesami zagłębionymi w wirniku bez pomiaru wielkości mechanicznych
PublicationPrzedstawiono metodę odtwarzania położenia kątowego wirnika w silniku synchronicznym z magnesami trwałymi zagłębionymi w wirniku (ang. IPMSM). Omówiony algorytm estymacji położenia opiera się na analizie wartości pochodnych prądów fazowych silnika związanych z modulacją napięć realizowaną przez falownik tranzystorowy. Przedstawiono ideę oraz podstawowe założenia metody. Omówiono problematykę wyznaczania pochodnych prądów silnika...
-
Sterowanie trakcyjnym silnikiem synchronicznym z magnesami trwałymi zagłębionymi w wirniku bez pomiaru wielkości mechanicznych
PublicationPraca dotyczy zastosowania bezczujnikowej metody sterowania silnikiem synchronicznym z magnesami trwałymi zagłębionymi w wirniku (IPMSM) w trakcyjnym układzie napędowym małej mocy zawierającym sterownik mikroprocesorowy oraz falownik tranzystorowy. Regulacja momentu elektromagnetycznego silnika IPMSM wymaga pomiaru położenia kątowego wirnika. Proponowana metoda jest tzw. metodą bezczujnikową - bez sprzężeń zwrotnych od wielkości...
-
Estimation of interior-permanent-magnet-synchronous-motor rotor position by analysis of phase-current derivatives
PublicationThis paper describes an algorithm for estimation of IPMSM rotor angular position. The algorithm uses derivatives of motor phase currents resulting from PWM modulation to obtain the rotor position. The presented method is designed for medium- and high-speed range, since it is based on determination of the EMF vector. Calculation of the motor position is performed in every PWM cycle. The standard SV-PWM method is used to determine...
-
The computer numerical control system with permanent magnet synchronous motor servo-drives.
PublicationPrzedstawiono układ serwonapędów wieloosiowej maszyny sterowanej numerycznie. W układzie wykorzystano silniki synchroniczne z magnesami trwałymi oraz procesory synałowe DSP. Omówiono algorytmy sterowania nadrzędnego oraz problemy sterownia silnika PMSM.
-
Układy napędowe z silnikami wysokoobrotowymi
PublicationW artykule przedstawiono aktualny stan techniki w dziedzinie wysokoobrotowych ukłaów napędowych. Porównano właściwości silnika PMSM i silnika z matrycą Halbacha w zastosowaniu do napędu wysokoobrotowych pomp zanurzeniowych do ropy naftowej.
-
Dead time effects compensation strategy by third harmonic injection for a five-phase inverter
PublicationThis paper proposes a method for compensation of dead-time effects for a fivephase inverter. In the proposed method an additional control subsystem was added to the field-oriented control (FOC) scheme in the coordinate system mapped to the third harmonic. The additional control loop operates in the fixed, orthogonal reference frame ( α - β coordinates) without the need for additional Park transformations. The purpose of this method...
-
Analytical modeling of electric drives for vehicle traction control systems
PublicationWheel-torque control bandwidth in vehicle dynamics model is crucial in evaluating optimal tracking ability of tire slip and in analysis of control system stability. Electric drives’ control dynamics are influenced by timing of digital control events, e.g. by sampling instant of motor currents. Reflecting this timing in drive analytical models is therefore important for analysis of vehicle traction systems. The paper considers five...
-
Neutral point balancing technique for 3-level neutral point clamped converter with servo system
PublicationNeutral point voltage drift compensation technique in 3-level NPC multilevel converter and servo system is described in the paper. Analytical expressions are obtained for power subsystem elements parameters of servo drive system. Simulation of servo system, based on PMSM motor with 3-level NPC converter is considered.
-
Switching Regulation in the Control of 5-Phase Permanent Magnet Synchronous Motor Fed by 3×5 Direct Matrix Converter
PublicationMatrix converter is an AC-AC direct power converter comprising of an array of bi- directional switches. It does not require an intermediate DC-link and allows sinusoidal output waveforms with varying amplitudes and frequencies. The configuration of these bi- directional switches decides the number of inputs and outputs...
-
Napęd z silnikiem indukcyjnym i 4-gałęziowym falownikiem SiC do turbosprężarek powietrza ogniw paliwowych dużej mocy
PublicationWysoka cena ogniw paliwowych utrudnia ich szerokie zastosowanie w transporcie i przemyśle. Należy szukać możliwości obniżenia ich kosztu również poprzez obniżenie kosztu i zwiększenie wydajności urządzeń pomocniczych ogniwa paliwowego (Balance of the Plant). Autorzy proponują aby w napędzie sprężarki powietrza, zastosować wysokoobrotowy silnik indukcyjny, który jest tańszy od stosowanych obecnie silników PMSM. W referacie zaproponowano...