Стратегія керування електроприводом  вентильно-індукторного двигуна  з покращеними характеристиками

Микола О. Лук'янов

doi:10.64915/ds3kj514

Т. 3 · № 2 · 2020 чер 30, 2020 Електронні системи та сигнали

Стратегія керування електроприводом вентильно-індукторного двигуна з покращеними характеристиками

МЛ

Микола О. Лук'янов Відповідальний Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського» zebrahead097@gmail.com Україна

Сторінки29-33 Опублікованочер 30, 2020 ЛіцензіяВідкритий доступ

pdf

VOL 3 · NO 2 · 2020 Переглянути випуск

Анотація

Вентильно-індукторний двигун завдяки своїм перевагам може використовуватися в транспортних засобах низької й середньої потужності. Проте, на даний момент, через значні пульсації обертового моменту, недостатню питому потужність й складність драйвера він не є популярним. В статті розглянуто структуру вентильно індукторного двигуна й запропоновано методику формування магнітного потоку для забезпечення постійного моменту. За рахунок високочастотного формування струму полюсів статора габарити двигуна мінімізовано. Для підвищення ефективності роботи двигуна запропоновано двохсекційну структуру полюсів із використанням додаткових обмоток. Для формування струму керування обмотками використано розповсюджений резонансний перетворювач з м’яким перемиканням силових ключів. Як результат, запропонований драйвер складається лише з чотирьох резонансних перетворювачів. Робота вентильно-індукторного двигуна симульована в MATLAB ® Simulink ® .

Ключові слова

#вентильно-індукторний двигун #модульний електричний драйвер #постійний момент #високочастотне керування #резонансний перетворювач

Посилання

M. N. Boukoberine, Z. Zhou, and M. Benbouzid, “A critical review on unmanned aerial vehicles power supply and energy management: Solutions, strategies, and prospects,” Appl. Energy, vol. 255, p. 113823, Dec. 2019, DOI: 10.1016/j.apenergy.2019.113823.
K. I. Laskaris and A. G. Kladas, “Internal Permanent Magnet Motor Design for Electric Vehicle Drive,” IEEE Trans. Ind. Electron., vol. 57, no. 1, pp. 138–145, Jan. 2010, DOI: 10.1109/TIE.2009.2033086.
J. D. Widmer, R. Martin, and M. Kimiabeigi, “Electric vehicle traction motors without rare earth magnets,” Sustain. Mater. Technol., vol. 3, pp. 7–13, Apr. 2015, DOI: 10.1016/j.susmat.2015.02.001.
R. Krishnan, Permanent Magnet Synchronous and Brushless DC Motor Drives. CRC Press, 2017, ISBN: 9781315221489.
A. Chiba and K. Kiyota, “Review of research and development of switched reluctance motor for hybrid electrical vehicle,” in 2015 IEEE Workshop on Electrical Machines Design, Control and Diagnosis (WEMDCD), 2015, pp. 127–131, DOI: 10.1109/WEMDCD.2015.7194520.
C. Jiang, K. T. Chau, C. Liu, and W. Han, “Design and Analysis of Wireless Switched Reluctance Motor Drives,” IEEE Trans. Ind. Electron., vol. 66, no. 1, pp. 245–254, Jan. 2019, DOI: 10.1109/TIE.2018.2829684.
G. I. Odnokopylov and I. A. Rozayev, “Fault-tolerant control of switched-reluctance drive in emergency modes,” in 2015 International Siberian Conference on Control and Communications (SIBCON), 2015, pp. 1–6, DOI: 10.1109/SIBCON.2015.7147192.
Q. Yu, B. Bilgin, and A. Emadi, “Design considerations of switched reluctance machines with high power density,” in 2016 IEEE Transportation Electrification Conference and Expo (ITEC), 2016, pp. 1–5, DOI: 10.1109/ITEC.2016.7520226.
S. Sengupta, J. Mukhopadhyay, and S. Choudhuri, “Drive Strategies For Switched Reluctance Motor - A Review,” in Michael Faraday IET International Summit 2015, 2015, DOI: 10.1049/cp.2015.1619.
C.-Y. Ho, J.-C. Wang, K.-W. Hu, and C.-M. Liaw, “Development and Operation Control of a Switched-Reluctance Motor Driven Flywheel,” IEEE Trans. Power Electron., vol. 34, no. 1, pp. 526–537, Jan. 2019, DOI: 10.1109/TPEL.2018.2814790.
X. Deng and B. Mecrow, “Design and comparative evaluation of converter topologies for six-phase switched reluctance motor drives,” J. Eng., vol. 2019, no. 17, pp. 4017–4021, Jun. 2019, DOI: 10.1049/joe.2018.8031.
Y. Hu, T. Wang, and W. Ding, “Performance Evaluation on a Novel Power Converter With Minimum Number of Switches for a Six-Phase Switched Reluctance Motor,” IEEE Trans. Ind. Electron., vol. 66, no. 3, pp. 1693–1702, Mar. 2019, DOI: 10.1109/TIE.2018.2840480.
O. Ellabban and H. Abu-Rub, “Switched reluctance motor converter topologies: A review,” in 2014 IEEE International Conference on Industrial Technology (ICIT), 2014, pp. 840–846, DOI: 10.1109/ICIT.2014.6895009.
X. Deng, B. Mecrow, S. Gadoue, and R. Martin, “A torque ripple minimization method for six-phase switched reluctance motor drives,” in 2016 XXII International Conference on Electrical Machines (ICEM), 2016, pp. 955–961, DOI: 10.1109/ICELMACH.2016.7732641.
X. D. Xue, K. W. E. Cheng, and S. L. Ho, “Optimization and Evaluation of Torque-Sharing Functions for Torque Ripple Minimization in Switched Reluctance Motor Drives,” IEEE Trans. Power Electron., vol. 24, no. 9, pp. 2076–2090, Sep. 2009, DOI: 10.1109/TPEL.2009.2019581.
H. Liu, P. C. Loh, X. Wang, Y. Yang, W. Wang, and D. Xu, “Droop Control With Improved Disturbance Adaption for a PV System With Two Power Conversion Stages,” IEEE Trans. Ind. Electron., vol. 63, no. 10, pp. 6073–6085, Oct. 2016, DOI: 10.1109/TIE.2016.2580525.
Y. Denisov et al., “Switch operation power losses of quasi-resonant pulse converter with parallel resonant circuit,” in 2016 IEEE 36th International Conference on Electronics and Nanotechnology (ELNANO), 2016, pp. 327–332, DOI: 10.1109/ELNANO.2016.7493078.
I. Verbytskyi, O. Bondarenko, and D. Vinnikov, “Multicell-type current regulator based on Cuk converter for resistance welding,” in 2017 IEEE 58th International Scientific Conference on Power and Electrical Engineering of Riga Technical University (RTUCON), 2017, pp. 1–6, DOI: 10.1109/RTUCON.2017.8124844.
I. Galkin, A. Blinov, I. Verbytskyi, and D. Zinchenko, “Modular Self-Balancing Battery Charger Concept for Cost-Effective Power-Assist Wheelchairs,” Energies, vol. 12, no. 8, p. 1526, Apr. 2019, DOI: 10.3390/en12081526.

Ліцензія

CCBY-NC 4.0

Creative Commons Із зазначенням авторства 4.0 Міжнародна

Ця робота має відкриту ліцензію: вільно поширюйте та адаптуйте її, посилаючись на авторів і журнал. Умови ліцензії ↗

Попередня у випуску Пристрій для перевірки електронних систем автомобіля Наступна у випуску Класифікація методів машинного навчання у MicroGrid

§ 06 — Пов'язані

Схожі статті в цьому журналі

Пов'язані рецензовані дослідження, опубліковані в цьому журналі.

Усі випуски

Застосування 3D-моделювання в медицині при підготовці до 3D-друку

Наталія Юріївна Оникієнко

Визначено основну функцію 3D-моделювання при підготовці до 3D-друку в процесі створення медичних моделей, яка полягає у вдосконаленні 3D-сітки моделі за рахунок…

#3D-моделювання #3D-друк #медичні 3D-моделі #програмне забезпечення

p. 227387-1 - 227387-5

Застосування оракульного концептування при програмуванні дизайну електронних мікросхем

Максим Олегович Зилевіч

У роботі запропоновано розширення принципів адаптивного середовища програмування на основі дослідження інтерсуб’єктивної парадигми шляхом розв’язання програмістських…

#метод #синтез #інтерсуб’єктивна парадигма #оракул

p. 227740-1 - 227740-5

Аналіз нелінійної системи overdrive

Даниїл Володимирович Грищук

У статті визначена можливість використання програм MATLAB та Reaper для аналізу нелінійних систем типу overdrive, на прикладі педалі звукового ефекту Ibanez tube…

#overdrive #частота основного тону #гітарний сигнал #додаткові форманти

p. 227832-1 - 227832-3

Схожі статті

Антон Васильович Соіч, Дмитро Анатолійович Миколаєць, Керування матричним перетворювачем частоти з використанням геометричного підходу , Електронна та Акустична Інженерія: Том 2 № 1 (2019)
Ігор Андрійович Мартюхін, Максим В'ячеславович Білий, Транспортний засіб з акумулятором зі зменшеними масогабаритними показниками , Електронна та Акустична Інженерія: Том 2 № 1 (2019)
Павло Олегович Рябоконь, Керування частотною характеристикою гучномовця за допомогою зміни його зовнішнього оформлення , Електронна та Акустична Інженерія: Том 4 № 2 (2021)
Михайло Д. Татарников, Поліна І. Трояновська, Сергій Б. Могильний, Резервне живлення модуля управління побутового газового котла , Електронна та Акустична Інженерія: Том 2 № 4 (2019)
Петро Вікторович Миколайчук, Валерія Миколаївна Охмак, Порівняння ефективності DC/DC перетворювачів із м’якою та жорсткою комутацією при різних частотах , Електронна та Акустична Інженерія: Том 2 № 2 (2019)
Олексій Переверзєв, Автономні системи збору даних з безпровідним каналом зв'язку , Електронна та Акустична Інженерія: Том 2 № 3 (2019)
Анна Олексіївна Пелих, В. В. Гаврилюк, Підвищення ефективності використання електромагнітної індукції , Електронна та Акустична Інженерія: Том 3 № 4 (2020)
Миколи Олександровича Корчака, Розробка нового підходу проектування інтегральних сенсорів струму , Електронна та Акустична Інженерія: Том 3 № 2 (2020)
Роман Сахан, Олег Бевза, Електронна система контролю бадьорості , Електронна та Акустична Інженерія: Том 3 № 4 (2020)
Ольга О. Титаренко, Володимир Васильович Макаренко, Аналіз роботи однокристальних прийомопередавачів ISM-діапазону для систем ІоТ , Електронна та Акустична Інженерія: Том 2 № 3 (2019)

1-10 з 86 Наступне

Ви також можете розпочати розширений пошук схожих статей для цієї статті.

[1] M. N. Boukoberine, Z. Zhou, and M. Benbouzid, “A critical review on unmanned aerial vehicles power supply and energy management: Solutions, strategies, and prospects,” Appl. Energy, vol. 255, p. 113823, Dec. 2019, DOI: 10.1016/j.apenergy.2019.113823.

[2] K. I. Laskaris and A. G. Kladas, “Internal Permanent Magnet Motor Design for Electric Vehicle Drive,” IEEE Trans. Ind. Electron., vol. 57, no. 1, pp. 138–145, Jan. 2010, DOI: 10.1109/TIE.2009.2033086.

[3] J. D. Widmer, R. Martin, and M. Kimiabeigi, “Electric vehicle traction motors without rare earth magnets,” Sustain. Mater. Technol., vol. 3, pp. 7–13, Apr. 2015, DOI: 10.1016/j.susmat.2015.02.001.

[4] R. Krishnan, Permanent Magnet Synchronous and Brushless DC Motor Drives. CRC Press, 2017, ISBN: 9781315221489.

[5] A. Chiba and K. Kiyota, “Review of research and development of switched reluctance motor for hybrid electrical vehicle,” in 2015 IEEE Workshop on Electrical Machines Design, Control and Diagnosis (WEMDCD), 2015, pp. 127–131, DOI: 10.1109/WEMDCD.2015.7194520.

[6] C. Jiang, K. T. Chau, C. Liu, and W. Han, “Design and Analysis of Wireless Switched Reluctance Motor Drives,” IEEE Trans. Ind. Electron., vol. 66, no. 1, pp. 245–254, Jan. 2019, DOI: 10.1109/TIE.2018.2829684.

[7] G. I. Odnokopylov and I. A. Rozayev, “Fault-tolerant control of switched-reluctance drive in emergency modes,” in 2015 International Siberian Conference on Control and Communications (SIBCON), 2015, pp. 1–6, DOI: 10.1109/SIBCON.2015.7147192.

[8] Q. Yu, B. Bilgin, and A. Emadi, “Design considerations of switched reluctance machines with high power density,” in 2016 IEEE Transportation Electrification Conference and Expo (ITEC), 2016, pp. 1–5, DOI: 10.1109/ITEC.2016.7520226.

[9] S. Sengupta, J. Mukhopadhyay, and S. Choudhuri, “Drive Strategies For Switched Reluctance Motor - A Review,” in Michael Faraday IET International Summit 2015, 2015, DOI: 10.1049/cp.2015.1619.

[10] C.-Y. Ho, J.-C. Wang, K.-W. Hu, and C.-M. Liaw, “Development and Operation Control of a Switched-Reluctance Motor Driven Flywheel,” IEEE Trans. Power Electron., vol. 34, no. 1, pp. 526–537, Jan. 2019, DOI: 10.1109/TPEL.2018.2814790.

[11] X. Deng and B. Mecrow, “Design and comparative evaluation of converter topologies for six-phase switched reluctance motor drives,” J. Eng., vol. 2019, no. 17, pp. 4017–4021, Jun. 2019, DOI: 10.1049/joe.2018.8031.

[12] Y. Hu, T. Wang, and W. Ding, “Performance Evaluation on a Novel Power Converter With Minimum Number of Switches for a Six-Phase Switched Reluctance Motor,” IEEE Trans. Ind. Electron., vol. 66, no. 3, pp. 1693–1702, Mar. 2019, DOI: 10.1109/TIE.2018.2840480.

[13] O. Ellabban and H. Abu-Rub, “Switched reluctance motor converter topologies: A review,” in 2014 IEEE International Conference on Industrial Technology (ICIT), 2014, pp. 840–846, DOI: 10.1109/ICIT.2014.6895009.

[14] X. Deng, B. Mecrow, S. Gadoue, and R. Martin, “A torque ripple minimization method for six-phase switched reluctance motor drives,” in 2016 XXII International Conference on Electrical Machines (ICEM), 2016, pp. 955–961, DOI: 10.1109/ICELMACH.2016.7732641.

[15] X. D. Xue, K. W. E. Cheng, and S. L. Ho, “Optimization and Evaluation of Torque-Sharing Functions for Torque Ripple Minimization in Switched Reluctance Motor Drives,” IEEE Trans. Power Electron., vol. 24, no. 9, pp. 2076–2090, Sep. 2009, DOI: 10.1109/TPEL.2009.2019581.

[16] H. Liu, P. C. Loh, X. Wang, Y. Yang, W. Wang, and D. Xu, “Droop Control With Improved Disturbance Adaption for a PV System With Two Power Conversion Stages,” IEEE Trans. Ind. Electron., vol. 63, no. 10, pp. 6073–6085, Oct. 2016, DOI: 10.1109/TIE.2016.2580525.

[17] Y. Denisov et al., “Switch operation power losses of quasi-resonant pulse converter with parallel resonant circuit,” in 2016 IEEE 36th International Conference on Electronics and Nanotechnology (ELNANO), 2016, pp. 327–332, DOI: 10.1109/ELNANO.2016.7493078.

[18] I. Verbytskyi, O. Bondarenko, and D. Vinnikov, “Multicell-type current regulator based on Cuk converter for resistance welding,” in 2017 IEEE 58th International Scientific Conference on Power and Electrical Engineering of Riga Technical University (RTUCON), 2017, pp. 1–6, DOI: 10.1109/RTUCON.2017.8124844.

[19] I. Galkin, A. Blinov, I. Verbytskyi, and D. Zinchenko, “Modular Self-Balancing Battery Charger Concept for Cost-Effective Power-Assist Wheelchairs,” Energies, vol. 12, no. 8, p. 1526, Apr. 2019, DOI: 10.3390/en12081526.