<div>
	Карта намагничивания вентильно-индукторного электродвигателя: экспериментальный подход</div>

Яременко Андрей Михайлович , Демидова Галина Львовна, Сорокина Алла Алексеевна, Маматов Александр Геннадьевич, Богданов Андрей Николаевич , Анучин Алексей Сергеевич

doi:10.17586/2226-1494-2024-24-5-858-865

2024 , ТОМ 24, НОМЕР 5 ( сентябрь-октябрь )

ISSN 2226-1494 (print), ISSN 2500-0373 (online)

Меню

Публикации

Главный редактор

НИКИФОРОВ
Владимир Олегович
д.т.н., профессор

Партнеры

doi: 10.17586/2226-1494-2024-24-5-858-865

УДК 621.313

Карта намагничивания вентильно-индукторного электродвигателя: экспериментальный подход

Яременко А.М., Демидова Г.Л., Сорокина А.А., Маматов А.Г., Богданов А.Н., Анучин А.С.

Читать статью полностью

Язык статьи - русский

Ссылка для цитирования:

Яременко А.М., Демидова Г.Л., Сорокина А.А., Маматов А.Г., Богданов А.Н., Анучин А.С. Карта намагничивания вентильно-индукторного электродвигателя: экспериментальный подход // Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики. 2024. Т. 24, № 5. С. 858–865. doi: 10.17586/2226-1494-2024-24-5-858-865

Аннотация

Введение. В настоящее время вентильно-индукторная электрическая машина рассматривается как наиболее перспективный вид электромеханического преобразователя энергии без постоянных магнитов для работы со скоростями ниже номинальных значений. Для управления вентильно-индукторным электродвигателем с минимальными пульсациями момента необходимо формировать токи фаз в соответствии с угловым положением ротора в функции потокосцепления фазы от тока и положения ротора. Карты намагничивания также используются в системах управления с косвенным определением положения ротора. Метод. В работе представлена экспериментальная методика получения карты намагничивания вентильно-индукторного электродвигателя. Приведен расчет потокосцепления для каждого угла положения ротора электрической машины. Предложенное решение предусматривает механическую блокировку ротора вентильно-индукторного двигателя и периодическую подачу напряжения при помощи полупроводникового преобразователя на одну из фаз электродвигателя для получения информации о фазном токе и напряжении. Основные результаты. С использованием представленного экспериментального подхода получены соотношения между потокосцеплением, током фазы и углом поворота ротора. Показано, что данное решение может быть использовано для точного определения карты намагничивания вентильно-индукторного двигателя. Обсуждение. Представленную методику целесообразно использовать при проектировании системы управления с прогнозированием.

Ключевые слова: вентильно-индукторный двигатель, карта намагничивания, потокосцепление, идентификация, электрическая машина

Список литературы

Krasovsky A. Simulation and analysis of improved direct torque control of switched reluctance machine // Indonesian Journal of Electrical Engineering and Computer Science. 2020. V. 18. N 1. P. 251–260. https://doi.org/10.11591/ijeecs.v18.i1.pp251-260
Anuchin A., Demidova G.L., Hao C., Zharkov A., Bogdanov A., Šmídl V. Continuous control set model predictive control of a switch reluctance drive using lookup tables // Energies. 2020. V. 13. N 13. P. 3317. https://doi.org/10.3390/en13133317
Fang G., Ye J., Xiao D., Xia Z., Emadi A. Low-Ripple continuous control set model predictive torque control for switched reluctance machines based on equivalent linear SRM model // IEEE Transactions on Industrial Electronics. 2022. V. 69. N 12. P. 12480–12495. https://doi.org/10.1109/TIE.2021.3130344
Rodriguez J., Kazmierkowski M.P., Espinoza J.R., Zanchetta P., Abu-Rub H., Young H.A., Rojas C.A. State of the art of finite control set model predictive control in power electronics // IEEE Transactions on Industrial Informatics. 2013. V. 9. N 2. P. 1003–1016. https://doi.org/10.1109/TII.2012.2221469
Rodriguez J., Garcia C., Mora A., Flores-Bahamonde F., Acuna P., Novak M., Zhang Y., Tarisciotti L., Davari S.A., Zhang Z., Wang F., Norambuena M., Dragicevic T., Blaabjerg F., Geyer T., Kennel R., Khaburi D.A., Abdelrahem M., Zhang Z., Mijatovic N., Aguilera R.P. Latest advances of model predictive control in electrical drives—Part I: Basic concepts and advanced strategies // IEEE Transactions on Power Electronics. 2022. V. 37. N 4. P. 3927–3942. https://doi.org/10.1109/TPEL.2021.3121532
Rodriguez J., Garcia C., Mora A., Davari S.A., Rodas J., Valencia D.F., Elmorshedy M., Wang F., Zuo K., Tarisciotti L., Flores-Bahamonde F., Xu W., Zhang Z., Zhang Y., Norambuena M., Emadi A., Geyer T., Kennel R., Dragicevic T., Khaburi D.A., Zhang Z., Abdelrahem M., Mijatovic N. Latest Advances of model predictive control in electrical drives—Part II: applications and benchmarking with classical control methods // IEEE Transactions on Power Electronics. 2022. V. 37. N 5. P. 5047–5061. https://doi.org/10.1109/TPEL.2021.3121589
Memon A., Shaikh M.M., Bukhari S.S.H., Ro J.-S. Look-up data tables-based modeling of switched reluctance machine and experimental validation of the static torque with statistical analysis // Journal of Magnetics. 2020. V. 25. N 2. P. 233–244. https://doi.org/10.4283/JMAG.2020.25.2.233
Chancharoensook P., Rahman M.F. Magnetization and static torque characterization of a four-phase switched reluctance motor: experimental investigations // Proc. of the 4^th IEEE International Conference on Power Electronics and Drive Systems. IEEE PEDS 2001 – Indonesia. Proceedings (Cat. No.01TH8594). V. 2. 2001. P. 456–460. https://doi.org/10.1109/PEDS.2001.975359
Cossar C., Miller T.J.E. Electromagnetic testing of switched reluctance motors // Proc. of International Conference on Electrical Machines. 1992. P. 470–474.
Prescott J.C., El-Kharashi A.K. A method of measuring self-inductances applicable to large electrical machines // Proceedings of the IEE Part A: Power Engineering. 1959. V. 106. N 26. P. 169–173. https://doi.org/10.1049/pi-a.1959.0070
Cossar C., Popescu M., Miller T., McGilp M. On-line phase measurements in switched reluctance motor drives // Proc. of the European Conference on Power Electronics and Applications. 2007. P. 1–8. https://doi.org/10.1109/epe.2007.4417358
Anuchin A., Bogdanov A., Demidova G., Stolyarov E., Surnin D., Vagapov Y. Online magnetization surface identification for a switched reluctance motor // Proc. of the 55^th International Universities Power Engineering Conference (UPEC). 2020. P. 1–5. https://doi.org/10.1109/UPEC49904.2020.9209832
Cheok A.D., Wang Z. Flux linkage measurement method for switched reluctance motors and inductor/transformers using a real-time DSP system // International Journal of Electronics. 2002. V. 89. N 8. P. 625–644. https://doi.org/10.1080/0020721021000057571
Switched reluctance motor flux linkage characteristic measurement method. Patent CN201010018146A. 2010.
Liu J., Wang G., Sun L., Liu D., Fan Y. A novel method to obtain the flux-linkage characteristics of switched reluctance motors // IEEE Transactions on Magnetics. 2021. V. 57. N 11. P. 8205011. https://doi.org/10.1109/TMAG.2021.3111521
Xu Y., Gu J., Chen H., Chen Z., Pu Y. Power loss calculation for the power converter in switched reluctance motor drive // Proc. of the IEEE International Conference on Information and Automation (ICIA). 2014. P. 19–24. https://doi.org/10.1109/ICInfA.2014.6932619
He C., Hao C., Qianlong W., Shaohui X., Shunyao Y. Design and control of switched reluctance motor drive for electric vehicles // Proc. of the 14^th International Conference on Control, Automation, Robotics and Vision (ICARCV). 2016. P. 1–6. https://doi.org/10.1109/ICARCV.2016.7838783
Chen H., Wang K., Yan W., Orabia M., Parspour N. Temperature analysis of switched reluctance motor based on equivalent heat circuit method // IEEE Transactions on Applied Superconductivity. 2021. V. 31. N 8. P. 0604104. https://doi.org/10.1109/TASC.2021.3117753
Sarr A., Bahri I., Diallo D., Berthelot E. Sensorless control of Switched Reluctance Machine // Proc. of the IECON 2016 - 42^nd Annual Conference of the IEEE Industrial Electronics Society. 2016. P. 6693–6698. https://doi.org/10.1109/IECON.2016.7793584
Anuchin A., Shpak D., Kotelnikova A., Dmitriev A., Bogdanov A., Demidova G. Encoderless rotor position estimation of a switched reluctance drive operated under model predictive control // Proc. of the 61^th International Scientific Conference on Power and Electrical Engineering of Riga Technical University (RTUCON). 2020. P. 1–6. https://doi.org/10.1109/RTUCON51174.2020.9316621

This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License