Czasopismo | PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY | Rocznik 2018 - zeszyt 6

Gearless low-speed PMSM drive with estimator of perturbed rotor position angle

System napędowy taśmociągu z wolnobieżnym silnikiem PMSM

10.15199/48.2018.06.20

nr katalogowy: 114168
10.15199/48.2018.06.20

Streszczenie

W artykule przedstawiono system napędowy taśmociągu z wolnobieżnym silnikiem PMSM o mocy 250kW. Silnik został zoptymalizowany w kierunku osiągnięcia maksymalnej wartości momentu w obszarze przeciążenia. Zostało to osiągnięte między innymi poprzez wprowadzenie dodatkowych wypełnień z materiału ferromagnetycznego na obwodzie wirnika. Do wyznaczania położenia wirnika wykorzystano system estymacji bazujący na zakłóconym sygnale pomiarowym z enkodera absolutnego o komunikacji szeregowej SSI. Estymator położenia został zweryfikowany w układzie modelowym oraz rzeczywistym systemie napędowym.

Abstract

The drive system of belt conveyor with low-speed PMSM motor rated at 250 kW is presented in the paper. The motor has been optimized so that it would attain maximum torque value in overload range. This has been achieved by introducing additional packing of ferromagnetic material along the rotor circumference. To determine rotor position, an estimation system basing on perturbed test signal from absolute encoder with SSI serial communication has been used. The position estimator has been verified in the model circuit and real drive system.

Słowa kluczowe

Keywords

Bibliografia

[1] Bose B. K.: Modern Power Electronics and AC Drives, Prentice Hall, 2002
[2] Dukalski P., Rossa R., Dzikowski A.: Symulacje pracy napędu z silnikiem synchronicznym wzbudzanym magnesami trwałymi przeznaczonego do zastosowania w lokomotywie akumulatorowej typu Lea BM-12, Maszyny Elektryczne. Zeszyty Problemowe, 3/2016, pp. 7-12
[3] Pacas M. : Sensorless Drives in Industry Application, IEEE Ind. Electr. Magazine, Jun. 2011
[4] Zhang Z., Zhao Y., Qiao W., Qu L.: A Discrete-Time Direct Torque Control for Direct-Drive PMSG-Based Wind Energy Conversion Systems, IEEE Tran. on Ind. Appl., Vol. 51, no. 4, Jul/Aug 2015
[5] Ahmad M. Z., Sulaiman E., Haron Z. A., Kosaka T.: Preliminary Studies on a New Outer-Rotor Permanent Magnet Flux Switching Machine with Hybrid Excitation Flux for Direct Drive EV Applications, International Conference on Power and Energy (PECon), 2-5 December 2012, Kota Kinabalu Sabah, Malaysia
[6] Rossa R.: Zaawansowane rozwiązania techniczne w napędzie elektrycznym "E-KIT" dla miejskiego samochodu osobowego, Maszyny Elektryczne. Zeszyty Problemowe, 2/2014, pp. 145- 149
[7] Rossa R., Wolnik T.: Porównanie dwóch silników synchronicznych z magnesami trwałymi do pojazdu terenowego typu Quad z napędem elektrycznym, Maszyny Elektryczne. Zeszyty Problemowe, 100/2013, pp. 105-110
[8] Peroutka Z., Zeman K., Krůs F., Košta F: New Generation of Trams with Gearless Wheel PMSM Drives: From Simple Diagnostics to Sensorless Control, 14th International Power Electronics and Motion Control Conference, EPE-PEMC 2010, 6-8 September 2010, Ohrid, Republic of Macedonia
[9] Chen H., Aït-Ahmed N., Zaïm E.H., Machmoum M.: Marine Tidal Current Systems: state of the art, IEEE International Symposium on Industrial Electronics (ISIE), 28-31 May 2012 Hangzhou China
[10] Meier F. : Permanent-Magnet Synchronous Machines with Non-Overlapping Concentrated Windings for Low-Speed Direct-Drive Applications, PhD thesis, Royal Institute of Technology, School of Electrical Engineering Electrical Machines and Power Electronics, Stockholm 2008.
[11] Jahns T. M.: The Expanding Role of PM Machines in Direct- Drive Applications, International Conference on Electrical Machines and Systems (ICEMS), 20 - 23 August 2011 Beijing, China
[12] Finch J.W., Giaouris D.: Controlled AC Electrical Drives, IEEE Tran. on Ind. Elect., Vol. 55, no. 2, Feb. 2008
[13] Ming-Shi Huang, Chin-Hao Chen, Hsin-Hung Chou, Guen- Zheng Chen, Wen-Ko Tsai: An Accurate Torque Control of Permanent Magnet Brushless Motor using Low- resolution Hall- Effect Sensors for Light Electric Vehicle Applications, IEEE Energy Conversion Congress and Exposition 15-19 Sep. 2013 15-19 Sep. 2013, Denver, USA
[14] de Almeida A.T., Ferreira F. J. T. E., Baoming G.: Beyond Induction Motors - Technology Trends to Move Up Efficiency, IEEE Tran. on Ind. Appl. Vol. 50, no 3, May/Jun. 2014 108 PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY, ISSN 0033-2097, R. 94 NR 6/2018
[15] Yaojing F., Kai Y., Chenglin G.: Design and Optimization of External-Rotor Torque Motor, International Conference on Electrical Machines and Systems (ICEMS), 15-18 Nov. 2009 Tokyo Japan
[16] Iyer K. L. V., Mukundan S., Dhulipati H., Mukherjee K., Minaker B., Kar N. C.: Design Considerations for Permanent Magnet Machine Drives for Direct-Drive Electric Vehicles, IEEE International Electric Machines & Drives Conference (IEMDC), 10-13 May 2015 Coeur d'Alene, ID, USA
[17] Shi-Uk Chung, Seok-Hwan Moon, Dong-Jun Kim, Jong-Moo Kim: Development of a 20-Pole-24-Slot SPMSM With Consequent Pole Rotor for In-Wheel Direct Drive, IEEE Tran. on Ind. Electr., Vol. 63, no. 1, Jan. 2016
[18] Cicalé S., Albini L., Parasiliti F., Villani M.: Design of a Permanent Magnet Synchronous Motor with Grain Oriented Electrical Steel for Direct-Drive Elevators, XXth International Conference on Electrical Machines (ICEM), 2-5 Sept. 2012 Marseille France
[19] Bingyi Z., Sen W., Guihong F.: Design of High-power PMSM for Direct-drive Oil Drilling Mud Pump, International Conference on Electrical Machines and Systems (ICEMS), 20 - 23 August 2011 Beijing, China,
[20] Tlali P. M., Gerber S., Wang R.-J.: Optimal Design of an Outer- Stator Magnetically Geared Permanent Magnet Machine, IEEE Tran. on Magn., Vol. 52, no. 2, Feb 2016
[21] Wolnik T.: Bezprzekładniowy napęd elektryczny górniczego przenośnika taśmowego, Przegląd Górniczy, 7/2016, pp. 63-69
[22] Wolnik T., Król E.: Optymalizacja obwodu elektromagnetycznego silnika do bezprzekładniowego napędu górniczego przenośnika taśmowego, Maszyny Elektryczne. Zeszyty Problemowe, 2/2016 (110), pp. 123-128
[23] Gawron S.: Wybrane innowacyjne projekty maszyn elektrycznych z magnesami trwałymi i ich praktyczne zastosowania, Maszyny Elektryczne. Zeszyty Problemowe, 1/2016 (109), pp. 1-10
[24] Wolnik T, Król E., Glinka T., Białas A.: Silnik z magnesami trwałymi o zwiększonym momencie elektromagnetycznym, Patent RP nr PL226450 z dnia 31.07.2017
[25] Biskup T, Kołodziej H., Glinka T, Wolnik T. : Sposób odtwarzania kąta położenia wirnika na podstawie informacji z enkodera absolutnego, Patent RP nr PL225493 z dnia 28.04.2017.

Jeśli masz wykupiony/przyznany dostęp - zaloguj się. Skorzystaj z naszych propozycji zakupu!

Publikacja


e-Publikacja (format pdf) - nr 114168 "Gearless low-speed PMSM d..." licencja: Osobista Produkt cyfrowy	10.00 zł

Zeszyt


PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - e-zeszyt (pdf) 2018-6 licencja: Osobista Produkt cyfrowy	55.00 zł

Prenumerata

PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - prenumerata cyfrowa
licencja: Osobista

Produkt cyfrowy
Nowość

762.00 zł

PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - PAKIET prenumerata PLUS
licencja: Osobista

Szczegóły pakietu

Nazwa
PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - PAKIET prenumerata PLUS (Prenumerata papierowa + dostęp do portalu sigma-not.pl + e-prenumerata)	1002.00 zł brutto 927.78 zł netto 74.22 zł VAT (stawka VAT 8%)

1002.00 zł

PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - papierowa prenumerata roczna + wysyłka
licencja: Osobista

Szczegóły pakietu

Nazwa
PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - papierowa prenumerata roczna	960.00 zł brutto 888.89 zł netto 71.11 zł VAT (stawka VAT 8%)
PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - pakowanie i wysyłka	42.00 zł brutto 34.15 zł netto 7.85 zł VAT (stawka VAT 23%)

1002.00 zł

Zeszyt

2018-6

Twój Koszyk

Publikacja

Zeszyt

Prenumerata

Zeszyt

Czasopisma