СПОСТЕРІГАЧ МЕХАНІЧНИХ КООРДИНАТ В СИСТЕМІ КООРДИНАТ СТАТОРА ДЛЯ НЕЯВНОПОЛЮСНИХ СИНХРОННИХ ДВИГУНІВ З ПОСТІЙНИМИ МАГНІТАМИ

Автор(и)

  • Д. І. Родькін Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського»
  • С. М. Пересада Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського»
  • В. М. Пижов Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського»
  • О. I. Райчук Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського»

DOI:

https://doi.org/10.31649/1997-9266-2021-158-5-85-90

Ключові слова:

бездавачеве керування, керування швидкістю, синхронний двигун, постійні магніти

Анотація

Запропоновано спостерігач кутової швидкості та кутового положення для неявнополюсних синхронних двигунів з постійними магнітами. Як базову модель використано модель в системі координат статора, а саме рівняння динаміки струмів та потокозчеплень. На основі рівнянь спроектовано спостерігач повного порядку. Для аналізу стійкості та проектування оцінювача швидкості здійснено перехід до динаміки похибок та введено нові змінні стану. Відповідно до аналізу стійкості з використанням другого методу Ляпунова доведено, що запропонований спостерігач є локально асимптотично стійким і гарантує експоненційну оцінку невідомих змінних, а саме кутової швидкості та положення. Під час синтезу спостерігача введено припущення, що швидкість є постійною, або такою, що повільно змінюється, але спостерігач може бути налаштований таким чином, щоби вплив непостійності швидкості на її оцінку був мінімальний. Положення визначається на основі оцінених значень потокозчеплень. В роботі наведено результати моделювання при роботі спостерігача в розімкненому та замкненому режимах. В розімкненому режимі спостерігач не впливає на роботу алгоритму керування. В замкненому режимі роботи спостерігач застосовується для оцінювання механічних координат, які потім використовуються замість виміряних для роботи системи векторного керування та перетворення координат. Перехідні процеси показали, що якість показників керування у разі бездавачевого керування швидкості наближається до випадку, коли механічні координати вимірюються. Тому запропонований спостерігач може бути використаний замість датчиків швидкості та положення для здешевлення електроприводів на базі неявнополюсних синхронних двигунів з постійними магнітами для середньо- або низькодинамічних застосувань, що не потребують роботи на низьких швидкостях.

Біографії авторів

Д. І. Родькін, Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського»

аспірант кафедри автоматизації електромеханічних систем та електроприводу

С. М. Пересада, Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського»

д-р техн. наук, професор, завідувач кафедри автоматизації електромеханічних систем та електроприводу

В. М. Пижов, Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського»

канд. техн. наук, доцент кафедри автоматизації електромеханічних систем та електроприводу

О. I. Райчук, Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського»

асистент кафедри автоматизації електромеханічних систем та електроприводу

Посилання

R. Ortega, L. Praly, A. Astolfi, J. Lee, and K. Nam, “Estimation of Rotor Position and Speed of Permanent Magnet Synchronous Motors With Guaranteed Stability,” IEEE Transactions on Control Systems Technology, vol. 19, no. 3, pp. 601-614, May 2011.

M. Linke, R. Kennel, and J. Holtz, “Sensorless position control of permanent magnet synchronous machines without limitation at zero speed,” in IEEE 2002 28th Annual Conference of the Industrial Electronics Society. IECON 02, 2002, pp. 674-679.

H. Kim, J. Son, and J. Lee, “A High-Speed Sliding-Mode Observer for the Sensorless Speed Control of a PMSM,” IEEE Transactions on Industrial Electronics, vol. 58, no. 9, pp. 4069-4077, Sept. 2011. https://doi.org/10.1109/TIE.2010.2098357.

Peresada S., Rodkin D, and V. Pyzhov, “Sensorless Speed Control of the Surface Mounted Permanent Magnet Synchronous Motors”, in 2021 IEEE 3rd Ukraine Conference on Electrical and Computer Engineering (UKRCON), pp. 379-384, August 2021.

S.-K. Sul, Control of electric machine drive systems. New York: John Wiley & Sons, 2011. ISBN: 0470590793.

K. S. Narendra, and A. M. Annaswamy, Stable adaptive systems. Upper Saddle River, NJ: Prentice Hall, 1989.

S. Peresada, Y. Nikonenko, and V. Reshetnyk, “Adaptive Speed Control and Self-Commissioning of the Surface Mounted Permanent Magnet Synchronous Motors,” in 2019 IEEE 2nd Ukraine Conference on Electrical and Computer Engineering (UKRCON), 2019, pp. 388-394.

##submission.downloads##

Переглядів анотації: 18

Опубліковано

2021-10-29

Як цитувати

[1]
Д. І. Родькін, С. М. Пересада, В. М. Пижов, і Райчук О. I., «СПОСТЕРІГАЧ МЕХАНІЧНИХ КООРДИНАТ В СИСТЕМІ КООРДИНАТ СТАТОРА ДЛЯ НЕЯВНОПОЛЮСНИХ СИНХРОННИХ ДВИГУНІВ З ПОСТІЙНИМИ МАГНІТАМИ», Вісник ВПІ, вип. 5, с. 85–90, Жовт. 2021.

Номер

Розділ

Енергетика, електротехніка та електромеханіка

Метрики

Завантаження

Дані завантаження ще не доступні.

Статті цього автора (авторів), які найбільше читають