1. Numerično določanje karakteristik sinhronskega motorja z različnimi velikostmi trajnih magnetov : magistrsko deloDavor Car, 2024, magistrsko delo Opis: Magistrsko delo obravnava osnovni pristopa k modeliranju in konstruiranju sinhronskega motorja s trajnimi magneti s pomočjo računalniškega programa Flux. Izvedena je numerična analiza konstrukcijskih parametrov trajnih magnetov na navorno karakteristiko motorja. Analiza zajema vpliv različnih dimenzij in postavitev magnetov na vrednost valovitosti navora in razmerje navora proti volumnu trajnih magnetov. Rezultati nakazujejo, da je s predstavljenim računalniško podprtim pristopom, moči že v fazi načrtovanja motorja izbrati najustreznejše dimenzije za doseganje čim boljšega izkoristka z želeno navorno karakteristiko.
Ključne besede: Elektromotor, sinhronski stroj, sinhronski motor s trajnimi magneti, STSM, modeliranje, Flux, MKE, metoda končnih elementov, navitje, trajni magneti, valovitost navora, razmerje navora na volumen
Objavljeno v DKUM: 01.07.2024; Ogledov: 136; Prenosov: 41
 Celotno besedilo (1,87 MB) |
2. Vpliv zasnove rotorja z notranjimi trajnimi magneti na območje delovanja sinhronskega stroja : master's thesisPavel Ogrizek, 2022, magistrsko delo Opis: V magistrski nalogi je obravnavan vpliv zasnove sinhronskega stroja z notranjimi trajnimi magneti (IPM) s ciljem razširitve območja konstantne moči z vodenjem v orientaciji polja. Z ustrezno zasnovo rotorja (tj. postavitvijo in obliko žepov za trajne magnete in postavitvijo in obliko dodatnih zračnih žepov) lahko vplivamo na območje delovanja vodenega IPM. Vpliv je lahko različen v različnih območjih obratovanja: z ustrezno zasnovo lahko na primer povečamo maksimalni navor v območju delovanja s konstantnim navorom, vendar se lahko zniža meja obratovanja v področju konstantne moči (tj. slabljenju polja). Rezultat zasnove je lahko tudi takšen, da se meja zviša v obeh območjih delovanja, kar predstavlja glavni cilj magistrske naloge. V magistrski nalogi je izvedena analiza referenčnega sinhronskega stroja z notranjimi trajnimi magneti, ki se uporablja v brezkrtačnih pogonih, le ti pa v ročnih orodjih podjetja Hilti. Analiza zajema inducirano napetost, magnetne sklepe, lastne in medsebojne inuktivnosti v triosnem (a, b, c) koordinatnem sistemu ter nato v transformiranem dq-koorninatnem sistemu. Izvedena je analiza komponent navora in maksimalnega navora glede na tok (MTPA). Analizirano je delovanje stroja v področju slabljenja magnetnega polja trajnega magneta. V drugem delu je izvedena analiza referenčnega stroja vendar brez trajnih magnetov. S tem analiziramo vpliv reluktance stroja. Analiza vklučuje magnete sklepe, lastne in medsebojnih induktivnosti v triosnem koordinatnem sistemu in v transformiranem dq-koordinatnem sistemu. V zadnjem delu naloge sledi implementacija novih zasnov rotorja sinhronskega stroja z notranjimi trajnimi magneti in analiza ter primerjava navora, induktivnosti in navorne karatkeristike v področju delovanja MTPA in v področju slabljenja polja
Ključne besede: Sinhronski stroj z notranjimi trajnimi magneti, zasnova rotorja, vodenje v orientaciji polja, MTPA, slabljenje polja
Objavljeno v DKUM: 21.10.2022; Ogledov: 688; Prenosov: 0 |
3. VODENJE IZMENIČNEGA MOTORJA V POGONSKEM SISTEMU HIBRIDNEGA VOZILA Z UPORABO FPGAJernej Hari, 2015, magistrsko delo Opis: V magistrskem delu je opisano načrtovanje in vodenje razsmernika za pogon trifaznega sinhronskega stroja s trajnimi magneti. Opisani so posamezni deli pretvornika, tako strojni kot programski. V opisu strojnega dela je predstavljena konstrukcija enosmerne zbiralke, hladilnega telesa, ohišja in elektronike. V opisu programskega dela je izvedeno vodenje sinhronskega stroja s pomočjo direktne navorne metode, implementirane na FPGA vezju. Osnova regulacije navora je dvonivojska histereza. S pomočjo direktne navorne metode dosežemo visoko odzivnost navora. Pomanjkljivost te metode predstavlja nekontrolirano število preklopov. Delovanje algoritma vodenja je bilo preizkušeno na eksperimentalnem sistemu, kjer je kot breme deloval po hitrosti voden elektromotor.
Ključne besede: sinhronski stroj s trajnimi magneti, vodenje, direktno vodenje po navoru, FPGA, močnostna elektronika, hlajenje
Objavljeno v DKUM: 29.05.2015; Ogledov: 1807; Prenosov: 187
Celotno besedilo (6,35 MB) |
4. VPLIV MAGNETNIH NELINEARNOSTI SINHRONSKEGA STROJA S TRAJNIMI MAGNETI NA IZKORISTEK POGONA Z BREZSENZORSKIM VODENJEMŽeljko Plantić, 2013, doktorska disertacija Opis: V doktorski disertaciji je obravnavano izboljšanje izkoristka električnega pogona. Posebna pozornost je posvečena izkoristkoma pretvornika in električnega stroja. Slednji je v obravnavanem primeru sinhronski stroj s trajnimi magneti (SSTM). Izkoristek električnega pogona je neposredno odvisen predvsem od izgub, ki se pojavljajo na posameznih elementih pogona. Izsledki izvedene analize izgub so uporabljeni pri izbiri primernih načinov za povečevanje izkoristkov posameznih elementov in celotnega pogona. Na izkoristek pogona in njegovih elementov je mogoče vplivati na več načinov. To delo obravnave le tiste, ki jih je mogoče izvesti na pogonu brez sprememb pretvornika in SSTM, torej z vodenjem in z izbiro obratovalnih parametrov pretvornika. Pri vodenju je najbolj pomembna določitev referenčnih vrednosti tokov v vzdolžni smeri (os d) in v prečni smeri (os q), ki sta potrebni za izvedbo vektorskega vodenja SSTM. Pri tem so uporabljene karakteristike maksimalnega navora (MTPA), s katerimi električni navor dosežemo ob minimalni amplitudi vektorja statorskega toka, ne dosežemo pa maksimalnega izkoristka pogona. Za doseganje slednjega so pri določitvi referenčnih vrednosti tokov uporabljene karakteristike maksimalnega izkoristka (ME). Ker parametrov v analitičnih opisih karakteristik MTPA in ME ni mogoče enostavno določiti, so slednje določene eksperimentalno. Uporabljene so za določitev referenčnih vrednosti tokov v modificirani izvedbi vektorskega vodenja SSTM, kar omogoča z rezultati meritev potrjeno izboljšanje izkoristka pogona. Izkoristek pogona je izboljšan tudi z ustrezno izbiro modulacijske frekvence pretvornika. Na osnovi meritev je izbrana optimalna modulacijska frekvenca, pri kateri je izkoristek pogona največji. Pri nizkih hitrostih vrtenja in delnih obremenitvah je izkoristek pogona nadalje izboljšan z ustrezno izbiro napetosti na enosmernem vodilu pretvornika. Mehanska robustnost obravnavanega pogona z maksimiranim izkoristkom je dosežena z brezsenzorskim vodenjem SSTM, ki temelji na aktivnem magnetnem sklepu. Pri tem je mehanski senzor zamenjan z matematičnim modelom, s katerim računamo položaj in hitrost rotorja. Izsledki doktorske disertacije so potrjeni z ustreznimi eksperimenti in meritvami.
Ključne besede: dinamični model, nelinearni model, sinhronski stroj s trajnimi magneti, visoko učinkoviti pogon, karakteristika maksimalnega izkoristka, karakteristika maksimalnega navora, brezsenzorsko vodenje
Objavljeno v DKUM: 05.11.2013; Ogledov: 2078; Prenosov: 210
Celotno besedilo (3,44 MB) |
5. BREZSENZORSKO VODENJE SINHRONSKEGA STROJA S TRAJNIMI MAGNETI ZA PUHALA S ŠIROKIM RAZPONOM HITROSTI VRTENJADavid Stojan, 2013, doktorska disertacija Opis: V doktorski disertaciji je predstavljeno brezsenzorsko vektorsko vodenje sinhronskega stroja s trajnimi magneti za puhala s širokim razponom hitrosti vrtenja. Volumski pretok zraka skozi puhalo je pri nizkih hitrostih vrtenja zelo majhen, zato puhala obratujejo pri pretežno višjih hitrostih. Iz tega razloga se ta disertacija posveča problematiki brezsenzorskega vodenja sinhronskega stroja s trajnimi magneti v področju slabljenja polja in višjih hitrosti vrtenja. Predstavljena izvedba brezsenzorskega vodenja je primerna za širšo industrijsko uporabo. Zaradi relativne enostavnosti je izvedbo vodenja mogoče uporabiti tudi v nizkocenovnih industrijskih aplikacijah. Izvedba vodenja puhalo najprej zažene do določene hitrosti vrtenja z odprto hitrostno regulacijsko zanko. Ob zadostni hitrosti vrtenja se hitrostna regulacijska zanka sklene tam, kjer je informacija o položaju rotorja in hitrosti vrtenja dobljena z uporabo PLL-opazovalnika. Eden izmed osrednjih delov te disertacije je tudi analiza občutljivosti dveh struktur PLL-opazovalnika na variacijo parametrov sinhronskega stroja s trajnimi magneti. Na podlagi analize je izbrana struktura PLL-opazovalnika, ki je primerna za uporabo v širokem področju hitrosti vrtenja. Širok razpon hitrosti vrtenja dosežemo z novo izvedbo vodenja sinhronskega stroja s trajnimi magneti v področju
slabljenja polja, ki izkoristi vso razpoložljivo napetost na enosmernem vodilu pretvornika. Izvedena je analiza stabilnosti nove izvedbe vodenja, na podlagi katere so podana navodila za izbiro parametrov izvedbe vodenja, da je zagotovljeno stabilno obratovanje sinhronskega stroja v področju slabljenja polja. Izvedena je simulacijska in eksperimentalna primerjava učinkovitosti delovanja nove in obstoječe izvedbe vodenja. Iz primerjave je razvidno, da je pri uporabi nove izvedbe prehod iz področja konstantnega navora v področje obratovanja v slabljenju polja bolj gladek. Na koncu je delovanje izbranega PLL-opazovalnika in nove izvedbe vodenja za obratovanje v področju slabljenja polja preverjeno eksperimentalno na puhalu, ki obratuje v zelo širokem razponu hitrosti vrtenja.
Ključne besede: brezsenzorsko vodenje, sinhronski stroj s trajnimi magneti, slabljenje polja, pogon za puhala
Objavljeno v DKUM: 01.03.2013; Ogledov: 3027; Prenosov: 345
Celotno besedilo (6,54 MB) |
