Modelování synchronního reluktančního motoru

Abstract

Současný pokrok na poli řízení elektrických motorů dostává do popředí zájmu synchronně reluktanční motory, které jsou považovány jako alternativní pohon pro aplikace vyžadujících vysokých výkonů. Důvodem zvýšeného zájmu o tento druh pohonu je kombinace výhod indukčního motoru a synchronního motoru s permanentním magnetem. Nedávné výzkumy navrhují několik možných způsobů řízení tohoto motoru. Metoda maximálního momentu na jednotku proudu (Maximum Torque per Ampere), je považována jako nejlepší možný způsob řízení. Další metodou se značným potenciálem je bezsenzorové vektorové řízení. Tato diplomová práce zkoumá synchronně reluktanční motory z pohledu stavového prostoru a matematického modelu v d-q osách. Metody MTPA a bezsenzoroveho řízení jsou popsány a následně simulovány na synchronně reluktančních motorech v prostředí Matlab a Simulink, kde je mimo jiné analyzováno elektrické a mechanické chování motoru. klíčová slova: synchronně reluktanční motor, maximálního momentu na jednotku proudu, bezsenzorové řízení rychlosti, Matlab/Simulink

Recently, improvement on electric motor control technologies gathers the attention of researchers on synchronous reluctance motor(SynRM) which have been considered as a possible alternative motor drive for high performance applications. The reason that SynRM is acceptted as alternative motor drive is that it combines the benefits of induction motor(IM) and permanent-magnet synchronous motor(PMSM). Several types of control strategies have been proposed by researchers. Consequently, maximum torque per ampere(MTPA) strategy is indicated as a reasonable control strategy for SynRM. In addition, sensorless vector controlled drive systems for SynRM become progressively attractive for high-performance drive systems. In this thesis, SynRM is investigated in state space domain and mathematical modelling of SynRM is executed in d-q reference frame. MTPA and sensorless speed control systems are introduced and simulated with the SynRM. Simulations are performed with Matlab/Simulink. Various electrical and mechanical behaviors of the motor are analyzed.