Publication: Design, simulation and implementation of a PMSM drive system
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Publication date
2011-05
Defense date
2011-09-01
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Abstract
Field oriented control (FOC) of permanent magnet synchronous motor (PMSM) is one of the widely used methods for the speed control of the motor. A PMSM drive system based on FOC is designed, simulated and implemented. The whole drive system is simulated in Matlab/Simulink based on the mathematical model of the system devices including PMSM and inverter. The aim of the drive system is to have speed control over wide speed range. Simulation results show that the speed controller has a good dynamic response. A lab setup is designed and implemented based on a six-pole 2 kW PMSM. The measurement devices, voltage transducers, current transducers and resolver, are explained in this report. For the system control dSpace is used and Matlab/Simulink is used for the program development and implementation. Experimental results show that the drive system has a good dynamic response in terms of speed response and torque ripple. The drive system will be extended to serve as an isolated high power battery charger. _________________________________________________________________________________________________________________
El proyecto pretende diseñar un mĂ©todo de control de velocidad para dicho motor, llevar a cabo simulaciones en ordenador para comprobar la validez del mĂ©todo seleccionado y finalmente implementar en el laboratorio un sistema formado por motor, convertidor, diversos sensores y software controlador, con el cual realizar los ensayos oportunos para verificar el funcionamiento práctico del montaje. Para este fin se eligiĂł el control de velocidad por orientaciĂłn de flujo (en inglĂ©s, Flux Oriented Control o FOC). La máquina elĂ©ctrica diseñada para el proyecto es un motor sĂncrono de imanes permanentes (en inglĂ©s, Permanent Magnet Synchronous Machine o PMSM) de 2 kW, 6 polos y rotor liso. La peculiaridad de este motor es su doble devanado estatĂłrico. Este nos permite, por medio de una serie de relĂ©s capaces de cambiar la configuraciĂłn elĂ©ctrica de los devanados, conectar ambos como uno Ăşnico para el modo de tracciĂłn y separarlos en dos devanados aislados (a modo de transformador) en modo de carga. Para este proyecto, se conectaron como un Ăşnico devanado en forma de estrella, ya que su uso solo requiere del modo tracciĂłn.
El proyecto pretende diseñar un mĂ©todo de control de velocidad para dicho motor, llevar a cabo simulaciones en ordenador para comprobar la validez del mĂ©todo seleccionado y finalmente implementar en el laboratorio un sistema formado por motor, convertidor, diversos sensores y software controlador, con el cual realizar los ensayos oportunos para verificar el funcionamiento práctico del montaje. Para este fin se eligiĂł el control de velocidad por orientaciĂłn de flujo (en inglĂ©s, Flux Oriented Control o FOC). La máquina elĂ©ctrica diseñada para el proyecto es un motor sĂncrono de imanes permanentes (en inglĂ©s, Permanent Magnet Synchronous Machine o PMSM) de 2 kW, 6 polos y rotor liso. La peculiaridad de este motor es su doble devanado estatĂłrico. Este nos permite, por medio de una serie de relĂ©s capaces de cambiar la configuraciĂłn elĂ©ctrica de los devanados, conectar ambos como uno Ăşnico para el modo de tracciĂłn y separarlos en dos devanados aislados (a modo de transformador) en modo de carga. Para este proyecto, se conectaron como un Ăşnico devanado en forma de estrella, ya que su uso solo requiere del modo tracciĂłn.
Description
Keywords
Máquinas elĂ©ctricas, BaterĂas elĂ©ctricas, Motores sĂncronos de imanes permanentes