Estrategia de control para motor síncrono de imán permanente sin núcleo de disco con filtro LC
Autores: Tian, Hong; Kang, Min
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Estrategia de control para motor síncrono de imán permanente sin núcleo de disco con filtro LC
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Motor síncrono de imán permanente
Estructura sin núcleo
Filtro LC
Amortiguación activa con retroalimentación de corriente capacitiva
Observador de estado
Controlador proporcional-integral-resonante
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 30
Citaciones: Sin citaciones
El motor síncrono de imán permanente sin núcleo de disco tiene las ventajas de un tamaño axial corto, alta densidad de potencia y pequeño volumen. Debido a la estructura sin núcleo, su inductancia es muy pequeña, lo que resulta en una seria fluctuación de corriente y una fluctuación de par inaceptable si se conduce desde un inversor convencional. Esto puede resolverse instalando un filtro LC entre el inversor y el motor. Sin embargo, un fenómeno de resonancia no deseado es inducido por el filtro LC. En este artículo, se propone una nueva estrategia de amortiguación activa de retroalimentación de corriente capacitiva (CCFAD). En lugar de sensores de corriente en la rama del capacitor, se introduce un observador de estado para estimar la corriente de capacitancia. El observador está diseñado con superficies de modo deslizante dobles, lo que reduce el orden del sistema. En comparación con la retroalimentación de corriente capacitiva convencional, no se requieren sensores de corriente adicionales, lo que reduce el costo del sistema. Además de los armónicos resonantes, la corriente de fase contiene claramente quinto y séptimo armónicos debido a la estructura especial del plano del rotor. El controlador proporcional-integral-resonante (PIR), en lugar del controlador PI tradicional, está diseñado para suprimir los armónicos de orden inferior. Los resultados experimentales muestran que las fluctuaciones de corriente debido a la resonancia y la estructura del rotor se suprimen significativamente.
Descripción
El motor síncrono de imán permanente sin núcleo de disco tiene las ventajas de un tamaño axial corto, alta densidad de potencia y pequeño volumen. Debido a la estructura sin núcleo, su inductancia es muy pequeña, lo que resulta en una seria fluctuación de corriente y una fluctuación de par inaceptable si se conduce desde un inversor convencional. Esto puede resolverse instalando un filtro LC entre el inversor y el motor. Sin embargo, un fenómeno de resonancia no deseado es inducido por el filtro LC. En este artículo, se propone una nueva estrategia de amortiguación activa de retroalimentación de corriente capacitiva (CCFAD). En lugar de sensores de corriente en la rama del capacitor, se introduce un observador de estado para estimar la corriente de capacitancia. El observador está diseñado con superficies de modo deslizante dobles, lo que reduce el orden del sistema. En comparación con la retroalimentación de corriente capacitiva convencional, no se requieren sensores de corriente adicionales, lo que reduce el costo del sistema. Además de los armónicos resonantes, la corriente de fase contiene claramente quinto y séptimo armónicos debido a la estructura especial del plano del rotor. El controlador proporcional-integral-resonante (PIR), en lugar del controlador PI tradicional, está diseñado para suprimir los armónicos de orden inferior. Los resultados experimentales muestran que las fluctuaciones de corriente debido a la resonancia y la estructura del rotor se suprimen significativamente.