DOI: https://doi.org/10.20535/2523-4455.mea.198991
Зображення обкладинки

Особливості проектування і керування вентильно-індукторним двигуном з мінімізацією пульсації моменту

Mykola Oleksandrovych Lukianov, Ievhenii Volodymyrovych Verbitskyi

Анотація


Вентильно-індукторний двигун (ВІД) завдяки своїм перевагам може використовуватися в транспортних засобах низької й середньої потужності. Проте, на даний момент, через значні пульсації обертового моменту, недостатню питому потужність й складність драйвера він не є популярним. В статті розглянуто структуру ВІД і запропоновано відношення між полюсами статора та ротора для забезпечення високої ефективності. Для мінімізації пульсацій обертового моменту запропоновано спеціальну високочастотну методику формування струму обмотки статора. Наведено загальний алгоритм проектування ВІД із запропонованою структурою.


Ключові слова


вентильно-індукторний двигун; C-подібні полюси; високочастотне керування; постійна сила

Повний текст:

PDF

Перелік посилань для Cited-By Linking


Boukoberine, M. N., Zhou, Z., & Benbouzid, M., «A critical review on unmanned aerial vehicles power supply and energy management: Solutions, strategies, and prospects», Applied Energy, 2019, 255. DOI: 10.1016/j.apenergy.2019.113823.

Laskaris K. I., & Kladas, A. G., «Internal Permanent Magnet Motor Design for Electric Vehicle Drive», IEEE Transactions on Industrial Electronics, 57(1), 2010, 138–145. DOI: 10.1109/tie.2009.2033086.

Widmer, J. D., Martin, R., & Kimiabeigi, M. (2015), «Electric vehicle traction motors without rare earth magnets», Sustainable Materials and Technologies, 2015, 3, pp. 7–13. DOI: 10.1016/j.susmat.2015.02.001.

Ramu Krishnan, «Permanent Magnet Synchronous and Brushless DC Motor Drives», CRC Press, 2010, 611 p. DOI: 10.1201/9781420014235.

Chiba A., & Kiyota K., «Review of research and development of switched reluctance motor for hybrid electrical vehicle», IEEE Workshop on Electrical Machines Design, Control and Diagnosis (WEMDCD), 2015, pp. 127-131. DOI: 10.1109/wemdcd.2015.7194520.

Jiang C., Chau, K. T., Liu C., & Han W., «Design and Analysis of Wireless Switched Reluctance Motor Drives», IEEE Transactions on Industrial Electronics, 2018, 1–1. DOI: 10.1109/tie.2018.2829684.

Odnokopylov G. I., & Rozayev I. A., «Fault-tolerant control of switched-reluctance drive in emergency modes», International Siberian Conference on Control and Communications (SIBCON), 2015. DOI: 10.1109/sibcon.2015.7147192.

Yu, Q., Bilgin B., & Emadi A., «Design considerations of switched reluctance machines with high power density», IEEE Transportation Electrification Conference and Expo (ITEC), 2016. DOI: 10.1109/itec.2016.7520226.

Mukhopadhyay, J., Sengupta, S., & Choudhuri, S., «Drive Strategies For Switched Reluctance Motor - A Review», Michael Faraday IET International Summit 2015, 2015. DOI: 10.1049/cp.2015.1619.

Karii M. O., Pavliuchenko V. L., Zhuikov V. Y., Verbytskyi Y. V., Yamnenko Y. S., “Elektropryvid z ventylno-induktornym elektrodvyhunom”[Electric drive with switched-reluctance motor], Patent UA 127633 U, 2018.

Liaw, C.-M., Hu, K.-W., Wang, J.-C., & Ho, C. Y., «Development and Operation Control of a Switched-Reluctance Motor Driven Flywheel», IEEE Transactions on Power Electronics, 2018, 1–1. DOI: 10.1109/tpel.2018.2814790.

Deng, X., & Mecrow, B., «Design and comparative evaluation of converter topologies for six-phase switched reluctance motor drives», The Journal of Engineering, 2019 (17), pp. 4017–4021. DOI: 10.1049/joe.2018.8031.

Hu, Y., Wang, T., & Ding, W., «Performance evaluation on a novel power converter with minimum number of switches for a six-phase switched reluctance motor», IEEE Transactions on Industrial Electronics, 2018, 1–1. DOI: 10.1109/tie.2018.2840480.

Ellabban, O., & Abu-Rub, H., «Switched reluctance motor converter topologies: A review», IEEE International Conference on Industrial Technology (ICIT), pp. 840-846, 2014. DOI:10.1109/icit.2014.6895009.

Deng, X., Mecrow, B., Gadoue, S., & Martin, R., «A torque ripple minimization method for six-phase switched reluctance motor drives», XXII International Conference on Electrical Machines (ICEM), 2016. DOI: 10.1109/icelmach.2016.7732641.

Xue, X. D., Cheng, K. W. E., & Ho, S. L., «Optimization and Evaluation of Torque-Sharing Functions for Torque Ripple Minimization in Switched Reluctance Motor Drives», IEEE Transactions on Power Electronics, 2009, 24(9), 2076–2090. DOI: 10.1109/tpel.2009.2019581.

Galkin, I.; Blinov, A.; Verbytskyi, I.; Zinchenko, D., «Modular Self-Balancing Battery Charger Concept for Cost-Effective Power-Assist Wheelchairs», Energies 2019, 12, 1526. DOI: 10.3390/en12081526.

Blinov, A.; Verbytskyi, I.; Zinchenko, D.; Vinnikov, D.; Galkin, I., «Modular Battery Charger for Light Electric Vehicles», Energies 2020, 13, 774. DOI: 10.3390/en13040774.


Перелік посилань


    1. Boukoberine, M. N., Zhou, Z., & Benbouzid, M., «A critical review on unmanned aerial vehicles power supply and energy management: Solutions, strategies, and prospects», Applied Energy, 2019, 255. DOI: 10.1016/j.apenergy.2019.113823.
    2. Laskaris K. I., & Kladas, A. G., «Internal Permanent Magnet Motor Design for Electric Vehicle Drive», IEEE Transactions on Industrial Electronics, 57(1), 2010, 138–145. DOI: 10.1109/tie.2009.2033086.
    3. Widmer, J. D., Martin, R., & Kimiabeigi, M. (2015), «Electric vehicle traction motors without rare earth magnets», Sustainable Materials and Technologies, 2015, 3, pp. 7–13. DOI: 10.1016/j.susmat.2015.02.001.
    4. Ramu Krishnan, «Permanent Magnet Synchronous and Brushless DC Motor Drives», CRC Press, 2010, 611 p. DOI:  10.1201/9781420014235.
    5. Chiba A., & Kiyota K., «Review of research and development of switched reluctance motor for hybrid electrical vehicle», IEEE Workshop on Electrical Machines Design, Control and Diagnosis (WEMDCD), 2015, pp. 127-131. DOI: 10.1109/wemdcd.2015.7194520
    6. Jiang C., Chau, K. T., Liu C., & Han W., «Design and Analysis of Wireless Switched Reluctance Motor Drives», IEEE Transactions on Industrial Electronics, 2018, 1–1. DOI: 10.1109/tie.2018.2829684.
    7. Odnokopylov G. I., & Rozayev I. A., «Fault-tolerant control of switched-reluctance drive in emergency modes», International Siberian Conference on Control and Communications (SIBCON), 2015. DOI: 10.1109/sibcon.2015.7147192.
    8. Yu, Q., Bilgin B., & Emadi A., «Design considerations of switched reluctance machines with high power density», IEEE Transportation Electrification Conference and Expo (ITEC), 2016. DOI: 10.1109/itec.2016.7520226.
    9. Mukhopadhyay, J., Sengupta, S., & Choudhuri, S., «Drive Strategies For Switched Reluctance Motor - A Review», Michael Faraday IET International Summit 2015, 2015. DOI: 10.1049/cp.2015.1619.
    10. Karii M. O., Pavliuchenko V. L., Zhuikov V. Y., Verbytskyi Y. V., Yamnenko Y. S., “Elektropryvid z ventylno-induktornym elektrodvyhunom”[Electric drive with switched-reluctance motor], Patent UA 127633 U, 2018.
    11. Liaw, C.-M., Hu, K.-W., Wang, J.-C., & Ho, C. Y., «Development and Operation Control of a Switched-Reluctance Motor Driven Flywheel», IEEE Transactions on Power Electronics, 2018, 1–1. DOI: 10.1109/tpel.2018.2814790.
    12. Deng, X., & Mecrow, B., «Design and comparative evaluation of converter topologies for six-phase switched reluctance motor drives», The Journal of Engineering, 2019 (17), pp. 4017–4021. DOI: 10.1049/joe.2018.8031.
    13. Hu, Y., Wang, T., & Ding, W., «Performance evaluation on a novel power converter with minimum number of switches for a six-phase switched reluctance motor», IEEE Transactions on Industrial Electronics, 2018, 1–1. DOI: 10.1109/tie.2018.2840480.
    14. Ellabban, O., & Abu-Rub, H., «Switched reluctance motor converter topologies: A review», IEEE International Conference on Industrial Technology (ICIT), pp. 840-846, 2014. DOI:10.1109/icit.2014.6895009.
    15. Deng, X., Mecrow, B., Gadoue, S., & Martin, R., «A torque ripple minimization method for six-phase switched reluctance motor drives», XXII International Conference on Electrical Machines (ICEM), 2016. DOI: 10.1109/icelmach.2016.7732641.
    16. Xue, X. D., Cheng, K. W. E., & Ho, S. L., «Optimization and Evaluation of Torque-Sharing Functions for Torque Ripple Minimization in Switched Reluctance Motor Drives», IEEE Transactions on Power Electronics, 2009, 24(9), 2076–2090. DOI: 10.1109/tpel.2009.2019581.
    17. Galkin, I.; Blinov, A.; Verbytskyi, I.; Zinchenko, D., «Modular Self-Balancing Battery Charger Concept for Cost-Effective Power-Assist Wheelchairs»,  Energies 2019, 12, 1526. DOI: 10.3390/en12081526.
    18. Blinov, A.; Verbytskyi, I.; Zinchenko, D.; Vinnikov, D.; Galkin, I., «Modular Battery Charger for Light Electric Vehicles», Energies 2020, 13, 774. DOI10.3390/en13040774.






Copyright (c) 2020 Лук’янов М. О., Вербицький Є. В.

Creative Commons License
Ця робота ліцензована Creative Commons Attribution 4.0 International License.

ISSN: 2523-4447
e-ISSN: 2523-4455