Projektet är avslutat

MEP-control of PMSM

 MEP-(Maximum efficiency point) control of PMSM, based on an equivalent circuit representation of electric machine instead of MTPA/MTPA (Maximum torque per ampere/voltage) which does not include the iron losses.

Idag används alternativt en fast styrvinkel för strömmen till en fordons-PMSM eller en vinkel framtagen från MTPA-kurvan, detta ger dock en avvikelse mot maximal verkningsgrad. Genom att beakta järnförlusterna/rotationsförlusterna så kan verkningsgraden ökas. Ett problem är att en fordonselmaskin i stort sett aldrig befinner sig i stationärtillstånd (undantaget motorvägskörning på plan mark i konstant hastighet), så temperaturen i magneterna och lindningarna skiljer sig åt. Annars kunde man i princip kunna tänka sig att mappa upp maskinens verkningsgrad med alla varvtals-momentkombinationer för olika temperaturer. I stället erfordras en kretsbaserad modell som tar hänsyn till båda dessa temperaturer i en ekvivalent elkrets av PMSM och att en optimering genomförs. Inom forskningslitteraturen så är det mest näraliggande arbetena [1-3] där [1] saknar järnförlustinkluderingen samt fältförsvagningsområdet samt där [2] inte beaktar mättningen samt där [3] saknar koppling till modell/teori men identifieringsmätningar gjorts för några enstaka punkter.

Projektets syfte är att bygga kunskap om användbarheten av kretsekvivalenta elmaskinrepresentationer för verkningsgradsberäkningar.

Plan: Ta fram en representativ fordons-PMSM (dvs en elmaskin där storleken pressats ner för att få plats i fordonet, och därmed har en betydande mängd järnförluster), implementera den i Maxwell och mappa upp förluster. Ta fram en elkretsekvivalent och parametrisera denna. Ta fram optimeringsuttryck och genomföra optimering. Därefter validera mot FEM-resultat.

Mål: Ta fram en PMSM-styrning som maximerar verkningsgraden inkluderat järnförluster och driftlägesberoende induktanser och magnetfaktor, via en kretsbaserad elmaskinrepresentation. Kvantifiera hur nära det gick att komma medelst jämförande FEM-simuleringar.

Ladda ner rapporten: Maximum efficiency point control of PMSM (575 kB)

Relaterade projekt

Visa alla projekt