Matej TOMAN, Drago DOLINAR, Gorazd ŠTUMBERGER

1. Fakulteta za elektrotehniko, računalništvo in informatiko UNIVERZA V MARIBORU AIG’05 AVTOMATIZACIJA V INDUSTRIJI IN GOSPODARSTVU 7. in 8. april 2005 Laboratorij za vodenje elektromehanskih sistemov Smetanova 17, 2000 Maribor Slovenija Matej TOMAN, Drago DOLINAR, Gorazd ŠTUMBERGER VISOKOZMOGLJIV BREZSENZORSKI POGON S SINHRONSKIM STROJEM S TRAJNIMI MAGNETI matej.toman@uni-mb.si Visokozmogljiv brezsenzorski pogon s sinhronskim strojem s trajnimi magneti

2. Visokozmogljiv brezsenzorski pogon s sinhronskim strojem s trajnimi magneti • Uvod • Model nelinearnega opazovalnika spremenljivk stanja • Sistem brezsenzorskega vodenja sinhronskega stroja s trajnimi magneti • Rezultati • Sklep Visokozmogljiv brezsenzorski pogon s sinhronskim strojem s trajnimi magneti

3. Uvod - sinhronski stroj s trajnimi magneti (SSTM) kot element avtomatiziranega industrijskega pogona - sinhronski stroj v aplikacijah z veliko zahtevano natančnostjo vodenja položaja - senzor položaja; slabosti - nadomestitev senzorja položaja z nelinearnim opazovalnikom spremenljivk stanja - vpliv napačnih napetosti na delovanje opazovalnika spremenljivk stanja Visokozmogljiv brezsenzorski pogon s sinhronskim strojem s trajnimi magneti

4. Model nelinearnega opazovalnika spremenljivk stanja Model SSTM napetostna enačba (1) enačba gibanja (2) enačba položaja (3) Visokozmogljiv brezsenzorski pogon s sinhronskim strojem s trajnimi magneti

5. Model nelinearnega opazovalnika spremenljivk stanja Model nelinearnega opazovalnika spremenljivk stanja napetostna enačba (4) enačba gibanja (5) enačba položaja (6) Visokozmogljiv brezsenzorski pogon s sinhronskim strojem s trajnimi magneti

6. Sistem brezsenzorskega vodenja SSTM Slika 1: Shematska predstavitev hitrostnega vodenja SSTM z opazovalnikom spremenljivk stanja Visokozmogljiv brezsenzorski pogon s sinhronskim strojem s trajnimi magneti

7. Sistem brezsenzorskega vodenja SSTM vmestnik in merilna veriga za merjenje tokov napetostni pretvornik senzor položaja breme SSTM vira enosmerne in izmenične napetosti V/I enote dSPACE PPC1103 krmilnega sistema nadzorni sistem Slika 2: Nadzorni in eksperimetnalni sistem vodenja SSTM Visokozmogljiv brezsenzorski pogon s sinhronskim strojem s trajnimi magneti

8. r, ,[rad/s] r, ,[rad/s] Rezultati r r     t [s] t [s] e[rad/s] e[rad/s] t [s] t [s] e[rad] e[rad] t [s] t [s] eiq eid eid eid, eiq[A] eid, eiq[A] eiq t [s] t [s] Slika 4: Uporaba referenčnih napetosti Slika 3: Uporaba zmanjšanih referenčnih napetosti Visokozmogljiv brezsenzorski pogon s sinhronskim strojem s trajnimi magneti

9. Sklep - izvedba brezsenzorskega vodenja SSTM - v opazovalniku namesto dejanskih uporabljene referenčne napetosti - večje kot je odstopanje med referenčnimi in dejanskimi napetostmi, večji je pogrešek opazovalnika - meritev dejanskih napetosti Visokozmogljiv brezsenzorski pogon s sinhronskim strojem s trajnimi magneti

10. Visokozmogljiv brezsenzorski pogon s sinhronskim strojem s trajnimi magneti

11. Določitev koeficientov opazovalnika Pogreški opazovalnika Členi sistemske matrike pogreškov (d1) Model pogreškov opazovalnika (d2) sistemska matrika pogreškov določitev koeficientov opazovalnika (d3) Visokozmogljiv brezsenzorski pogon s sinhronskim strojem s trajnimi magneti dodatek

12. Določitev koeficientov opazovalnika Lega polov Slika d1: Lega polov za: Slika d2: Lega polov za: Visokozmogljiv brezsenzorski pogon s sinhronskim strojem s trajnimi magneti dodatek