Прямое управление моментом в тяговом электроприводе с магнитоэлектрическим двигателем на основе пространственно-векторной модуляции
Аннотация
Представлен вариант реализации прямого управления крутящим моментом тягового электродвигателя с возбуждением от постоянных магнитов, основанный на использовании пространственно-векторной модуляции. Модифицированная схема прямого управления моментом, использующая пространственно-векторную модуляцию, принята в качестве стратегии управления трехфазным мостовым инвертором. В схеме использован двунаправленный преобразователь постоянного напряжения, позволяющий регулировать напряжение бортовой сети и согласовать режим заряда батареи аккумуляторов при рекуперативном торможении. Отличие представленной модифицированной схемы состоит в том, что вместо релейных регуляторов, обычно применяемых для формирования сигналов управления пространственно-векторной модуляцией, использованы цифровые ПИ-регуляторы момента и напряжения. Представлены и проанализированы результаты моделирования модифицированной схемы, показана результативность предлагаемой системы для применения в тяговом электроприводе. Результаты моделирования динамических режимов подтверждают, что предлагаемая структура электропривода может быть успешно использована в качестве тягового электропривода электрических транспортных средств и имеет приемлемые показатели переходных и установившихся режимов работы. Моделирование показало способность предлагаемого тягового электропривода реализовать требования городского ездового цикла ЭТС.
Литература
Pellegrino G., Vagati A., Boazzo B., Guglielmi P. Comparison of induction and PM synchronous motor drives for EV application including design examples. — IEEE Trans. Ind. Appl., 2012, vol. 48, No. 6, pp. 2322-2332.
Bianchi N., Carraro E. Design and comparison of interior permanent magnet synchronous motors with non-uniform airgap and conventional rotor for electric vehicle applications. — IET Electr. Power Appl., 2014, vol. 8, No. 6, pp. 240—249.
Васильев Б.Ю., Козярук А.Е. Повышение эффективности асинхронных электроприводов с прямым управлением моментом. — Вестник ЮУрГУ. Энергетика, 2013, т. 13, No. 2, pp. 75—84.
Paturca S.V., Covrig M., Melcescu L. Direct Torque Control of Permanent Magnet Synchronous Motor (PMSM) — an approach by using Space Vector Modulation (SVM), Control Decis. Conf., 2010, pp. 1450—1453.
Rahman M.M., Uddin M.N., Islam M.K. Integration of bi-directional DC-DC converter and highly efficient boost converter for electric vehicles applications. — Proc. Int. Conf. Power Electron. DriveSyst. 2015, vol. August, June, pp. 687—691.
#
Frieske B., Kloetzke M., Mauser F. Trends in vehicle concept and key technology development for hybrid and battery electric vehicles. - World Electr. Veh. Symp. Exhib., 2013, pp. 1-12.
Pellegrino G., Vagati A., Boazzo B., Guglielmi P. Comparison of induction and PM synchronous motor drives for EV application including design examples. — IEEE Trans. Ind. Appl., 2012, vol. 48, No. 6, pp. 2322—2332.
Bianchi N., Carraro E. Design and comparison of interior permanent magnet synchronous motors with non-uniform airgap and conventional rotor for electric vehicle applications. — IET Electr. Power Appl., 2014, vol. 8, No. 6, pp. 240—249.
Vasil’yev B.Yu., Kozyaruk A.Ye. Vestnik Yuzhno-Ural’skogo gosudarstvennogo universiteta. Energetika. — in Russ. (Bulletin of South Ural State University. Power Engineering), 2013, vol. 13, No. 2, pp. 75—84.
Paturca S.V., Covrig M., Melcescu L. Direct Torque Control of Permanent Magnet Synchronous Motor (PMSM) — an approach by using Space Vector Modulation (SVM), Control Decis. Conf., 2010, pp. 1450—1453.
Rahman M.M., Uddin M.N., Islam M.K. Integration of bi-directional DC-DC converter and highly efficient boost converter for electric vehicles applications. — Proc. Int. Conf. Power Electron. Drive Syst. 2015, vol. August, June, pp. 687—691.
