Kestomagneettikoneen vääntömomenttivärähtelyiden vaimentaminen säädön avulla
URL
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Sähkötekniikan korkeakoulu |
Master's thesis
Unless otherwise stated, all rights belong to the author. You may download, display and print this publication for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Authors
Date
2014-06-16
Department
Major/Subject
Sähkökäytöt
Mcode
S3016
Degree programme
EST - Elektroniikka ja sähkötekniikka
Language
fi
Pages
77 + 10
Series
Abstract
Tässä työssä tutkitaan miten kestomagneettitahtikoneen vääntömomentin värähtelyä ja mahdollisesti melua voidaan vaimentaa virtasäädön avulla. Tutkittavassa koneessa on pintamagneetit mutta normaalista poiketen sillä on eri suuret induktanssit d- ja q-akselilla. Vääntömomentin värähtely saattaa aiheuttaa nopeuden värähtelyä ja siten hissikorin pystysuuntaisia kiihtyvyyden muutoksia. Nämä kiihtyvyyden muutokset ovat olennainen osa kun mitataan hissin ajomukavuutta. Ajomukavuudella on suora yhteys käyttäjän tunteeseen laadukkaasta hissistä. Tästä syystä on olennaisen tärkeää saada ajomukavuuteen vaikuttavat häiriötekijät minimoitua. Toinen merkittävä asia on kestomagneettitahtikoneen melu, jota aiheuttaa aksiaalisen voiman värähtely. Siihen pyritään vaikuttamaan vaimentamalla d- ja q-akselin virran harmonisia, koska molempien on osoitettu vaikuttavan meluun. Esitettävässä ohjausmenetelmässä normaalia tahtikoordinaatistossa toteutettua virtasäätöä täydennetään resonanssisäätimillä ja käämivuon estimoinnilla. Resonanssisäätimet viritetään tiedossa olevan harmonisen taajuuden mukaan. Käämivuota estimoidaan ratkaisemalla numeerisesti d- ja q-akselin käämivuot tunnetuista virroista, jännitteistä ja pyörimisnopeudesta. Menetelmää on tutkittu tietokonesimuloinneilla. Tulosten perusteella havaittiin menetelmän olevan hyvä ja yksinkertainen keino vaimentaa vääntömomentin sekä d-akselin virran värähtelyä.This thesis is a study into both attenuating torque ripple produced by currents and a permanent magnet synchronous machine (PIVISIVI). The torque ripple attenuation is controlled with a high performance current control and flux estimator. the Permanent magnet machine has surface magnets but still has small reluctance torque. Torque ripple can cause speed ripple because of the changes in elevator car acceleration. the changes in acceleration are a major part of elevator ride comfort since good ride comfort indicates a high quality elevator from a user's perspective. For this reason it is essential to minimize all sources of disturbance. Another disturbance which is not directly related to ride comfort is noise produced by an electrical machine. This noise is generated by periodic axial forces in the PMSM. These forces can possibly be attenuated by minimizing direct axis and quadratu-re axis current harmonics, because both of them contribute to noise. To achieve this, a proposed method consists of a synchronous frame PI control, a proportional plus resonant control (PR control) and a flux estimator. PR controllers are tuned accordingly to the known valne of sixth harmonic frequency of torque ripple. The stator flux is estimated by numerically solving the direct axis and quadrature axis fluxes from known currents, voltages and speed. the Proposed compensation method is studied first through computer simulations with a continuous time model and alter with a discrete time model the Results show that this type of current compensation method is a powerful and simple way to attenuate torque ripple and direct axis current harmonins.Description
Supervisor
Hinkkanen, MarkoThesis advisor
Stolt, LauriKeywords
ajomukavuus, hissi, kestomagneettitahtikone, käämivuon estimaattori, melun vaimennus, PR-säädin, värähtelyn vaimennus, vääntö-
momentin värähtely