Port-Hamiltonin mallinnus oikosulkumoottorille

Abstract

Tässä kandidaatintyössä mallinnetaan oikosulkumoottori port-Hamiltonin järjestelmämuodossa. Port-Hamiltonin järjestelmät tarjoavat energiaperusteisen lähestymistavan epälineaaristen fysikaalisten järjestelmien, kuten sähkömekaanisten koneiden, mallintamiseen. Keskeinen etu on järjestelmän passiivisuus ja se, että energiavirrat, häviöt ja varastot voidaan erottaa eksplisiittisesti. Työssä käytetään dynaamista Γ-sijaiskytkentää, joka mahdollistaa magneettisen kyllästymisen ja virranahdon huomioimisen. Virranahdon mallintamiseen hyödynnetään toisen asteen tikapuuverkkoa. Malliin sisällytetään lisäksi mekaaninen osajärjestelmä, ja kaikki osat yhdistetään port-Hamiltonin teorian mukaisesti tehotasapainoa säilyttäen. Tulokset osoittavat, että port-Hamilton-lähestymistapa soveltuu hyvin oikosulkumoottorien monipuoliseen ja fysikaalisesti perusteltuun mallintamiseen. Mallia simuloidaan MATLAB/Simulink-ympäristössä, ja tuloksista havaitaan erityisesti tikapuuverkon vaikutus oikosulkumoottorin käyttäytymiseen suurilla taajuuksilla.