Abstract
Torque pulsations are one of the major disadvantages of the Permanent Magnet Synchronous Motor (PMSM) servo drives. In this paper a new on-line three phase reference currents modification method is proposed based on Fourier analysis and harmonic identification to reduce torque pulsations and current harmonic noises in PMSM driven by field oriented control algorithm. Although the new effective schemes based on active filters are presented to minimizing current harmonic noises and torque pulsation but these are not cost-benefit to motor drive applications and increase complexity of control system. As a comparison with the other methods, the proposed approach provides significant effects to obtain optimal motor drive without any complexity. The advantages is demonstrated as a detailed authentic simulation model of surface mounted PMSM drive based on the Simulink library in MATLAB
چکیده
نوسانات گشتاور یکی از نقطه‌ضعف‌های مهم سرو درایوهای موتور سنکرون مغناطیس دائم (PMSM) می‌باشد. در این مقاله یک روش اصلاح جریان‌های مرجع سه فاز به‌صورت آنلاین بر اساس تحلیل فوریه و شناسایی مؤلفه‌های هارمونیکی به‌منظور کاهش نوسانات گشتاور و نویزهای هارمونیکی جریان در PMSM ی درایو شده بر اساس الگوریتم کنترل میدان جهت‌دار پیشنهاد شده است. اگرچه الگوهای جدید مبتنی بر فیلترهای اکتیو برای مینیمم سازی نویزهای هارمونیکی جریان و نوسانات گشتاور معرفی شده‌اند اما این روش‌ها از نظر هزینه در کاربردهای درایو موتور مقرون‌به‌صرفه نبوده و همچنین پیچیدگی سیستم کنترل را نیز افزایش می‌دهند. در مقایسه با سایر روش‌ها، روش پیشنهادی اثرات قابل‌توجهی روی درایو بهینه موتور بدون افزایش پیچیدگی دارد. مزایای این روش به‌صورت دقیق از طریق مدل شبیه‌سازی روی یک درایو PMSM ی نصب شده روی سطح بر اساس کتابخانه شبیه‌سازی در نرم‌افزار MATLAB اثبات شده است.
1-مقدمه
موتورهای سنکرون مغناطیس دائم (PMSMs) در بسیاری از کاربردهای سخت صنعتی با عملکرد بالا که مربوط به کنترل دقیق موقعیت و سرعت می‌باشند کاربرد دارند، که دلیل آن راندمان بالا، نسبت گشتاور به اینرسی بالا در مقایسه با سایر ماشین‌ها می‌باشد.
یکی از نقطه‌ضعف‌های اصلی درایو PMSM ریپل گشتاور تولید شده است که می‌تواند از منابع زیر تولید شود: گشتاور اولیه، گشتاور رلوکتانسی و گشتاور متقابل.
به‌منظور مینیمم سازی ریپل گشتاور، روش‌های متعددی بر اساس طراحی موتور و الگوهای کنترل در مقالات پیشنهاد شده‌اند [1],[2]. انواع مختلفی از روش‌های کنترلی وابسته به تحلیل فوریه هستند تا ضرایب فوریه هارمونیک‌های جریان به دست آید. هدف اصلی این الگوهای کنترلی کنترل جریان به‌گونه‌ای است که ریپل جریان به‌صورت کامل از بین رود. (این روش با عنوان روش تزریق هارمونیک شناخته می‌شود) [3]-[5]. شکل جریان تزریقی منحصراً تعیین نده و یک محدودیت دیگر نیز اغلب وجود دارد....