Preview

Mekhatronika, Avtomatizatsiya, Upravlenie

Advanced search

Modular Synchronous Inductor Machine in the Electric Drive System

https://doi.org/10.17587/mau.16.731-737

Abstract

The paper presents the results of research and model tests of a modular synchronous inductor machine (MSIM). It demonstrates the design of the machine, implemented in a prototype based on the existing design of the modular switched reluctance machine (MSRM) [8]. It emphasizes a number of positive aspects of a practical implementation of this design and distinctive features of its mathematical description. An algorithm for calculation of the parameters of the electromagnetic module of the machine in Ansys Maxwell software package is presented, too. The paper also discloses a method for calculation of a back-EMF component caused by a change in the flux of the phase winding, consisted from the module's windings, due to rotation of the excitation flux associated with the rotor. On the basis of the calculation the results are presented in analytical and graphic forms, a mathematical description and a computer model of MSIM were developed, as well as a computer model of the electric drive on its basis in Matlab - Simulink software package, which confirmed the limit characteristics of the machine, specified in the design. The electric drive with the above machine is built on the principle of subordination control with the internal current loop, which employs relays in each phase, i.e. sliding mode, and the outer loop speed, which uses PI regulator.

About the Authors

S. G. German-Galkin
St. Petersburg National Research University of Information Technologies, Mechanics and Optics (ITMO); Maritime University of Szczecin
Russian Federation


V. V. Lebedev
Kovrov Electromechanical Plant Co
Russian Federation


A. V. Bormotov
St. Petersburg Baltic State Technical University named after D. F. Ustinov (VOENMEH)
Russian Federation


References

1. Hrynkiewicz J., Afonin A., German-Galkin S., Kramarz W., Szymczak P., Cierzniewksi P. Modular reluctance electric machine // International patent № 2001003270. 2001.

2. Герман-Галкин С. Г., Загашвили Ю. В., Верюжский В. В. Модульная электрическая машина // Патент РФ на полезную модель № 105540. 2010. Бюл. № 16.

3. Бормотов А. В., Герман-Галкин С. Г., Загашвили Ю. В., Лебедев В. В. Модульная электрическая машина // Патент РФ № 2510121. 2014. Бюл. № 28.

4. Герман-Галкин С. Г., Бормотов А. В. Модульная вентильная машина с коммутацией магнитного потока // Силовая электроника. 2012. № 4. С. 46-50.

5. German-Galkin S., Bormotov A. Analytical and model study of a modular electric machine in the electric drive // American Journal of Scientific and Educational Research. 2014. N. 1 (4). Р. 614-623.

6. Альпер Н. Я., Терзян А. А. Индукторные генераторы. М.: Энергия, 1970. 192 с.

7. Козаченко В. Ф., Корпусов Д. В., Остриров В. Н. Электропривод на базе вентильных индукторных машин с электромагнитным возбуждением // Электронные компоненты. 2005. № 6. С. 60-64.

8. Герман-Галкин С. Г., Бормотов А. В. Аналитическое и модельное исследование модульной синхронной реактивной машины в системе электропривода // Мехатроника, автоматизация, управление. 2015. № 9. С. 625-630.

9. Овчинников И. Е. Вентильные электрические двигатели и привод на их основе (малая и средняя мощность). СПб.: КОРОНА - Век, 2006. 336 с.

10. Afonin A., Kramarz W., Cierzniewski P. Elektromechaniczne przetwomiki energii z komutacją elektroniczną Szczecin: Wydaw-nictwo Uczelniane Politechniki Szczecińskiej, 2000. 242 p.

11. German-Galkin S., Hrynkiewicz J. Modułowa maszyna magnetokomutacyjna // Przegląd Elektrotechniczny. 2014. N. 11. P. 196-199.

12. Рымша В. В., Радимов И. Н., Баранцев М. В. Технология расчета трехмерного стационарного магнитного поля в вентильно-реактивных электродвигателях на платформе Ansys Workbench // Електротехнiка i електромеханiка. 2006. № 6. С. 25-32.

13. User's guide - Maxwell 3D // Ansys Inc. USA, 2012. Rev.6.

14. Чиликин М. Г., Ивоботенко И. А., Рубцов В. П. и др. Дискретный электропривод с шаговыми двигателями / Под общ. ред. М. Г. Чиликина. М.: Энергия, 1971. 624 с.

15. Шмитц Н., Новотный Д. Введение в электромеханику: пер. с англ. М.: Энергия, 1969. 336 с.

16. Любарский Б. Г., Рябов Е. С., Оверьянова Л. В., Емельянов В. Л. Имитационная модель тягового вентильно-индукторного электропривода // Електротехнiка i Електромеханiка. 2009. № 5. С. 67-72.


Review

For citations:


German-Galkin S.G., Lebedev V.V., Bormotov A.V. Modular Synchronous Inductor Machine in the Electric Drive System. Mekhatronika, Avtomatizatsiya, Upravlenie. 2015;16(11):731-737. (In Russ.) https://doi.org/10.17587/mau.16.731-737

Views: 558


Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 1684-6427 (Print)
ISSN 2619-1253 (Online)