Efficiency optimized control of switched reluctance machines

Kojima, Tetsuya; de Doncker, Rik W. (Thesis advisor); Hameyer, Kay (Thesis advisor)

Aachen : buchdruck.de (2018)
Buch, Doktorarbeit

In: Aachener Beiträge des ISEA 109
Seite(n)/Artikel-Nr.: 1 Online-Ressource (x, 142 Seiten) : Illustrationen, Diagramme

Dissertation, RWTH Aachen University, 2017

Kurzfassung

Diese Dissertation erforscht Effizienzoptimierung zur Minimierung der Verluste von geschalteten Reluktanzmaschinen für average torque control (ATC) und PWM based predictive direct instantaneous torque control (PWM-DITC). Im Allgemeinen wird ATC bei mittlerer bis hoher Geschwindigkeit verwendet, um einen hohen Wirkungsgrad zu erreichen, und PWM-DITC wird bei niedriger Drehzahl verwendet, um die Drehmomentwelligkeit zu reduzieren. Bei ATC können herkömmliche Verlustminimierungsverfahren keine zero-volt loops (ZVLs) verwenden, die zusätzlich zwischen den Einschalt- und Abschaltwinkeln eingefügt werden, um den Wirkungsgrad zu verbessern. In dieser Arbeit wird eine schnelle Optimierungsmethode vorgeschlagen. Die vorgeschlagene Methode berechnet den Sollstrom für eines Solldrehmoment. Diese Stromberechnungsmethode entfernt eine zeitaufwendige nichtlineare Zwangsbedingung in Bezug auf eines Solldrehmoment und beschleunigt somit die Optimierung. Experimentelle Ergebnisse zeigen, dass der Eisenverlust durch Ausnutzung von ZVLs weitgehend reduziert wird und die Verlustreduzierung bei mittlerer Geschwindigkeit und Teillast besonders groß ist. Die Verlustreduzierung wird auch für einen Stadtfahrzyklus untersucht. Für PWM-DITC schlägt diese Arbeit eine optimal torque sharing function (OTSF) vor, um den Kupferverlust durch Approximation der entsprechenden optimalen Drehmomentwellenform zu minimieren. Indem eine Periode der Drehmomentteilung in drei Abschnitte unterteilt wird, verwendet die OTSF eine quadratische, eine lineare oder eine andere quadratische Funktion in einem Abschnitt. Folglich reduziert die OTSF die Online-Berechnungszeit im Vergleich zu herkömmlichen TSFs und erzielt eine genauere Approximation. Diese Eigenschaften der OTSF werden experimentell verifiziert.

Einrichtungen

• Lehrstuhl für Stromrichtertechnik und Elektrische Antriebe [614510]
• Institut für Stromrichtertechnik und Elektrische Antriebe [614500]