МОДЕЛЮВАННЯ ТА ВИПРОБУВАННЯ СИНХРОННИХ ДВИГУНІВ З ПОСТІЙНИМИ МАГНІТАМИ
MODELLING AND TESTING OF SYNCHRONOUS MOTORS WITH PERMANENT MAGNETS
Сторінки:112-117. Номер: №4, 2023 (323) 
Автори:
КОСТЯНТИН ГОРЯЩЕНКО
Хмельницький національний університет
ORCID ID: 0000-0002-7034-8702
e-mail: kostyakst@ukr.net
ВІКТОР СТЕЦЮК
Хмельницький національний університет
e-mail: sv_rt@i.ua
СЕРГІЙ ГОРЯЩЕНКО
Хмельницький національний університет
ORCID ID: 0000-0001-6623-2523
e-mail: tnt7@ukr.net
АНДРІЙ ЛИСИЙ
Хмельницький національний університет
ORCID ID; 0009-0001-0065-9740
e-mail: Andrii.lysyi1@gmail.com
KOSTYANTYN HORIASHCHENKO, VIKTOR STETSIUK, SERHIY HORIASHCHENKO, ANDRIY LYSYI
Khmelnytskyi National University, Ukraine
DOI: https://www.doi.org/10.31891/2307-5732-2023-323-4-112-117
Анотація мовою оригіналу
Анотація – Синхронні двигуни з постійними магнітами (СДПМ) відомі давно. В Україні цей тип двигунів використовується недостатньо широко. Синхронні двигуни потребують менше енергії для забезпечення достатньої продуктивності, ніж добре відомі асинхронні двигуни. Показано, якого обладнання потребують синхронні двигуни для забезпечення плавного пуску, руху та зупинки ротора.
Наразі відомі три схеми керування двигунами: вольт-частотне (VF), бездатчикове векторне керування (SVC) та векторне керування (VC). Але тільки керування енкодером при VC-керуванні забезпечує адекватний запуск синхронного двигуна. PMSM дозволяють архівувати постійне збільшення швидкості, швидку реакцію на навантаження ротора. Вихідний крутний момент PMSM автоматично регулюється напругою і струмом живлення при стабільних обертах.
У статті наведено результати порівняння існуючого двигуна PMSM з енкодером з використанням драйвера векторного керування та віртуальної моделі PMSM зі змінним навантаженням.
Ключові слова: синхронний двигун, керування, енкодер, векторне керування
Розширена анотація англійською мовою
Permanent magnet synchronous motors (PMSM) have been known for a long time. In Ukraine, this type of motors is not used widely enough. Synchronous motors require less energy to provide sufficient performance than the well-known induction motor. It shows what PMSM require control equipment to ensure smooth rotor start, motion and stop.
Three schemes like Volt-Frequency (VF), Sensorless Vector Control (SVC) and Vector Control (VC) to control motors are currently known. But only the control of the encoder at VC control type ensures an adequate start of the synchronous motor. PMSM allow you to archive a constant increase in speed, a quick response to the rotor load. The output torque of the PMSM is automatically regulated by the supply voltage and current with stable rotations.
The article shows results of comparing existing PMSM motor with an encoder with use of Vector Control Driver and virtual model of PMSM with a variable load. In the mathematical model of a synchronous motor, the equation of the stator of an asynchronous motor is used, which takes into account the interaction with the rotor through the magnetic flux. The position of the rotor magnets is determined by the rotor design itself, regardless of the stator voltages and currents. The instantaneous value of the induced electromotive force (EMF) is also determined, which makes it possible to determine the stator currents and the rotor torque.
Permanent Magnet Synchronous Motors (PMSMs) are widely used in machinery such as elevators, shredders, and conveyors due to their ability to “hold position” when the motor brakes are off, with the load supported solely by the PMSM motor itself. The high-speed response of the frequency converter together with the control system ensures a constant rate of increase in the motor speed regardless of load changes. Thus, the synchronous motor maintains stable mechanical characteristics regardless of changes in load and rotation frequency. At the same time, the motor voltage and current are dynamically adjusted to ensure the desired output performance
Keywords: synchronous motor, control, encoder, vector control
