Control Method to Attenuate Torque Ripple in PMSM

摘要

Tässä työssä tutkitaan miten kestomagneettitahtikoneen vääntömomentin värähtelyä ja mahdollisesti melua voidaan vaimentaa virtasäädön avulla. Tutkittavassa koneessa on pintamagneetit mutta normaalista poiketen sillä on eri suuret induktanssit d- ja q-akselilla. Vääntömomentin värähtely saattaa aiheuttaa nopeuden värähtelyä ja siten hissikorin pystysuuntaisia kiihtyvyyden muutoksia. Nämä kiihtyvyyden muutokset ovat olennainen osa kun mitataan hissin ajomukavuutta. Ajomukavuudella on suora yhteys käyttäjän tunteeseen laadukkaasta hissistä. Tästä syystä on olennaisen tärkeää saada ajomukavuuteen vaikuttavat häiriötekijät minimoitua. Toinen merkittävä asia on kestomagneettitahtikoneen melu, jota aiheuttaa aksiaalisen voiman värähtely. Siihen pyritään vaikuttamaan vaimentamalla d- ja q-akselin virran harmonisia, koska molempien on osoitettu vaikuttavan meluun. Esitettävässä ohjausmenetelmässä normaalia tahtikoordinaatistossa toteutettua virtasäätöä täydennetään resonanssisäätimillä ja käämivuon estimoinnilla. Resonanssisäätimet viritetään tiedossa olevan harmonisen taajuuden mukaan. Käämivuota estimoidaan ratkaisemalla numeerisesti d- ja q-akselin käämivuot tunnetuista virroista, jännitteistä ja pyörimisnopeudesta. Menetelmää on tutkittu tietokonesimuloinneilla. Tulosten perusteella havaittiin menetelmän olevan hyvä ja yksinkertainen keino vaimentaa vääntömomentin sekä d-akselin virran värähtelyä.