Direct Torque Control of Permanent Magnet Synchronous Motor

Diplomová práce je zaměřena na popis a problematiku jedné z metod přímého řízení momentu synchronního motoru s permanentními magnety. V rámci praktické části je proveden návrh a implementace algoritmu této metody do řídicího systému s digitálním signálovým procesorem TMS320F28335 a vytvoření uživatelského rozhraní pro snadné ovládání a nastavení veličin. Práce se také zabývá detailnějším popisem programů Code Composer Studio a LabVIEW, které byly použity pro její realizaci. Výsledky práce jsou ověřeny měřením na synchronním motoru v laboratorní učebně na VŠB-TUO.This Master's thesis is focused on the description and problems of one of the methods of direct torque control of permanent magnet synchronous motor. The practical part includes the design and implemention of an algorithm based on this method into a digital signal processor control system TMS320F28335 and creation of a user interface for easy control and setting of variables. The thesis also deals with a more detailed description of programs, Code Composer Studio and LabVIEW, which were used for this realization. The results of the project are verified by measuring on a synchronous motor in a lab at VSB-TUO.430 - Katedra elektronikyvelmi dobř

Control of asynchronous motor

První část práce je zaměřena na asynchronní motory. Je zde popsána stavba asynchronního motoru, princip funkce a odvozena momentová charakteristika. Dále je vytvořen matematický model asynchronního motoru v programu Matlab-Simulink. Výhodou je možnost testovat daný typ motoru a kontrolovat všechny jeho parametry, což je podstatně ekonomičtější než zkoušet skutečné prototypy. V druhé části práce je podán ucelený přehled možností metod řízení asynchronních motorů.The thesis is focused on asynchronous motors. The first part deals with construction, principles of function and speed-torque characteristics of the motors. Furthermore, a mathematical model of an asynchronous motor in Matlab-Simulink program is created in order to make a possibility to test any type of motor and check all parameters, which is more economical than testing real objects. The second part of the work contains an overall summary of asynchronous motor control methods.

Inverter design and control

Tato semestrální práce je zaměřená na popis a návrh řešení v oblasti frekvenčních měničů pro ovládání asynchronních motorů do výkonu 100W. Na základě známých informací, specifikovaných firemních požadavků a doporučení vedoucího této semestrální práce budou vybrány reálné HW komponenty. Část této práce je věnována sestaveni prototypu a napsání firmwaru, následně vzájemného testovaní prototypu a firmware. Závěr této práce je věnovaný popisu komunikace měniče přes digitálně izolované rozhraní USB k PC.This bachelor's work is focused on description and proposition of solution in the field of hardware frequency inverters for control of induction motors within 100W of output. Based on known information, specified business requirements and the recommendation of the bachelor's work supervisor real hardware components will be chosen. Part of the paper is focused on the assembly of prototype and firmware writing followed by cooperation testing between the prototype and firmware. The end of this work is dedicated to description of communication through digitally isolated interface of USB to PC.

Simulation of induction machine control methods with respect to maximum efficiency

Diplomová práce se zabĂ˝vá simulacĂ­ řízenĂ­ asynchronnĂ­ho motoru s ohledem na vysokou účinnost. Je zde popsána teorie asynchronnĂ­ho motoru, s kladenĂ˝m dĹŻrazem na jeho ztráty. Dále je zde popsáno skalárnĂ­ i vektorovĂ© řízenĂ­. VektorovĂ© řízenĂ­ je optimalizováno pro vyšší účinnost. NáslednÄ› je zde popsáno vytvoĹ™enĂ­ modelu v programu đť‘€đť´đť‘‡ đťżđť´đťµ ⒠𝑆𝑖𝑚𝑢𝑙𝑖𝑛𝑠pro porovnanĂ­ skalárnĂ­ho a vektorovĂ©ho řízenĂ­ s optimalizacĂ­.The diploma thesis deals with the simulation of induction motor control with respect to high efficiency. The theory of an induction motor is described here, with emphasis on its losses. Scalar and vector control are also described here. Vector control is optimized for higher efficiency. Subsequently, the creation of a model in the program đť‘€đť´đť‘‡ đťżđť´đťµâ’𝑆𝑖𝑚𝑢𝑙𝑖𝑛𝑠is described here, for the comparison of scalar and vector control with optimization.

Synchronous motor speed control

Tato bakalářská práce se zabývá především metodami řízení synchronních motorů pro použití v elektrických pohonech. V první části práce je vyložena základní teorie synchronního stroje, kde je mimo jiné pojednáno o Parkově lineární transformaci rovnic synchronního stroje a o stabilitě tohoto stroje. Následně jsou v práci rozebrány nejběžnější metody pro řízení synchronního motoru s permanentními magnety pro použití v elektrickém pohonu. Jsou jimi především vektorové řízení a přímé řízení momentu. Krátce je pojednáno o skalárním řízení, které dnes již v praxi není příliš používané. V poslední části práce jsou prezentovány výsledky měření na dvou synchronních motorech s permanentními magnety, které byly napájeny z frekvenčního měniče. Měření byla provedena bez zátěže pro tři typy řízení – skalární řízení, vektorové řízení bez zpětné vazby a vektorové řízení se zpětnou vazbou a následně se zátěží pro dva typy řízení – skalární řízení a vektorové řízení se zpětnou vazbou.This bachelor’s thesis deals mainly with methods for control of synchronous motors for use in electrical drives. In the first part of the thesis the generic theory of a synchronous machine is presented. Furthermore, this part also deals with Park’s linear transformation of the synchronous machine’s equations, and the stability of the machine. Subsequently, methods for control of a permanent magnet synchronous motor for use in electrical drives are presented. Two major presented methods include the vector control and the direct torque control. Furthermore, the thesis deals shortly with scalar control, which is, however, used rarely nowadays. The last part of the thesis presents measured data of two permanent magnet synchronous motors, powered by a variable frequency AC drive. The data was measured at no load with use of three control methods – scalar control, vector control in open loop-mode, and vector control in closed-loop mode; and at load with use of two control methods – scalar control, and vector control in closed-loop mode.

Induction machnine control techniques and models

Tato diplomová práce se zabývá návrhem matematického modelu asynchronního, vytvoření jeho modelu v programu Matlab Simulink. A dále vytvořením různých typů řízení asynchronního motoru. Na začátku práce jsou teoretické poznatky o transformaci veličin do souřadnic, které jsou potřeba pro vytvoření matematického modelu a dále k řízení stroje. Z těchto transformovaných veličin jsou dále vytvořeny řídící logaritmy, které lze použít pro řízení momentu nebo otáček motoru. Jedná se o řízení s konstantním magnetickým tokem, skalární řízení, vektorové řízení, a nakonec je přímé řízení momentu. Všechny odvozené řídící algoritmy byly vyzkoušeny v programu Matlab Simulink. Kde byly provedené simulace zkoumaných veličin.This diploma thesis deals with the design of the asynchronous mathematical model, and creation its model in MATLAB Simulink. And by creating different types of asynchronous motor control. At the beginning of the work there are theoretical knowledge about transformation of quantities into coordinates, which are needed for creation of mathematical model and further for machine control. Furthermore, control logarithms are created from these transformed quantities, which can be used to control the torque or engine speed. It is a constant magnetic flux control, scalar control, vector control, and ultimately direct torque control. All derived control algorithms have been tested in MATLAB Simulink. Where were simulations of investigated quantities.

Scalar versus vector control of synchronous motors

Práce se zabývá základní teorií problematiky skalárního a vektorového řízení synchronních motorů a následným srovnáním obou metod. V úvodních kapitolách je popsána základní teorie synchronních strojů týkající se jejich konstrukce a jsou zde uvedeny některé vybrané charakteristiky.This work deals with the basic theory of the problem of scalar and vector control of synchronous motors and sequently comparing both methods. The basic theory of synchronous machines concerning their construction is described in the opening chapters and some selected characteristics are mentioned.

Model of Laboratory Testbench for Educational Purposes

Diplomová práce je zaměřena na simulaci laboratorního standu nacházející ho se na ústavu UVEE Vysokého učení technického v Brně, který obsahuje stejnosměrný a asynchronní motor připojených na stejné hřídeli. Součástí práce je sestavení modelu stejnosměrného motoru, návrh a připojení regulátoru proudu a otáček pro tento motor a sestavení měniče. Dále je sestaven model asynchronního motoru s kotvou nakrátko a jsou vytvořeny regulační obvody pro skalární a vektorové řízení. Simulace tohoto standu pak probíhají v programu Simulink, který je součástí programu Matlab.This thesis is focused on simulation of laboratory stand located on University of technology in Brno which is containing DC and asynchronous motor. This thesis includes mathematical model of DC motor, regulator of current, regulator of speed and DC convertor. It also contains model of asynchronous squirrel cage motor and models for scalar and vector control. Whole simulation is calculated in Simulink which is part of program Matlab.

AC Controlled Drive Laboratory Stand

Import 22/07/2015Tato diplomová práce se zaměřuje na rozbor vybraných moderních metod řízení střídavých regulovaných pohonů. Jsou zde znázorněny struktury řízení a výpočet jednotlivých bloků, např. transformace ze statorového souřadného systému na rotorový souřadný systém a další. Práce obsahuje také řízení výstupního napětí střídače, kde jsou popsané různé typy PWM a jejích výhody, nevýhody a využití napětí meziobvodu. Zabývá se také vytvořením uživatelského prostředí pro komunikaci PC s řídicím systémem, kde jsou popsané jednotlivé bloky a celkový princip komunikace. Tato uživatelská prostředí jsou určena pro vektorové řízení synchronního a asynchronního motoru, kde se v PC nastavují parametry regulátorů a vyčítají se zde hodnoty. Následně byly vytvořeny laboratorní úlohy, pomocí nichž si budou moci studenti měřením ověřit funkčnost elektrického regulovaného pohonu.This thesis focuses on analysis of modern methods of AC controlled drives. There are shown control structures and calculations for individual blocks e.g. transformation from stator coordinate system to rotor coordinate system and others. This thesis also covers control the output voltage inverter, which describes the different types of PWM and their advantages, disadvantages and the use of the DC bus voltage. It also deals with creating a user interface for communication between the PC and control system, which describes the individual blocks and the overall principle of communication. These user interfaces are designed for vector control of synchronous and the induction motor, the PC will set the parameters of regulators and read the values here. Subsequently, laboratory tasks were created through which students will be able to verify the functionality of the electrical controlled drive.430 - Katedra elektronikyvýborn