Rotororientierte Regelung der permanentmagneterregten Synchronmaschine - Erneuerbare Energie

Stipendiatin/Stipendiat: Johnny Abu Akdeh

 

PMSM_Motor und erneuerbare Energie

Die Welt sucht nun neue Techniken um die modernen Arten von Automobil und Transportsystem zu entwickeln, und das Ziel ist es , auf die Verbrennungsmotoren , die große Mengen an fossilen Brennstoffen verbrauchen und große Mengen an ge-fährlichen Schadstoffen emittieren, die schwerwiegende Auswirkungen auf die menschliche Gesundheit und Sicherheit haben und alle anderen Lebewesen zerstö-ren, zu verzichten.
Das Elektrofahrzeug besteht aus einem Elektromotor, der elektrische Energie in kinetische Energie wandelt, einer elektrischen Antriebssystemsteuerung, einer leis-tungsstarken Batterie, und einem elektrisches Erzeugungssystem

Weil der Motortyp und desen Design der wichtigste Punkt im Systemdesign ist, und weil die den Rest der Erfordernisse bestimmen, habe ich den Mechanismus-Design der Motortypen und die Eigenschaften der Typen von Elektromaschinen (AC und DC) untersucht:
•    Asynchronmaschinen (ASM)
•    Synchronmaschinen (PMSM)

Doch was sind die verwendeten Methoden, um den besten Motor zu bestimmen? Es gibt diese Ansatzpunkte:
1-    Modellierung der Maschinen in MATLAB:

Das Hauptziel der Verwendung des Steuerungsverfahrens, das Feld des Motors in einem synchronen Permanentmagnetmotor zu leiten, besteht darin, es wie einen Gleichstrommotor zu steuern (das Feld und das Drehmoment separat zu steuern).

Es gibt zwei Arten dieser Art von Regelung:

  • Rotororientierte Regelung (RFOC).
  • Stator-orientierte Regelung (SFOC).

Um das Feld zu kontrollieren, müssen wir den Strom auf der d-Achse steuern

Und um das Drehmoment zu kontrollieren, müssen wir den Strom auf q-Achse steuern

Die momentanen Ströme müssen vom dreiteiligen Koordinatensystem in das senkrechte, rotierende Koordinatensystem transformiert werden (dq).

Um das Feld zu lenken, müssen wir die Position des Magnetfeldes, also die Lage des Rotors, kennen. Indem wir die Rotorposition und ihre Geschwindigkeit auswerten, lässt sich die Rotorlage bestimmen.

Ich habe in Karlsruher Institut für Technologie im Labor der theoretischen Studien und Simulationen das Handbuch der Asynchronmaschine bekommen. Dann habe ich die Simulationen zur Synchronmaschine modifiziert. 

 

2-    Programmierung der C-Code des DSP Panel:
DSP-Panel ist Die Steuerung der Anlage und die Regelung der Maschinen, wo wir den programmierten Code eingeben können.
Am ETI läuft derzeit ein Forschungsprojekt zur hochdynamischen Regelung einer PSM mit optimierter Reluktanz für erweiterten Feldschwächbereich.
Ziel dieser Arbeit ist die Parameteridentifikation der permanenterregten Syn-chronmaschine unter verschiedenen Lastbedingungen zur Erstellung eines Parame-terkennfeldes. Darauf aufbauend ist der Entwurf und die Implementierung eines Stromzustandsreglers nach Nuss unter Berücksichtigung des Parameterkennfeldes vorzunehmen.

Auf der anderen Seite, weiß jeder, wie wichtig erneuerbare Energien und ihre Rolle bei der Aufrechterhaltung der Sauberkeit unseres Planeten und der menschlichen Gesundheit sind.

Zu diesem Zweck wurde in diesem Projekt im Bereich Solarzellen und Windkraftanlagen geforscht. Ich habe Modelle für einige erneuerbare Energiequellen entworfen:

  • Simulationsmodell einer Solarzelle
  • Simulationsmodell einer Solarzelle, die an das Verbundennetz angeschlossen ist
  • Anwendung von Maximal Power Point Tracking (MPPT)
  • ​​​Simulationsmodell einer Windkraftanlage

 

Webseite: http://www.aore.info/DBU/

Um das Projekt mit einer Website und einer Datenbank zu verknüpfen, habe ich eine Webseite erstellt.

Die Webseite zeigt die aktuellen Matlab-Modelle, die ich am ETI gemacht habe, sie sind nur zum Lesen verfügbar und die aktuellen und zukünftigen Ziele dieser Website sind:

  • Demonstration der Simulationsmodelle, die ich während meines Studiums und Praktikums entworfen habe.
  • Zukünftige Ziele:
    • MATLAB-Modelle per Fernzugriff an eine Datenbank und andere Komponenten anpassen.
    • Die Möglichkeit, ein Software-Tool zu entwickeln, um die Modelle einfacher und schneller aufrufen zu können, was zu einer schnellen Entwicklung aller Simulationsmodelle führt.
    • Die Möglichkeit, webbasierte Simulationsmodelle mit einem Code in Maschinenprogrammiersprachen zu verknüpfen, der die einfache Steuerung von Maschinen über programmierte Panels (z. B. DSP) ermöglicht.

Förderzeitraum:
01.12.2016 - 31.10.2017

Institut:
Karlsruher Institut für Technologie (KIT)
Elektrotechnisches Institut (ETI)
Hybridelektrische Fahrzeuge

Betreuer:
Prof. Dr. Martin Doppelbauer

E-Mail: E-Mail schreiben

URL: http://www.kit.edu/