Tato diplomová práce řeší návrh vektorového řízení synchronního motoru s vnitřními permanentními magnety IPMSM použitého v projektu Formula Student. Nejprve je zde uveden přehled synchronních motorů s následným matematickým popisem použitého synchronního motoru. V další části je uveden rozbor vektorového řízení s podrobným popisem jednotlivých částí včetně proudové regulační smyčky, transformací, vektorové modulace, odbuzování a metody MTPA. Řízení je nasimulováno v programu MATLAB Simulink, kde lze jednoduše nahradit nesymetrické rozložení indukčnosti a magnetického toku synchronního motoru Look-up tabulkami. Závěrem práce je generace kódu a jeho následné otestování metodou SIL pro implementaci do vybraného mikrokontroleru, konkrétně od Texas Istruments TMS320F28335.
Anotace v angličtině
This thesis is focused on design of field-oriented control for interior permanent magnets synchronous motor that is used in university project Formula Student for electric formula. The first theoretical part is an overview of all synchronous motors which follow the mathematical detailed model of interior permanent magnet synchronous motor. Next part contains detailed description of individual parts that makes structure of field-oriented control including current control loop, Clarke, Park transformation, Space Vector PWM, field weaking and Maximum Torque per Amper method. The whole control structure is designed in simulation software MATLAB Simulink where is possible to easily to include asymmetric distribution of inductance and magnetic flux of IPMSM using Look-up tables. The last part is devoted to generating and testing C code it in SIL block for implementation into microcontroller TMS320F28335 from Texas Instruments.
Klíčová slova
IPMSM, Synchronní motor, Vektorové řízení, FOC, vektorová modulace, SVPWM, MTPA, odbuzování, Look-up tabulky, Clarkeová transformace, Parkovo transformace, Generace C kódu, SIL
Klíčová slova v angličtině
IPMSM, Synchronous motor, Field Oriented Control, FOC, Space Vector Pulse Width Modulation, SVPWM, Maximum Torque per Amper, MTPA, Field Weaking, Look-up tables, Clarke transformation, Park transformation, C code generation, SIL
Rozsah průvodní práce
63 s. (58 904 znaků).
Jazyk
CZ
Anotace
Tato diplomová práce řeší návrh vektorového řízení synchronního motoru s vnitřními permanentními magnety IPMSM použitého v projektu Formula Student. Nejprve je zde uveden přehled synchronních motorů s následným matematickým popisem použitého synchronního motoru. V další části je uveden rozbor vektorového řízení s podrobným popisem jednotlivých částí včetně proudové regulační smyčky, transformací, vektorové modulace, odbuzování a metody MTPA. Řízení je nasimulováno v programu MATLAB Simulink, kde lze jednoduše nahradit nesymetrické rozložení indukčnosti a magnetického toku synchronního motoru Look-up tabulkami. Závěrem práce je generace kódu a jeho následné otestování metodou SIL pro implementaci do vybraného mikrokontroleru, konkrétně od Texas Istruments TMS320F28335.
Anotace v angličtině
This thesis is focused on design of field-oriented control for interior permanent magnets synchronous motor that is used in university project Formula Student for electric formula. The first theoretical part is an overview of all synchronous motors which follow the mathematical detailed model of interior permanent magnet synchronous motor. Next part contains detailed description of individual parts that makes structure of field-oriented control including current control loop, Clarke, Park transformation, Space Vector PWM, field weaking and Maximum Torque per Amper method. The whole control structure is designed in simulation software MATLAB Simulink where is possible to easily to include asymmetric distribution of inductance and magnetic flux of IPMSM using Look-up tables. The last part is devoted to generating and testing C code it in SIL block for implementation into microcontroller TMS320F28335 from Texas Instruments.
Klíčová slova
IPMSM, Synchronní motor, Vektorové řízení, FOC, vektorová modulace, SVPWM, MTPA, odbuzování, Look-up tabulky, Clarkeová transformace, Parkovo transformace, Generace C kódu, SIL
Klíčová slova v angličtině
IPMSM, Synchronous motor, Field Oriented Control, FOC, Space Vector Pulse Width Modulation, SVPWM, Maximum Torque per Amper, MTPA, Field Weaking, Look-up tables, Clarke transformation, Park transformation, C code generation, SIL
Zásady pro vypracování
Cílem práce je návrh řízení pohonu synchronního motoru s permanentními magnety elektrické formule.
1) Popište a vyberte regulační strukturu pohonu s PMSM motory.
2) Navrhněte regulátory pro zadané parametry pohonu.
3) Proveďte implementaci řízení do zadaného mikrokontroléru.
Zásady pro vypracování
Cílem práce je návrh řízení pohonu synchronního motoru s permanentními magnety elektrické formule.
1) Popište a vyberte regulační strukturu pohonu s PMSM motory.
2) Navrhněte regulátory pro zadané parametry pohonu.
3) Proveďte implementaci řízení do zadaného mikrokontroléru.
Seznam doporučené literatury
J. Javůrek, Regulace moderních elektrických pohonů.
F. Vondrášek, Výkonová elektronika. Svazek 3.
K. Zeman, Z. Peroutka, M. Janda, Automatická regulace pohonů s asynchronními motory.
Seznam doporučené literatury
J. Javůrek, Regulace moderních elektrických pohonů.
F. Vondrášek, Výkonová elektronika. Svazek 3.
K. Zeman, Z. Peroutka, M. Janda, Automatická regulace pohonů s asynchronními motory.