МОДЕЛЮВАННЯ ТА ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНЕ ДОСЛІДЖЕННЯ ДВОМОДУЛЬНОГО ТРИФАЗНОГО БЕЗЩІТКОВОГО ДВИГУНА ПОСТІЙНОГО СТРУМУ ЗА НЕЗБАЛАНСОВАНОГО МОДУЛЬНОГО НАВАНТАЖЕННЯ

МОДЕЛЮВАННЯ ТА ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНЕ ДОСЛІДЖЕННЯ ДВОМОДУЛЬНОГО ТРИФАЗНОГО БЕЗЩІТКОВОГО ДВИГУНА ПОСТІЙНОГО СТРУМУ ЗА НЕЗБАЛАНСОВАНОГО МОДУЛЬНОГО НАВАНТАЖЕННЯ

Electric machines built according to the modular principle – with several three-phase windings on a stator – are a new direction of modern electromechanics, because they have a number of advantages compared to traditional single-winding machines. Among these benefits, the most important are increase...

Ausführliche Beschreibung

Gespeichert in:
Bibliographische Detailangaben
Datum:2023
Hauptverfasser: Щур, І.З., Харчишин , Б.М., Турковський , В.П.
Format: Artikel
Sprache:English
Veröffentlicht: Інститут електродинаміки НАН України, Київ 2023
Schlagworte:
двигун постійного струму (БДПС)
двомодульний трифазний БДПС
магнітний зв’язок
пульсації електромагнітного моменту
незбалансоване модульне навантаження
система керування
Online Zugang:https://techned.org.ua/index.php/techned/article/view/1497
Tags: Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
Назва журналу:Technical Electrodynamics

Institution

Technical Electrodynamics
id oai:ojs2.ted.new-point.com.ua:article-1497
record_format ojs
institution Technical Electrodynamics
baseUrl_str
datestamp_date 2023-04-26T10:09:44Z
collection OJS
language English
topic двигун постійного струму (БДПС)
двомодульний трифазний БДПС
магнітний зв’язок
пульсації електромагнітного моменту
незбалансоване модульне навантаження
система керування
spellingShingle двигун постійного струму (БДПС)
двомодульний трифазний БДПС
магнітний зв’язок
пульсації електромагнітного моменту
незбалансоване модульне навантаження
система керування
Щур, І.З.
Харчишин , Б.М.
Турковський , В.П.
МОДЕЛЮВАННЯ ТА ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНЕ ДОСЛІДЖЕННЯ ДВОМОДУЛЬНОГО ТРИФАЗНОГО БЕЗЩІТКОВОГО ДВИГУНА ПОСТІЙНОГО СТРУМУ ЗА НЕЗБАЛАНСОВАНОГО МОДУЛЬНОГО НАВАНТАЖЕННЯ
topic_facet brushless DC motor (BLDCM)
dual three-phase BLDCM
magnetic coupling
electromagnetic torque ripple
imbalanced modular loading
control system
двигун постійного струму (БДПС)
двомодульний трифазний БДПС
магнітний зв’язок
пульсації електромагнітного моменту
незбалансоване модульне навантаження
система керування
format Article
author Щур, І.З.
Харчишин , Б.М.
Турковський , В.П.
author_facet Щур, І.З.
Харчишин , Б.М.
Турковський , В.П.
author_sort Щур, І.З.
title МОДЕЛЮВАННЯ ТА ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНЕ ДОСЛІДЖЕННЯ ДВОМОДУЛЬНОГО ТРИФАЗНОГО БЕЗЩІТКОВОГО ДВИГУНА ПОСТІЙНОГО СТРУМУ ЗА НЕЗБАЛАНСОВАНОГО МОДУЛЬНОГО НАВАНТАЖЕННЯ
title_short МОДЕЛЮВАННЯ ТА ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНЕ ДОСЛІДЖЕННЯ ДВОМОДУЛЬНОГО ТРИФАЗНОГО БЕЗЩІТКОВОГО ДВИГУНА ПОСТІЙНОГО СТРУМУ ЗА НЕЗБАЛАНСОВАНОГО МОДУЛЬНОГО НАВАНТАЖЕННЯ
title_full МОДЕЛЮВАННЯ ТА ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНЕ ДОСЛІДЖЕННЯ ДВОМОДУЛЬНОГО ТРИФАЗНОГО БЕЗЩІТКОВОГО ДВИГУНА ПОСТІЙНОГО СТРУМУ ЗА НЕЗБАЛАНСОВАНОГО МОДУЛЬНОГО НАВАНТАЖЕННЯ
title_fullStr МОДЕЛЮВАННЯ ТА ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНЕ ДОСЛІДЖЕННЯ ДВОМОДУЛЬНОГО ТРИФАЗНОГО БЕЗЩІТКОВОГО ДВИГУНА ПОСТІЙНОГО СТРУМУ ЗА НЕЗБАЛАНСОВАНОГО МОДУЛЬНОГО НАВАНТАЖЕННЯ
title_full_unstemmed МОДЕЛЮВАННЯ ТА ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНЕ ДОСЛІДЖЕННЯ ДВОМОДУЛЬНОГО ТРИФАЗНОГО БЕЗЩІТКОВОГО ДВИГУНА ПОСТІЙНОГО СТРУМУ ЗА НЕЗБАЛАНСОВАНОГО МОДУЛЬНОГО НАВАНТАЖЕННЯ
title_sort моделювання та експериментальне дослідження двомодульного трифазного безщіткового двигуна постійного струму за незбалансованого модульного навантаження
title_alt SIMULATION AND EXPERIMENTAL INVESTIGATION OF DUAL THREE-PHASE BLDC MOTOR OPERATION AT IMBALANCED MODULAR LOADING
description Electric machines built according to the modular principle – with several three-phase windings on a stator – are a new direction of modern electromechanics, because they have a number of advantages compared to traditional single-winding machines. Among these benefits, the most important are increased efficiency and fault tolerance, which is especially important for self-powered electric vehicles. However, the presence of a mutual magnetic coupling between the modules, as well as their unequal electrical load, amplify the electromagnetic torque ripple inherent in one or another electric drive system. In this work, the electromagnetic torque ripples in a dual three-phase (DTP) brushless DC motor (BLDCM) under different loads of its modules were investigated for the cases of absence and presence of mutual magnetic coupling between armature winding sets and in the cases of the drive operation in open and closed control systems. The research was carried out by means of simulation in the Matlab/Simulink environment on a circular model of real mock-up sample of DTP permanent magnet machine developed based on the results of its magnetic field simulation using the finite element method. Adequacy of simulation results is confirmed by experimental investigation. The results of the DTP BLDCM simulation studies showed an increase in the relative electromagnetic torque ripples of individual modules due to both the presence of magnetic coupling between winding sets and the deviation from their equal loading. However, at the level of the whole DTP BLDCM, a significant mutual compensation the electromagnetic torque ripples of the modules is shown, especially if they are magnetically coupled. The presence of closed-loop control systems of individual modules significantly reduces the electromagnetic torque ripples caused by different loading of the modules, especially in the case of magnetically uncoupled modules. References 26, figures 7, tables 3.
publisher Інститут електродинаміки НАН України, Київ
publishDate 2023
url https://techned.org.ua/index.php/techned/article/view/1497
work_keys_str_mv AT ŝuríz simulationandexperimentalinvestigationofdualthreephasebldcmotoroperationatimbalancedmodularloading
AT harčišinbm simulationandexperimentalinvestigationofdualthreephasebldcmotoroperationatimbalancedmodularloading
AT turkovsʹkijvp simulationandexperimentalinvestigationofdualthreephasebldcmotoroperationatimbalancedmodularloading
AT ŝuríz modelûvannâtaeksperimentalʹnedoslídžennâdvomodulʹnogotrifaznogobezŝítkovogodvigunapostíjnogostrumuzanezbalansovanogomodulʹnogonavantažennâ
AT harčišinbm modelûvannâtaeksperimentalʹnedoslídžennâdvomodulʹnogotrifaznogobezŝítkovogodvigunapostíjnogostrumuzanezbalansovanogomodulʹnogonavantažennâ
AT turkovsʹkijvp modelûvannâtaeksperimentalʹnedoslídžennâdvomodulʹnogotrifaznogobezŝítkovogodvigunapostíjnogostrumuzanezbalansovanogomodulʹnogonavantažennâ
first_indexed 2025-09-24T17:40:08Z
last_indexed 2025-09-24T17:40:08Z
_version_ 1844167949938589696
spelling oai:ojs2.ted.new-point.com.ua:article-14972023-04-26T10:09:44Z SIMULATION AND EXPERIMENTAL INVESTIGATION OF DUAL THREE-PHASE BLDC MOTOR OPERATION AT IMBALANCED MODULAR LOADING МОДЕЛЮВАННЯ ТА ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНЕ ДОСЛІДЖЕННЯ ДВОМОДУЛЬНОГО ТРИФАЗНОГО БЕЗЩІТКОВОГО ДВИГУНА ПОСТІЙНОГО СТРУМУ ЗА НЕЗБАЛАНСОВАНОГО МОДУЛЬНОГО НАВАНТАЖЕННЯ Щур, І.З. Харчишин , Б.М. Турковський , В.П. brushless DC motor (BLDCM) dual three-phase BLDCM magnetic coupling electromagnetic torque ripple imbalanced modular loading control system двигун постійного струму (БДПС) двомодульний трифазний БДПС магнітний зв’язок пульсації електромагнітного моменту незбалансоване модульне навантаження система керування Electric machines built according to the modular principle – with several three-phase windings on a stator – are a new direction of modern electromechanics, because they have a number of advantages compared to traditional single-winding machines. Among these benefits, the most important are increased efficiency and fault tolerance, which is especially important for self-powered electric vehicles. However, the presence of a mutual magnetic coupling between the modules, as well as their unequal electrical load, amplify the electromagnetic torque ripple inherent in one or another electric drive system. In this work, the electromagnetic torque ripples in a dual three-phase (DTP) brushless DC motor (BLDCM) under different loads of its modules were investigated for the cases of absence and presence of mutual magnetic coupling between armature winding sets and in the cases of the drive operation in open and closed control systems. The research was carried out by means of simulation in the Matlab/Simulink environment on a circular model of real mock-up sample of DTP permanent magnet machine developed based on the results of its magnetic field simulation using the finite element method. Adequacy of simulation results is confirmed by experimental investigation. The results of the DTP BLDCM simulation studies showed an increase in the relative electromagnetic torque ripples of individual modules due to both the presence of magnetic coupling between winding sets and the deviation from their equal loading. However, at the level of the whole DTP BLDCM, a significant mutual compensation the electromagnetic torque ripples of the modules is shown, especially if they are magnetically coupled. The presence of closed-loop control systems of individual modules significantly reduces the electromagnetic torque ripples caused by different loading of the modules, especially in the case of magnetically uncoupled modules. References 26, figures 7, tables 3. Електричні машини, побудовані за модульним принципом – з кількома трифазними обмотками на статорі, є новим напрямком сучасної електромеханіки, оскільки мають низку переваг у порівнянні з традиційними однообмотковими машинами. Серед цих переваг найважливішими є підвищення енергетичної ефективності та стійкості до відмов, що є особливо важливим для електричних транспортних засобів з автономним живленням. Проте наявність взаємоіндуктивного зв’язку між модулями, а також їхнє неоднакове електричне навантаження підсилюють пульсації електромагнітного моменту, притаманні тій чи іншій системі електропривода. У роботі досліджено пульсації електромагнітного моменту в двомодульному безщітковому двигуні постійного струму (БДПС) за різних навантажень його модулів у випадках відсутності та наявності взаємного магнітного зв’язку між комплектами обмотки якоря, а також у випадках роботи привода у розімкненій та замкненій системах керування. Дослідження проводили шляхом моделювання в середовищі Matlab/Simulink на коловій моделі реального макетного зразку двомодульної машини з постійними магнітами, розробленій за результатами моделювання її магнітного поля методом скінченних елементів. Адекватність результатів моделювання підтверджено експериментальним дослідженням. Результати досліджень шляхом моделювання двомодульного БДПС показали збільшення відносних пульсацій електромагнітних моментів, створюваних окремими модулями як через наявність магнітного зв’язку між комплектами обмотки якоря, так і через відхилення від рівномірного навантаження модулів. Однак на рівні всього двомодульного БДПС показана значна взаємна компенсація пульсацій електромагнітних моментів модулів, особливо якщо вони магнітно зв’язані. Наявність замкнутих систем керування окремими модулями значно зменшує пульсації сумарного електромагнітного моменту, спричинені різним навантаженням модулів, особливо у випадку магнітно незв’язаних модулів. Бібл. 26, рис. 7, табл. 3. Інститут електродинаміки НАН України, Київ 2023-04-24 Article Article application/pdf https://techned.org.ua/index.php/techned/article/view/1497 10.15407/techned2023.03.022 Tekhnichna Elektrodynamika; No. 3 (2023): TEKHNICHNA ELEKTRODYNAMIKA; 022 ТЕХНІЧНА ЕЛЕКТРОДИНАМІКА; № 3 (2023): ТЕХНІЧНА ЕЛЕКТРОДИНАМІКА; 022 2218-1903 1607-7970 10.15407/techned2023.03 en https://techned.org.ua/index.php/techned/article/view/1497/1373 Авторське право (c) 2023 ТЕХНІЧНА ЕЛЕКТРОДИНАМІКА https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0

Ähnliche Einträge