Výzkum perspektivních metod mikroprocesorového řízení pro trakční synchronní motor s permanentními magnety

Abstract

Cílem disertační práce je výzkum a implementace vhodných regulačních struktur pro trakční synchronní motor s permanentními magnety (PMSM). V rámci této disertační práce jsou studovány závěry získané ze simulačního programu Matlab – Simuling s cílem jejich vhodné implementace jako regulačního algoritmu pro kolový pohon. Jednotlivé vhodné algoritmy byly implementovány a testovány na zkušebním pracovišti umístěném na Dopravní Fakultě Jana Pernera Univerzity Pardubice. Základem testovacího stavu je zapůjčená mechanická konstrukce se dvěma koly a trakčním pomaluběžným PMSM 58 kW, který byl pro účely testování rozšířen o zátěžný stroj a o výkonovou elektronickou část řízenou z regulátoru na bázi DSP. V rámci hlavních cílů byla na tomto pracovišti navržena, implementována a odzkoušena struktura pro regulaci momentu trakčního PMSM s plným a zeslabeným magnetickým tokem. Tato struktura byla následně testována z hlediska elektrických, energetických a mechanických vlastností celého trakčního pohonu v různých režimech provozu s plným a zeslabeným magnetickým tokem, v motorickém a generátorickém režimu. Testován byl i vliv kolísání vstupního napětí střídače na vlastnosti regulace. V rámci těchto testů byly zkoumány i energetické a trakční vlastnosti i účinnost s ohledem na odbuzování. Výsledkem práce je navržená, implementovaná a optimalizovaná regulační struktura momentu PMSM pro lehkou kolejovou trakci. Funkčnost regulační struktury byla ověřena na výše specifikovaném zkušebním pracovišti. Dalším výstupem práce je soubor výsledků, získaných experimentálním výzkumem, které mapují vlastnosti pohonu v různých režimech.