Tổng quan về động cơ từ trở chuyển mạch: Cơ hội, thách thức và xu hướng điều khiển trong tương lai
##plugins.themes.academic_pro.article.main##
Author
-
Phí Hoàng NhãTrường Đại học Công nghiệp Hà NộiVõ Thị Cẩm ThùyTrường Đại học Công nghiệp Hà Nội; Trường Đại học Mỏ - Địa chất Hà Nội
Từ khóa:
Động cơ từ trở chuyển mạch
SRM
xe điện
Tóm tắt
Động cơ từ trở chuyển mạch là động cơ điện mới được ứng dụng rộng rãi trong những năm gần đây. Với nhiều ưu điểm như mô men khởi động lớn, cấu tạo đơn giản, giá thành sản xuất rẻ, tổn hao nhiệt thấp, ..., động cơ từ trở chuyển mạch trở thành đối tượng được quan tâm, nhất là trong lĩnh vực xe điện. Với xu thế phát triển của lĩnh vực xe ô tô điện, hệ truyền động động cơ từ trở chuyển mạch có thể trở thành hệ truyền động phổ biến trong tương lai. Chính vì vậy, bài báo này trình bày tổng quan về động cơ từ trở chuyển mạch, những xu hướng điều khiển hệ truyền động động cơ từ trở chuyển mạch hiện nay. Đồng thời, nhóm tác giả đề xuất một số giải pháp điều khiển nhằm nâng cao chất lượng của hệ truyền động chuyển mạch.
Tài liệu tham khảo
-
[1] Xudong Gao, Xudong Wang, Zhongyu Li, Yongqin Zhou, “A review of torque ripple control strategies of switched reluctance motor”, Internationel Journal of Control and Automation, Vol. 8, No. 4, 2015, pp.103-116.
[2] Phi Hoang Nha, Dao Quang Thuy, “Improving the characteristics of switched reluctance motor”, Automatic Control and System Engineering Journal, Vol. 16, Issue 2, 2016, pp. 59-66.
[3] Krishnan, "Switched Reluctance Drives: Modeling, Simulation, Analysis, Design, and Applications", Industrial electronics series, CRS Press LLC, 2001.
[4] Phí Hoàng Nhã, Phạm Hùng Phi, Đào Quang Thủy, Phạm Xuân Đạt, Lê Xuân Hải, “Điều khiển backstepping cho mô hình kết hợp của động cơ từ trở chuyển mạch”, Tạp chí Khoa học và Công nghệ - Đại học Đà Nẵng, Vol. 19, No. 11, 2011, pp. 18-23.
[5] Phí Hoàng Nhã, Phạm Hùng Phi, Đào Quang Thủy, “Sử dụng thép vô định hình cải thiện ảnh hưởng của lực xuyên tâm trong động cơ từ trở”, Tạp chí Khoa học và Công nghệ - Đại học Đà Nẵng, Số 3(124), 2018, pp. 43-48.
[6] K. Ho, S. K. Panda, K. W. Lim, and F. S. Huang, “Gain-scheduling control of the Switched Reluctance Motor”, Control Eng. Pract., vol. 6, no. 2, 1998, pp. 181–189.
[7] J. Wang, “A common sharing method for current and flux-linkage control of switched reluctance motor”, Electr. Power Syst. Res., vol. 131, 2016, pp. 19–30.
[8] Arun Chithrabhanu, Krishna Vasudevan, "Current Sharing Function Based Torque Ripple Reduction Strategy For Switched Reluctance Motor Drives", 2021 IEEE 12th Energy Conversion Congress & Expostive Asia, 2021.
[9] Derdi and V. O. Zbulur, “Improving Performance of Switched Reluctance Motor”, IEEE, vol. 317, July 1998, pp. 307–317.
[10] M. Dehkordi, A. Parsapoor, M. Moallem, and C. Lucas, “Sensorless speed control of switched reluctance motor using brain emotional learning based intelligent controller”, Energy Convers. Manag, vol. 52, no. 1, 2011, pp. 85–96.
[11] Tahour, A. Meroufel, H. Abid, and A. G. Aissaoui, “Sliding controller of switched reluctance motor”, Leonardo Electron. J. Pract. Technol., vol. 7, no. 12, 2008, pp. 151–162.
[12] Rafiq, S. U. Rehman, F. U. Rehman, Q. R. Butt, and I. Awan, “A second order sliding mode control design of a switched reluctance motor using super twisting algorithm”, Simul. Model. Pract. Theory, vol. 25, 2012, pp. 106–117.
[13] S. Islam, I. Husain, R. J. Veillette, and C. Batur, “Design and performance analysis of sliding-mode observers for sensorless operation of switched reluctance motors”, IEEE Trans. Control Syst. Technol., vol. 11, no. 3, 2003, pp. 383–389.
[14] Sun, G. Z. Cao, S. D. Huang, Y. Peng, J. He, and Q. Q. Qian, “Sliding-Mode-Observer-Based Position Estimation for Sensorless Control of the Planar Switched Reluctance Motor”, IEEE Access, vol. 7, 2019, pp. 61034–61045.
[15] A. McCann and M. S. Islam, “Application of a sliding-mode observer for position and speed estimation in switched reluctance motor drives”, IEEE Trans. Ind. Appl., vol. 37, no. 1, 2001, pp. 51–58.
[16] J. Carroll, A. J. Geoghan, D. M. Dawson, and P. Vedagarbha, “Backstepping based computed torque controller for switched reluctance motors driving inertial loads”, IEEE Conf. Control Appl. - Proc., 1995, pp. 779–786.
[17] H. Lin, “Adaptive nonlinear backstepping control using mended recurrent Romanovski polynomials neural network and mended particle swarm optimization for switched reluctance motor drive system”, Trans. Inst. Meas. Control, vol. 41, no. 14, 2019, pp. 4114–4128.
[18] T. Alrifai, J. H. Chow, and D. A. Torrey, “Practical application of backstepping nonlinear current control to a switched-reluctance motor”, Proc. Am. Control Conf., vol. 1, no. June, 1000, pp. 594–599.
[19] Asghar, “Analysis of Switched Reluctance Motor Drives for Reduced Torque Ripple using FPGA based Simulation Technique”, Am. J. Inf. Sci., vol. 6, no. 2, 2013, pp. 1–11.
[20] Gobbi, N. C. Sahoo, “A Fuzzy Iterative for Determination of Current Waveform for Switched Reluctance Motors using a Torque Sharing Function at Positive and Negative Torque Production Regions", The 30th Annual Conference of the IEEE Industrial Electronics Society, 2004, pp. 3172-3177.
[21] F. Wong, K. W. E. Cheng, and S. L. Ho, “On-line instantaneous torque control of a switched reluctance motor based on co-energy control”, IET Electr. Power Appl., vol. 3, no. 4, 2009, pp. 257–264.
[22] Mademlis and I. Kioskeridis, “Performance optimization in switched reluctance motor drives with online commutation angle control”, IEEE Trans. Energy Convers., vol. 18, no. 3, 2003, pp. 448–457.
[23] Diego F.Valencia, Rasul Tarvirdilu-Asl, Cristian Garcia, Jose Rodriguez, Ali Emadi, “Vision, Challenges, and Future trends of model predictive control in switched reluctance motor drives”, IEEE, vol. 9, 2021, pp. 69926-69937.
[24] -W. Ahn and G. F. Lukman, ‘‘Switched reluctance motor: Researchtrends and overview”, CES Trans. Electr. Mach. Syst., vol. 2, no. 4,2018, pp. 339–347.
[25] M. Castano, B. Bilgin, E. Fairall, and A. Emadi, ‘‘Acoustic noise
analysis of a high-speed high-power switched reluctance machine: Frame effects”, IEEE Trans. Energy Convers., vol. 31, no. 1, 2016, pp. 69–77.
[26] Bilgin, B. Howey, A. D. Callegaro, J. Liang, M. Kordic, J. Taylor,and A. Emadi, ‘‘Making the case for switched reluctance motors forpropulsion applications”, IEEE Trans. Veh. Technol., vol. 69, no. 7,2020, pp. 7172–7186.
[27] W. Jiang, B. Bilgin, and A. Emadi, ‘‘Three-phase 24/16 switched reluctance machine for a hybrid electric powertrain”, IEEE Trans. Transport.Electrific., vol. 3, no. 1, 2017, pp. 76–85.
[28] S, “DRIVE Electrical and Electronics Technical Team Roadmap”, U.S. Dept. Energy, Washington, DC, USA, Oct. 2017.
[29] Harrop and K. Ghaffarzadeh,“Electric Motors for Electric Vehicles: Land, Water, Air 2020–2030”, Accessed: May 7, 2021. [Online]. Available: https://www.idtechex.com/en/research-report/electric-motorsfor-electric-vehicles-land-water-air -2020-2030/686.
[30] Yilmaz and P. T. Krein, ‘‘Review of battery charger topologies, charging power levels, and infrastructure for plug-in electric and hybrid vehicles”, IEEE Trans. Power Electron., vol. 28, no. 5, 2013, pp. 2151–2169.
[31] Singh, ‘‘Novel and ruggedized power electronics for off-highwayvehicles”, IEEE Electrific. Mag., vol. 2, no. 2, 2014, pp. 31–41.
[32] Madonna, P. Giangrande, and M. Galea, ‘‘Electrical power generationin aircraft: Review, challenges, and opportunities”, IEEE Trans. Transport. Electrific., vol. 4, no. 3, 2018, pp. 646–659.
[33] Li, S. Zhang, T. G. Habetler, and R. G. Harley, ‘‘Modeling, design optimization, and applications of switched reluctance machines-Areview”,IEEE Trans. Ind. Appl., vol. 55, no. 3, 2019, pp. 2660–2681.
[34] Burkhart, ‘‘Technology, research and applications of switched reluctance drives”, CPSS Trans. Power Electron. Appl., vol. 2, no. 1, 2017, pp. 12–27.
[35] Mehmet Polat, Eyyup Oksuztepe, Hasan Kurum, “Switched reluctance motor control without position sensor by using data obtained from finite element method in artificial neural network”, Springer, 2015.
[36] Jundi Sun, Guang Zhong Cao, Su Dan Huang, Yeping Peng, Jiangbiao He, Qing Quan Qian, “Sliding mode observer based position estimation for sensorless control of the planar switched reluctance motor”, IEEE Access, Vol. 7, 2019, pp. 610349-61045.
[37] Pulivarthi Nageswara Rao, G. V. Siva Krishna Rao, G. V. Nagesh Kumar, “A novel technique for controlling speed and position of bearingless switched reluctance motor employing sensorless sliding mode observer”, Springer, 2017.
[38] Phí Hoàng Nhã, Lê Xuân Hải, Nguyễn Thu Hà, Đặng Đình Chung, “Nhận dạng đặc tính từ thông của động cơ từ trở có xét đến ảnh hưởng của hỗ cảm và bão hòa mạch từ”, Tạp chí Khoa học và Công nghệ - Đại học Công nghiệp Hà Nội, Vol. 57, No. 3, 2021, pp. 9-15.
Xem thêm
Ẩn bớt
##plugins.themes.academic_pro.article.sidebar##
Đã Xuất bản
Mar 31, 2023
Download
Cách trích dẫn
Phí Hoàng Nhã, và Võ Thị Cẩm Thùy. “Tổng Quan về động Cơ từ trở chuyển mạch: Cơ hội, thách thức Và Xu hướng điều khiển Trong tương Lai”. Tạp Chí Khoa học Và Công nghệ - Đại học Đà Nẵng, vol 21, số p.h 3, Tháng Ba 2023, tr 51-57, https://jst-ud.vn/jst-ud/article/view/8123.