ДОСЛІДЖЕННЯ СИСТЕМИ КЕРУВАННЯ БЕЗКОЛЕКТРНИМ ДВИГУНОМ ПОСТІЙНОГО СТРУМУ ДЛЯ ПРИВОДУ КОЛЕС ЕЛЕКТРОВЕЛОСИПЕДУ
ДОСЛІДЖЕННЯ СИСТЕМИ КЕРУВАННЯ БЕЗКОЛЕКТРНИМ ДВИГУНОМ ПОСТІЙНОГО СТРУМУ ДЛЯ ПРИВОДУ КОЛЕС ЕЛЕКТРОВЕЛОСИПЕДУ
Крупенко О.Ф., студент, Толочко О.І., д.т.н., проф.
Вступ. Стрімке поширення електротранспортних засобів різного призначення та з різними технічними характеристиками в нашому житті призводить до застосування різноманітних систем електроприводу. Для електромобілів великої та середньої потужності зазвичай застосовують асинхронні двигуни (IM – Induction Motor) та синхронні двигуни з постійними магнітами, вбудованими в середину ротора (IPMSM – Interior Permanent Magnets Motor), а для транспортних засобів малої потужності (велосипеди, скутери, гіроборди, моноколеса тощо) – більш дешеві синхронні двигуни з поверхневими постійними магнітами (SPMSM – Surface Permanent Magnets Motor) та колекторні і безколекторні двигуни постійного струму (DCM – DC Motor і BDCM – Brushless DC Motor). BDCM уявляють собою PMSM з трапецеїдальною електрорушійною силою (ЕРС) на відміну від IPMSM і SPMSM, що мають синусоїдальну ЕРС. BDCM у порівнянні з PMSM мають менш стабільний крутний момент, але й меншу вартість. На базі BDCM виготовляють найдешевші мотор-колеса для електровелосипедів. Для високої енергоефективності електричних транспортних засобів треба синтезувати відповідні алгоритми керування. Дослідження та вдосконалення систем керування електроприводами електротранспортних засобів є актуальною науково-технічною та інженерною задачею. На першому етапі такі дослідження зазвичай виконують методом математичного моделювання.
Мета роботи. Розробка моделі системи керування BDCM у складі системи електроприводу велосипеду та перевірка її адекватності.
Матеріали і результати досліджень. BDCM, як усі PMSM, використовують укупі з датчиком положення ротора (резольвер, енкодер тощо) та перетворювачем частоти (ПЧ). Зазвичай для моделювання таких об‘єктів застосовують пакет структурного математичного моделювання Simulink, проте в даній статті розглядаються дослідження у середовищі платформи для віртуального фізичного моделювання електронних схем PLECS, яке є більш зручним для створення моделей електронних пристроїв взагалі та перетворювачів частоти зокрема і забезпечує більшу швидкість моделювання, ніж Simulink, при врахуванні дискретних та нелінійних властивостей ПЧ.
