Meritve induktivnosti sinhronskih strojev s trajnimi magnetiStritih, Gašper (Avtor) Vukotić, Mario (Mentor) IPM motorjiinduktivnostmerjenje induktivnostimetoda končnih elementovstatične metodedinamične metodeidentifikacija parametrovSinhronski stroji s trajnimi magneti (PMSM motorji – ang. permanent magnet synchronous motor) so ključni sestavni del sodobnih visoko učinkovitih električnih pogonov, ki se uporabljajo v različnih aplikacijah, od električnih vozil do industrijske avtomatizacije. Za doseganje optimalnega krmiljenja motorja, še posebej pri uporabi vektorske regulacije (FOC – ang. field oriented control), je natančno poznavanje induktivnosti d-osi in induktivnosti q-osi ključnega pomena. Nepravilne vrednosti teh parametrov namreč vodijo do zmanjšanja navora, slabše učinkovitosti in omejitev dinamičnega odziva. Ta magistrska naloga se osredotoča na celovito obravnavo določanja induktivnosti IPM motorjev. Namen dela je kritično analizirati obstoječe metode merjenja, jih praktično izvesti na izbranem motorju in primerjati rezultate z analitičnimi ter numeričnimi izračuni. Na podlagi te obsežne analize je izbrana najprimernejša metoda za določanje induktivnosti. V začetnem delu naloge je predstavljen podroben pregled in kritična analiza uveljavljenih in sodobnih metod za merjenje induktivnosti v dveh oseh. Obravnavana literatura je razdeljena glede na naravo meritev na statične metode, ki se izvajajo pri mirujočem rotorju, dinamične metode, ki zahtevajo vrtenje rotorja, ter metode s krmilnikom, s pomočjo katerih se parametri določajo iz tokovnih odzivov motorja v realnem času ob uporabi implementiranega algoritma vodenja. Posebna pozornost je namenjena tudi vplivu magnetnega nasičenja in obratovalne temperature na spremembe vrednosti induktivnosti. Praktični del naloge vključuje izvedbo izbranih in najbolj relevantnih metod na konkretnem IPM motorju. Ta del zajema podroben opis postavitve merilnega sistema z vključeno strojno in programsko opremo, izvedbo preizkusov ter obsežno predstavitev in analizo rezultatov. Poudarek je predvsem na kritični obravnavi vseh izmerjenih vrednosti, vključno z oceno merilne negotovosti, primerjavi rezultatov med različnimi metodami in natančni analizi odvisnosti induktivnosti od toka oziroma nasičenja. Vzporedno s praktičnimi eksperimenti poteka tudi analitično-numerični izračun induktivnosti motorja. Najprej je predstavljen teoretični model, ki vključuje geometrijske in materialne parametre izbranega motorja ter ustrezne enačbe za izračun. Zatem je uporabljeno numerično orodje Altair Flux za modeliranje s pomočjo metode končnih elementov (MKE), kar omogoča natančno določitev magnetnega polja in induktivnosti v realnih obratovalnih pogojih. Te teoretično in numerično pridobljene vrednosti služijo kot referenca in so neposredno primerjane z rezultati praktičnih meritev. V zaključnem delu naloge je na podlagi celotnega poteka raziskave izvedena končna sinteza in ovrednotenje. Definirani so objektivni kriteriji za oceno posameznih metod, kot so natančnost, čas izvedbe, kompleksnost potrebne opreme ter robustnost glede na nasičenje. Upoštevajoč te kriterije, meritve in primerjavo z analitičnim modelom, je podrobno argumentirana in izbrana optimalna metoda za določanje induktivnosti. Končni rezultat dela predstavlja sistematičen pregled metod, nabor praktično izmerjenih in referenčnih vrednosti za izbrani motor, kritično primerjavo pristopov ter konkretno priporočilo za najbolj zanesljivo in učinkovito metodo v inženirski praksi.20262026-09-04 13:55:02Magistrsko delo/naloga186754VisID: 63445sl