بررسي تاثير تزويج سيم پيچ هاي گشتاور و تعليق بر عملكرد سامانه كنترل تعليق مغناطيسي BPMSM

Study on Impression of Coupling Between Torque and Maglev Windings on the Performance of BPMSM Suspension Control System

در موتور سنكرون آهنرباي دائم بدون ياتاقان، سيم پيچ هاي گشتاور و تعليق مغناطيسي به طور مشترك در شيارهاي استاتور قرار دارند. زماني كه رتور در مركز استاتور نباشد بين دو سيم پيچ تزويج ايجاد مي شود. در اغلب تحقيقاتي كه پيرامون كنترل كننده اين موتور گزارش شده از تزويج بين سيم پيچ ها صرف نظر شده است. در اين مقاله اثر تزويج بين اين دو سيم پيچ بر عملكرد سامانه كنترل تعليق مغناطيسي بررسي شده است. نتايج شبيه سازي نشان مي دهد تزويج بين دو سيم پيچ قابل چشم پوشي نيست و اختلال هايي نظير تغيير ناگهاني سيگنال هاي مرجع مولفه هاي جابجايي شعاعي رتور و نيروهاي شعاعي خارجي وارد بر محور موتور مي توانند نقطه تعادل رتور را جابجا نمايند. همچنين در اين مقاله كنترل كننده مناسبي جهت دست يابي به عملكرد مطلوب موتور در برابر تغيير ناگهاني سيگنال هاي مرجع مولفه هاي جابجايي شعاعي رتور با لحاظ تزويج سيم پيچ ها طراحي شده است. نتايج شبيه سازي ضرورت مدل سازي اثر تزويج و صحت روش پيشنهادي را تاييد مي كند.

In bearingless permanent magnet synchronous motor, both torque winding and magnetic levitation winding are placed in common stator slots. When the rotor is not in the center of the stator, coupling is established between two windings. In most of the researches to be realized about control of this motor, coupling between two windings is neglected. In this paper, the impression of coupling between two windings on performance of suspension control system is studied. Simulation results show that coupling between two windings is not negligible and disturbances such as sudden changing of reference signals of radial displacement components and radial forces on shaft can displace the equilibrium point of rotor. Furthermore, in this paper with consideration of coupling between two windings, a proper controller has been designed in order to attain the desired performance of the motor against the sudden changing of reference signals of radial displacement components. Simulation results confirm the necessity of coupling effect modeling and correctness of the proposed method.