Performance enhancement of switched reluctance machines for high-speed backup generators : design, measurement and control

Ge, Lefei; de Doncker, Rik W. (Thesis advisor); Hameyer, Kay (Thesis advisor)

Aachen : ISEA (2020)
Buch, Doktorarbeit

In: Aachener Beiträge des ISEA 151
Seite(n)/Artikel-Nr.: 1 Online-Ressource (x, 152 Seiten) : Illustrationen, Diagramme

Dissertation, Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen, 2020

Kurzfassung

Aufgrund der geringen Materialkosten und der robusten Struktur ist der geschaltete Widerwillen Maschine (SRM) ist ein potenzieller Kandidat für Hochgeschwindigkeit Anwendungen, insbesondere für Hochgeschwindigkeits-Backup mit hoher Leistung Generator-Kraftwerke. Allerdings weisen die SRMs immer noch die inhärenten Nachteile, wie niedriger Wirkungsgrad, hohes Drehmoment, Welligkeit und hohe Vibrationen und akustischer Lärm, was sie weniger beliebt macht in der industriellen Anwendung im Vergleich zu anderen Maschinentypen. Das Ziel dieser Arbeit ist es, Lösungen für den Umgang mit diesen Nachteilen zu finden sowohl vom Design als auch von den Kontrollaspekten her. Vom Entwurf Aspekt, die Maschinenkonfiguration und die Hauptdurchmesser sind schnell entschlossen, hohe Effizienz und Leistungsdichte zu erreichen durch eine vorgeschlagene Vorentwurfsmethode. Dann wird ein Multiphysik-Design Prozess wird vorgestellt, um die optimierten Parameter für weitere Verbesserung der Maschineneffizienz, Reduzierung der Drehmomentwelligkeit und Vibrationen und die Vermeidung der Resonanz. Eine schnelle Fluxlinkage-Messung Methode entwickelt wird, um die Genauigkeit der Maschine zu gewährleisten Modellierung und umfassende Leistungsstrategie sind diskutiert, um die Maschinenleistung von der Steuerung aus zu optimieren Aspekt. Zusätzlich wird eine optimierungsbasierte Positionsschätzung Methode wird vorgeschlagen, um die Anfangsposition der SRMs zu ermitteln. Schließlich wird der Generierungsvorgang des Design-SRMs untersucht, der seine Durchführbarkeit als Backup-Generator weiter verifiziert.