Grzegorz Jarek STEROWANIE WYMUSZAJĄCE DYNAMIKĘ MASZYNY ASYNCHRONICZNEJ DWUSTRONNIE ZASILANEJ. Rozprawa doktorska

Transkrypt

1 POLITECHNIKA ŚLĄSKA WYDZIAŁ ELEKTRYCZNY KATEDRA ENERGOELEKTRONIKI, NAPĘDU ELEKTRYCZNEGO I ROBOTYKI Gzegoz Jaek STEROWANIE WYUSZAJĄCE DYNAIKĘ ASZYNY ASYNCHRONICZNEJ DWUSTRONNIE ZASILANEJ Rozpawa oktoka Pomoto: hab. nż. Kazmez Geotka, pof. Po. Ś. Gwce 22

2 Sp teśc Sp teśc Wtęp Wpowazene Ce pacy Teza pacy etoyka baań Zake pacy Potawowe założena Pzegą meto ukłaów teowana mazyny aynchoncznej wutonne zaanej azyna aynchonczna wutonne zaana oe matematyczny mazyny aynchoncznej Ukłay teowana mazyną aynchonczną wutonne zaaną Steowane poowo zoentowane FOC mazyną aynchonczną wutonne zaaną Bezpośene teowane momentem mocą beną DTC mazyny aynchoncznej wutonne zaanej Iea właścwośc metoy teowana wymuzającego ynamkę Steowane wymuzające ynamkę FDC nka nukcyjnego katkowego Steowane poowo zoentowane FOC z eementam teowana wymuzającego ynamkę FDC Bezpośene teowane momentem DTC z eementam teowana wymuzającego ynamkę Inne zatoowana metoy FDC Ukłay teowana wymuzającego ynamkę mazyny aynchoncznej wutonne zaanej Steowane wymuzające ynamkę mazyny aynchoncznej wutonne zaanej weja potawowa FDC Steowane pękoścą mocą beną Steowane mocą czynną mocą beną Steowane wymuzające ynamkę mazyny aynchoncznej wutonne zaanej bazujące na teowanu poowo zoentowanym FOC-FDC Steowane pękoścą mocą beną Steowane mocą czynną mocą beną Steowane wymuzające ynamkę mazyny aynchoncznej wutonne zaanej bazujące na bezpośenm teowanu momentem DTC-FDC Steowane pękoścą mocą beną Etymacja wekośc neotępnych pomaowo Gwce 22 2

3 Sp teśc 5 Baana ymuacyjne oe ukłau z teowanem pękoścą mocą beną mazyny aynchoncznej wutonne zaanej Baana ymuacyjne teowana wymuzającego ynamkę pękośc mocy benej oe ukłau ze teowanem mocą czynną beną mazyny aynchoncznej wutonne zaanej Baana ymuacyjne teowana wymuzającego ynamkę mocy czynnej mocy benej Poumowane baań ymuacyjnych Baana aboatoyjne Buowa tanowka aboatoyjnego Baana teowana wymuzające ynamkę pękośc mocy benej Baana teowana wymuzającego ynamkę mocy czynnej mocy benej Poumowane baań aboatoyjnych Wpływ zman watośc paametów mazyny aynchoncznej na jakość teowana Baana ukłaów teowana pękoścą mocą beną Baana ymuacyjne Baana aboatoyjne Baana ukłaów teowana mocą czynną mocą beną obwou tojana Baana ymuacyjne Baana aboatoyjne Poumowane anazy wpływu zman watośc paametów mazyny aynchoncznej na jakość teowana DZ Poumowane Lteatua Gwce 22 3

4 Wykaz ważnejzych oznaczeń Wykaz ważnejzych oznaczeń a zybkość naatana, pzypezene, αβ oznaczene neuchomego potokątnego ukłau wpółzęnych, oznaczene potokątnego ukłau wpółzęnych wującego wpółbeżne z wnkem, f czętotwość, I, pą, L, nukcyjność uzwojeń mazyny, L, nukcyjność magneująca,, m moment eektomagnetyczny, ξ wpółczynnk tłumena w tybe II zęu, P, p moc czynna, Q, moc bena, R, ezytancja, Re, Im opeatoy wyoębnena opoweno częśc zeczywtej uojonej watośc zepoonej, pośzg, t cza, T T N T eektomechanczna tała czaowa, owotność puacj znamonowej, tała czaowa w tybe I zęu, U, u napęce, U c, u c napęce w obwoze pośenczącym faownka, Ω, ω pękość kątowa wnka, Ω k, ω k pękość kątowa owone wybanego ukłau wpółzęnych, xy oznaczene potokątnego ukłau wpółzęnych wującego z pękoścą ynchonczną, Ψ, ψ tumeń kojazony, ω n puacja gań natuanych w tybe II zęu. ałym team oznaczono watośc wzgęne, a wekm watośc bezwzgęne. Gwce 22 4

5 Wykaz ważnejzych oznaczeń Ineky ymboe a, b, c kłaowa w ukłaze wpółzęnych fazowych, α, β kłaowa w ukłaze wpółzęnych αβ,, kłaowa w ukłaze wpółzęnych, x, y kłaowa w ukłaze wpółzęnych xy, e watość etymowana, p wekość zwązana z pawem teowana mocą czynną, wekość zwązana z pawem teowana mocą beną, wekość zwązana z wnkem, wekość zwązana ze tojanem, ω wekość zwązana z pawem teowana pękoścą, z watość zaana wekośc. Ważnejze kóty: DTC bezpośene teowane momentem, DTC-FDC teowane wymuzające ynamkę bazujące na bezpośenm teowanu momentem, FDC teowane wymuzające ynamkę, FOC teowane poowo zoentowane, FOC-FDC teowane wymuzające ynamkę bazujące na teowanu poowo zoentowanym, IAE kyteum całk watośc bezwzgęnej błęu, DZ mazyna aynchonczna wutonne zaana, PW mouacja zeokośc mpuów. Gwce 22 5

6 . Wtęp Wtęp. Wpowazene azyna aynchonczna wutonne zaana jet mazyną peścenową, w któej zaane ą zaówno uzwojene tojana jak uzwojene wnka. Uzwojene tojana połączone jet bezpośeno o ec zaającej, a uzwojena wnka zaane jet pzez pzemennk czętotwośc. Zapewna on wukeunkowy pzepływ eneg męzy wnkem ecą oaz, pzez kontoę pąu wnka ub napęca zaana obwou wnka, umożwa teowane mazyną. W mazyne aynchoncznej wutonne zaanej moc eektyczna obwou wnka jet popocjonana o pośzgu, co w pzypaku małego zakeu teowana pękoścą (małego zakeu zman pośzgu) umożwa obó eementów obwou wnka (pzemennka czętotwośc, tanfomatoa) na ułamek mocy nka. Inną zaetą mazyny aynchoncznej wutonne zaanej jet możwość teowana mocą beną obwou tojana pzez wzbuzane mazyny o tony wnka. azyna aynchonczna wutonne zaana umożwa pacę nkową geneatoową (hamucową), zaówno w zakee pękośc poynchoncznej jak naynchoncznej. Stą możwość jej zatoowana w ukłaach napęowych oaz jako pąncy. Wzot zanteeowana tym ukłaem wąże ę ówneż z ozwojem enegetyk ozpozonej, wykozytującej źóła onawane, np. enegę watu woy. Optymane wykozytane źóła pewotnego wymaga opaowana pękośc geneatoa o aktuanych waunków (pękośc watu, ntenywnośc pzepływu woy) jenym z możwych ozwązań jet zatoowane mazyny wutonne zaanej. Steowane mazyną aynchonczną peścenową pzez wpowazane oatkowego napęca o obwou wnka jet znane o około tu at. W pewzym okee były to ukłay eektomazynowe, tzw. kakay Kaemea Schebua. W atach 6-tych XX weku popuaność zykała kakaa pzekztałtnkowa tałego momentu (kakaa poynchonczna), w któej uzwojene wnka jet połączone z ecą pzez potownk oowy, pośenczący obwó pąu tałego potownk tyytoowy wyteowany o pacy faownkowej. Cechą tego ukłau jet jenokeunkowy pzepływ eneg w obwoze wnk eć, nenuoany pą wnka nka bak możwośc teowana jego fazą, co ogancza jego właścwośc eguacyjne ekpoatacyjne. Gwce 22 6

7 . Wtęp ożwość zatoowana pzekztałtnków teowanych połączonych bezpośeno o uzwojeń wnka mazyny peścenowej pojawła ę waz z ozwojem teo teowana mazyn aynchoncznych, możwoścą wykozytana wyajnych teownków mkopoceoowych o eazacj złożonych agoytmów teowana oaz upowzechnenem tanch pzekztałtnków enegoeektoncznych wykozytujących zawoy w pełn teowane. Obwó wnka mazyny zaany jet pzez zepół wóch faownków napęca z mouacją zeokośc mpuów (FN-SI): faownka ecowego faownka wnkowego połączonych wpónym obwoem napęca tałego. Dopaowane napęca ec zaającej wnka zapewna tanfomato. Do teowana mazyną aynchonczną wutonne zaaną wykozytywane ą pzee wzytkm metoy teowana wektoowego, znane z teo teowana nków nukcyjnych katkowych: metoa oentacj wektoa poa (ang. Fe Oente Conto FOC) [52, 3], metoa bezpośenego teowana momentem (ang. Dect Toue Conto DTC) [28, 6] oaz metoa teowana mutkaanego [34, 36]. Steowane wymuzające ynamkę zawzęcza woją nazwę możwośc bezpośenego zaawana ynamk zman teowanych wekośc. Steowane to, pewotne pzeznaczone o teowana nków katkowych, zotało opacowane pzez pof. Doa pof. Vttka. Potawowy waant ukłau teowana opeuje w natuanym (neuchomym) ukłaze wpółzęnych w oóżnenu o popuanych meto wektoowych ne wymaga tanfomacj ukłau wpółzęnych. Potencjanym źółem pobemów w teowanu wymuzającym ynamkę może być ne uzaeżnene paw teowana o paametów mazyny. Opócz ukłau wymuzającego ynamkę pacującego amozene tneją ówneż waanty pośene teowana, bazujące na teowanu poowo zoentowanym bezpośenm teowanu momentem. Łączą one zaety teowana wymuzającego ynamkę w watwe nazęnej z powzechne toowanym metoam teowana wektoowego w watwe pozęnej. Teoa teowana wymuzającego ynamkę znaazła zatoowane ówneż o teowana mazyn ynchoncznych [2], napęów z połączenam pężytym [48, ]. Ne ą znane autoow ozpawy pubkacje otyczące zatoowana wymuzana ynamk o teowana mazyną wutonne zaaną. Kozytne właścwośc mazyny wutonne zaanej oaz bak pubkacj otyczących zatoowań teowana wymuzającego ynamkę o tej mazyny tały ę motywacją o pojęca nnejzego tematu baań. Gwce 22 7

8 . Wtęp.2 Ce pacy Potawowym ceem pacy jet pzebaane ukłau teowana wymuzającego ynamkę w zatoowanu o kontoowana pękośc mocy benej ub mocy czynnej mocy benej obwou tojana mazyny aynchoncznej wutonne zaanej. Ce ten zeazowano na oze: fomułowana zaeżnośc matematycznych okeśających teowane pękoścą (mocą czynną) mocą beną mazyny aynchoncznej wutonne zaanej wg metoy teowana wymuzającego ynamkę, opacowana tuktu ukłaów teowana wymuzającego ynamkę mazyny wutonne zaanej, zamoeowana pzebaana ymuacyjnego opacowanych ukłaów teowana, zbuowana ukłau aboatoyjnego oaz weyfkacj ozważań anatycznych baań ymuacyjnych. W baanach zwócono uwagę na pobem wpływu zman paametów mazyny (ub neokłanej entyfkacj ch watośc) na właścwośc ukłau teowana wymuzającego ynamkę. Anaza ta jet totna ze wzgęu na opace paw teowana na moeu matematycznym mazyny..3 Teza pacy W ozpawe pojęto ę uowonena natępującej tezy: Steowane wymuzające ynamkę mazyny aynchoncznej wutonne zaanej pozwaa na bezpośene okeśane żąanej ynamk opowez na zmanę wekośc zaanych w amach wytępujących w ukłaze oganczeń. Jenocześne wpływ zman ub neokłanej entyfkacj watośc paametów obektu teowana (mazyny) na jakość poceu teowana w ukłaach teowana wykozytujących wymuzene ynamk oaz w kaycznych ukłaach teowana wektoowego mazyny aynchoncznej wutonne zaanej jet poównywany..4 etoyka baań Wykozytane w pacy metoy baawcze obejmują typowy a nauk techncznych cyk potępowana. Anaza teoetyczna kutkuje opacowanem paw teowana pękoścą, mocą czynną beną. Baana ymuacyjne z wykozytanem pogamu ATLAB-Smunk łużą pawzenu załana poponowanych ozwązań. Weyfkacja ekpeymentana na tanowku aboatoyjnym pozwaa ocenć popawność załana ozpatywanych koncepcj ukłaów teowana. Gwce 22 8

9 . Wtęp.5 Zake pacy Zake pacy obejmuje: ozpoznane, na potawe aktuanej teatuy, tematyk teowana mazyny wutonne zaanej oaz teowana wymuzającego ynamkę, opacowane paw teowana wekoścam nazęnym w ukłaze teowana pękoścą mocą beną a tzech waantów ukłau teowana wymuzającego ynamkę: pacującego amozene oaz bazującego na metoach kaycznych: teowanu poowo zoentowanym bezpośenm teowanu momentem, opacowane paw teowana wekoścam nazęnym w ukłaze teowana mocą czynną beną a wóch waantów ukłau teowana wymuzającego ynamkę: pacującego amozene oaz bazującego teowanu poowo zoentowanym, opacowane nowego pawa teowana pąem w potawowym waance ukłau teowana wymuzającego ynamkę, pzez co możwe jet wykozytane mouatoa napęca, pzygotowane moe komputeowych ozpatywanych ukłaów baana ymuacyjne z wykozytanem pogamu ATLAB-Smunk, mpementację opacowanych agoytmów w teownku mkopoceoowym baana aboatoyjne tuktu ukłaów teowana, pzepowazene anazy wpływu paametów mazyny na jakość eguacj w opacowanych ukłaach teowana..6 Potawowe założena W pacy anazowano ukła teowana faownka wnkowego, założono popawną pacę faownka ecowego, tabzującego napęce obwou pośenczącego pzekztałtnka. W anaze teoetycznej ymuacyjnej pzyjęto założena upazczające jak natępuje: mazyna aynchonczna jet tójfazowa, ymetyczna, naycene obwou magnetycznego, zjawka hteezy pąów wowych ą pomjane, ozłożone pzetzenne uzwojena tojana wnka zatępowane ą opowenkam kuponym, Gwce 22 9

10 . Wtęp wyżze hamonczne pzetzennego ozkłau poa w zczene powetznej mazyny ą pomjane, poza częścą ozpawy otyczącą anazy wpływu zman paametów, ezytancje nukcyjnośc uzwojeń ą tałe. W ceu umożwena oceny załana opacowanych ukłaów teowana pzyjęto paamety moeu komputeowego opowaające mazyne wchozącej w kła tanowka o pób aboatoyjnych. W anaze ukłaów teujących mocą czynną mazyny założono wpółpacę z tubną watową. Pocza baań aboatoyjnych paca tubny ymuowana jet za pomocą mazyny pąu tałego, któej ukła teowana pozwaa geneować moment zaeżny o pękośc wału. Paamety tubny ne opowaają żanemu okeśonemu moeow. Zotały wybane abtane, tak aby zachować typowy kztałt chaakteytyk tubny możwa była ymuacja pacy w założonych pzezałach pękośc watu mocy mechancznej. Gwce 22

11 2. Pzegą meto ukłaów 2 Pzegą meto ukłaów teowana mazyny aynchoncznej wutonne zaanej ożwość ołączena oatkowych eementów o obwou wnka mazyny aynchoncznej peścenowej była motywacją weu pac, mających na ceu popawene właścwośc eguacyjnych ukłau. Zatoowane ukłaów enegoeektoncznych, początkowo neteowanych półteowanych, a natępne w pełn teowanych znaczne zwękzyło potencjał wykozytana mazyny peścenowej. Użyce w ukłaach teowana tej mazyny meto z powozenem toowanych w ukłaach z nkem katkowym pozwoło na twozene zeokej gamy ozwązań. Ich autozy taa ę oągnąć nezaeżność toów eguacj pękośc (ub mocy czynnej) mocy benej, zwękzoną pawność ynamkę, pacę bez czujnka pękośc położena wału. Nnejzy ozzał zawea pzegą toowanych obecne meto ozwązań ukłaowych teowana mazyny aynchoncznej wutonne zaanej. 2. azyna aynchonczna wutonne zaana W mazyne aynchoncznej peścenowej, zęk wypowazonym na zewnątz zackom uzwojena wnka, możwy jet wękzy wpływ na właścwośc ukłau napęowego w poównanu z mazyną katkową. Dołożene oatkowych ezytancj o obwou wnka pozwaa na nachyene chaakteytyk mechancznej, a pzez to popawene poceu ozuchu zmanę pękośc wowana [44, 7, 8]. Jenak ze wzgęu na taty mocy na ezytancjach oatkowych ozwązane to ne jet toowane w nowoczenych ukłaach. Znaczne efektywnejzym ozwązanem jet wpowazene oatkowego napęca o obwou wnka, pzy czym jego amptua czętotwość muzą zaeżeć o pękośc wowana wału. W ceu opowenego opaowana paametów napęca toowane ą pzekztałtnk enegoeektonczne, a take ukłay napęowe nazywane ą kakaam [52]. Itneje zeeg ozwązań óżnących ę zatoowanym uzązenam oatkowym, a pzez to właścwoścam. W potawowej kakaze poynchoncznej, zwanej ówneż kakaą tałego momentu, w obwoze wnka touje ę zetaw: potownk oowy, potownk tyytoowy oaz tanfomato opaowujący napęce (y. 2.a). Jenokeunkowy pzepływ eneg w obwoze ołączonym o uzwojeń wnka ogancza opuzczane tany pacy napęu. Ponżej Gwce 22

12 2. Pzegą meto ukłaów pękośc ynchoncznej możwa jet paca napęowa, a powyżej pękośc ynchoncznej hamowane ozykowe (opoweno I III ćwatka chaakteytyk moment-pośzg). Zake zman pękośc zaeży o makymanego napęca wpowazanego o uzwojena wnka, natomat moc pzekztałtnków o zakeu eguacj pękośc, toowane ukłaów kakaowych uzaanone jet węc w pzypaku napęów użej mocy o newekm zakee teowana pękoścą. Ry. 2. Kakaa poynchonczna (a) oaz mazyna aynchonczna wutonne zaana (b) Zatoowane w obwoze wnka pzekztałtnków o wukeunkowym pzepływe eneg powaz o ozzezena zakeów pacy mazyny o hamowane (pacę geneatoową) z pękoścą poynchonczną pacę napęową z pękoścą naynchonczną. Tak ukła nazywany jet mazyną aynchonczną wutonne zaaną [52] (w azej częśc pacy toowany bęze kót DZ). Najczęścej w obwoze wnka touje ę pzekztałtnk czętotwośc, złożony z wóch faownków napęca z mouacją zeokośc mpuów PW: wnkowego FNR ecowego FNS, połączonych obwoem napęca tałego (y. 2.b). Keunk pzepływu mocy w pozczegónych tanach pacy pzetawono na yunku 2.2. Wśó oatkowych zaet DZ, w tounku o kaycznej kakay, naeży wymenć: oganczene negatywnego ozaływana na eć zaającą oaz możwość eguacj mocy benej pobeanej w obwoze tojana. Poneważ wzbuzene mazyny może zotać zapewnone o tony wnka, moc bena pobeana pzez uzwojena tojana może być powazona o watośc zeowej. ożwy jet ówneż pobó mocy benej pojemnoścowej wówcza mazyna pełn oę kompenatoa mocy benej. Naeży jenak pamętać, że oganczenem jet opuzczany pą uzwojena wnka [46]. Gwce 22 2

13 2. Pzegą meto ukłaów P P P P P m P m P P P P P m P m Ry. 2.2 Rozpływ mocy w mazyne aynchoncznej wutonne zaanej Obecne ze wzgęu na ozwój enegetyk onawanej wzata zanteeowane mazyną wutonne zaaną pacującą jako geneato eneg eektycznej o tałej czętotwośc, nezaeżnej o pękośc wowana wału [5, 37, 5]. Wękzą pawność wykozytana eneg pewotnej uzykuje ę pzez opaowane pękośc wowana o aktuanej pękośc watu. Lepza ynamka zman mocy oaz mnejza moc pzekztałtnków ą oatkowym zaetam DZ w tounku o geneatoa ynchoncznego [37]. Ze wzgęu na tounkowo neweką moc, zęu kku W, DZ znajuje zatoowane w ukłaach geneacj ozpozonej: eektownach watowych wonych [4, 45], a ówneż w okętowym yteme eektoenegetycznym [3]. 2.. oe matematyczny mazyny aynchoncznej azyna aynchonczna jet obektem nenowym. Stoując założena upazczające wpowazone w ozzae.4. możwe jet fomułowane moeu obwoowego mazyny. Równana zapane we wpółzęnych fazowych mają jenak potać ozbuowaną netacjonaną. Ze wzgęu na zmenające ę w czae położene pzetzenne uzwojeń wnka wzgęem uzwojeń tojana, nukcyjnośc wzajemne Gwce 22 3

14 2. Pzegą meto ukłaów tojana wnka ą okeowo zmenne. Pomocna w upozczenu zapu moeu matematycznego mazyny jet teoa wektoów pzetzennych [52]. Taktując wzytke wekośc eektyczne (pąy, napęca tumene) jako wektoy pzetzenne, możwe jet zatąpene moeu mazyny zapanego w ukłaze wpółzęnych fazowych moeem 2-oowym na płazczyźne zepoonej. Z koe pzyjęce wpónej pękośc wowana ukłaów wpółzęnych a obwoów tojana wnka emnuje zaeżność nukcyjnośc wzajemnych obwou tojana wnka o kąta obotu wnka. Itotną zaetą zapu wektoowego jet ówneż bak oganczeń co o kztałtu pzebegów czaowych, z czego wynka możwość anazy tanów neutaonych pzebegów okztałconych. Wekośc zwązane z obwoem wnka ą pzeczane na tonę tojana pzez uwzgęnene pzekłan zwojowej. Zakłaając bak pzewou neutanego (k A + k B + k C =, gze k A, k B, k C to owone wekośc fazowe) wekto pzetzenny efnuje ę: gze: 2 2 k k A( t) ak B ( t) a kc ( t), (2.) 3 2 j j 3 a e, a e. (2.2) Równana eektomagnetyczne mazyny aynchoncznej, pzy założenu jej ymet nowośc, w ukłaze wpółzęnych wującym z pękoścą kątową Ω k pzetawone ą zaeżnoścam [52]: k U k I k R jk k, (2.3) t k U k I k R j k pb k, (2.4) t I L I L, (2.5) k k k k k k I L I L, (2.6) W zaeżnoścach (2.3)-(2.6) pzez U k, U k oznaczono wektoy pzetzenne napęć tojana wnka, I k, I k to wektoy pzetzenne pąów tojana wnka, a Ψ k, Ψ k to wektoy pzetzenne tumen kojazonych tojana wnka. Pękość wowana wału mazyny oznaczono Ω, p b jet czbą pa begunów. Do paametów mazyny naeżą ezytancje uzwojena tojana wnka: R, R oaz nukcyjnośc uzwojeń: L, L, bęące umam nukcyjnośc ozpozena L σ, L σ nukcyjnośc głównej L : L L L, (2.7) Gwce 22 4

15 2. Pzegą meto ukłaów L L L. (2.8) Dopełnenem moeu jet zaeżność na moment eektomagnetyczny oaz ównane uchu: 3 * p b Im k I k, (2.9) 2 t J o, (2.) gze, o oznaczają opoweno moment eektomagnetyczny moment obcążena mazyny, a J jet momentem bezwłanośc ukłau napęowego. Zaeżnośc (2.3)-(2.) pzetawane ą częto w jenotkach wzgęnych, co ułatwa poównywane wynków uzykanych a óżnych mazyn. Jako potawowe wekośc bazowe pzyjmuje ę amptuę napęca fazowego tojana, amptuę pąu tojana oaz puację znamonową ec zaającej [52]: U b 2U, I 2I, 2f. (2.) N b N b N Pochone wekośc bazowe (tumeń, mpeancja, nukcyjność, moc moment) ą okeśone za pomocą wekośc potawowych: b U U U 3 b b b b b, Z b, Lb, Sb U bi b, b pb, (2.2) b I b I bb 2 2 b 3 U I Wówcza moe mazyny nukcyjnej opuje ę ównanam, w któych wekośc w jenotkach wzgęnych oznaczone ą małym team: k u k k TN jk, (2.3) k t k u k k TN j k, (2.4) t k, (2.5) k k k k k k, (2.6) * k k m Im, (2.7) t T m m o, (2.8) gze: Gwce 22 5

16 2. Pzegą meto ukłaów T N, (2.9) 2f b N T b b 2 b 2 fn 2 N Jb 4J f, (2.2) p 3p U I N, (2.2). (2.22) Pzetawony zap ównań otyczy tanu ogónego, w któym ukła oneena wuje z pękoścą Ω k (ω k w jenotkach wzgęnych). W zaeżnośc o potzeb pzyjmuje ę jeen z natępujących ukłaów oneena: neuchomy, zwązany ze tojanem oznaczany αβ, toowany najczęścej w pzypaku mazyny nukcyjnej katkowej, Ω k = ω k =, wujący z pękoścą wnka oznaczany, toowany w pzypaku teowana mazyny o tony wnka, Ω k = p b Ω, ω k = ω, wujący ynchonczne z wybanym wektoem pzetzennym, np. w metoze poowo zoentowanej z wektoem tumena kojazonego wnka (nk katkowy) ub tojana (mazyna wutonne zaana), tak ukła wpółzęnych oznaczany jet jako xy, a jego pękość wowana jet ówna Ω k = Ω, ω k = ω, W pacy wykozytuje ę zaeżnośc na chwowe moce czynną beną wpowazone pzez Akagego []. W ukłaze wpółzęnych wującym z pękoścą wnka zapuje ę je natępująco: u u u p Re *, (2.23) u u u Im *. (2.24) 2.2 Ukłay teowana mazyną aynchonczną wutonne zaaną Spooby teowana mazyną wutonne zaaną wywozą ę z ozwązań toowanych w ukłaach z nkem katkowym. Najpopuanejzą metoą pozotaje teowane wektoowe poowo zoentowane FOC (ang. Fe Oente Conto) [52, 3]. Zapewna ono opzężoną eguację pękośc mocy benej ub mocy czynnej mocy benej. Innym pzykłaem jet teowane mutkaane zapoponowane pzez pof. Kzemńkego [3, 34, 36]. Równeż metoa bezpośenego teowana momentem DTC (ang. Dect Toue Conto) zotała zaaaptowana o teowana momentem mocą beną mazyny wutonne zaanej [6, 28]. Dotępne ą ponato Gwce 22 6

17 2. Pzegą meto ukłaów pubkacje na temat meto nenowych, o któych zaczyć można teowane śzgowe (Sng oe) [4, 2] teowane ozmyte (Fuzzy Logc) [5]. Część pac pośwęcona jet teowanu mazyną wutonne zaaną, pacującemu bez pomau kąta położena wału pękośc [6, 4, 24]. Znaczącą gupę pubkacj tanową atykuły otyczące teowana oponego [2, 9, 42, 43] Steowane poowo zoentowane FOC mazyną aynchonczną wutonne zaaną Wśó wektoowych meto eguacj zeokej gamy mazyn eektycznych najbazej znane najzezej toowane jet teowane poowo zoentowane. Jego ea zotała opacowana ównoege pzez Bachke Hae na pzełome at XX weku. Oba ozwązana opeały ę na moeu mazyny we wpółzęnych zwązanych z wektoem tumena kojazonego wnka. Różnce pomęzy omaną pośeną a bezpośeną poegały na poobe okeśena aktuanego położena tego wektoa. W atach 8. XX weku ozwój technk mkopoceoowej, a natępne zawoów w pełn teowanych, pzyczynł ę o wykozytana teowana poowego w ukłaach pzemyłowych. Pawa teowana opacowane początkowo a nka nukcyjnego katkowego zotały zaaaptowane o nnych mazyn pąu pzemennego: nka ynchoncznego (o wzbuzenu eektomagnetycznym magneam twałym) oaz mazyny wutonne zaanej. Steowane poowo zoentowane jet toowane ne tyko w ukłaach napęowych (eguacja pękośc ub momentu) ae ówneż w ukłaach geneacyjnych (eguacja mocy czynnej) [2]. Ponato metoa teowana poowo zoentowanego połużyła za wzó ozwązanom teowana pzekztałtnka AC/DC z mouacją zeokośc mpuów. Ry. 2.3 Oentacja poowa ukłau wpółzęnych xy Równana mazyny peścenowej (2.3)-(2.8) zapane w ukłaze wpółzęnych xy, wującym wpółbeżne z wektoem pzetzennym tumena kojazonego tojana (y. 2.3) poegają znacznemu upozczenu. Zakłaając teowane pąowe obwou wnka można pomnąć ównane napęcowe tego Gwce 22 7

18 2. Pzegą meto ukłaów obwou (2.4). Wekto pzetzenny tumena kojazonego tojana poaa wówcza tyko kłaową w o x (ówną amptuze wektoa ψ ), a w mejce ω k wtawa ę pękość wowana poa tojana ω ψ. W oóżnenu o teowana nkem katkowym w pzypaku mazyny wutonne zaanej touje ę eguację mocy benej uzwojena tojana w mejce eguacj tumena. Da tanu utaonego pełnona jet zaeżność opująca moc beną w poowo zoentowanym ukłaze wpółzęnych [3]: x. (2.25) Zaeżność na moment eektomagnetyczny pzyjmuje potać [52]: ( x j y y m Im ). (2.26) Schemat bokowy ukłau teowana poowo zoentowanego pzetawono na yunku 2.4. Skłaa ę on z wóch watw: pozęnej watwy eguacj pąu oaz nazęnej watwy z eguatoam pękośc mocy benej. Równana (2.25) (2.26) obazują potawową zaetę teowana poowo zoentowanego opzężene toów eguacj pękośc mocy benej. Do wa metoy zacza ę: złożoną tuktuę z tanfomacjam ukłau wpółzęnych, a pzez to wymagającą użych nakłaów obczenowych oaz koneczność znajomośc paametów mazyny. Obecne w ukłaach z mazyną wutonne zaaną zaówno w wej napęowej jak geneatoowej najczęścej toowane jet teowane poowo zoentowane. Ry. 2.4 Schemat bokowy teowana poowo zoentowanego mazyną aynchonczną wutonne zaaną Gwce 22 8

19 2. Pzegą meto ukłaów Bezpośene teowane momentem mocą beną DTC mazyny aynchoncznej wutonne zaanej W Depenbock [7], a kka meęcy późnej I. Takahah oaz T. Noguch [49] opacowa nowatoke metoy teowana ukłaam napęowym. Inaczej nż w popuanym teowanu poowo zoentowanym FOC, w ch ozwązanach ne ą potzebne tanfomacje ukłaów wpółzęnych. Nazwa metoy bezpośene teowane momentem wynka z eguacj tumena momentu z pomnęcem pozęnej pęt eguacj pąu. etoa, początkowo zapoponowana o teowana nka katkowego, zotała z powozenem zatoowana o nnych typów mazyn pąu pzemennego [5]. Rozpawa [28] otyczy zatoowana metoy DTC o teowana pękoścą mocą beną mazyny aynchoncznej wutonne zaanej. W bezpośenm teowanu momentem wykozytuje ę yketny chaakte napęca na zackach nka zaanego z faownka napęca (y. 2.5a). W tójfazowym motku tanzytoowym, włączonym w obwó wnka mazyny wutonne zaanej, wekto napęca może pzyjąć jeną z ześcu watośc nezeowych ub zeo (eazowane na wa pooby). Na yunku 2.5b pzetawono ektoy N (-6) pzypoząkowane aktywnym wektoom napęca. Zaaa załana metoy poega na wyboze takego wektoa napęca wnka kombnacj kuczy faownka któy w anym ektoze zapewn utzymane tumena (mocy benej) momentu na zaanym pozome. Ry. 2.5 Potawy załana metoy bezpośenego teowana momentem Gwce 22 9

20 2. Pzegą meto ukłaów Do eguacj tumena wykozytano fakt, że pzy pomnęcu paku napęca na ezytancj wnka w ukłaze wpółzęnych wującym z pękoścą mechanczną wnka (ω k = ω) zachoz: u t. (2.27) T N Zmana wektoa pzetzennego napęca wnka wpływa węc bezpośeno na amptuę położene wektoa pzetzennego tumena kojazonego wnka. Steowane momentem obywa ę z uwzgęnenem faktu, ż wekto pzetzenny tumena kojazonego tojana zaeży główne o napęca zaana pouza ę z paktyczne tałą pękoścą. Wobec tego zybka zmana położena wektoa pzetzennego tumena kojazonego wnka wzgęem wektoa pzetzennego tumena kojazonego tojana powouje zmanę kąta pomęzy nm, a pzez to zmanę momentu eektomagnetycznego, zgone z zaeżnoścą powtałą z pzekztałcena zaeżnośc (2.5)-(2.7): n ψ * m Im 2 2, (2.28) gze δ ψ jet kątem pomęzy wektoam pzetzennym tumen kojazonych tojana wnka. oc bena pobeana pzez uzwojene tojana mazyny wutonne zaanej może być teowana amptuą wektoa tumena kojazonego wnka. Opuje to zaeżność [28]: coψ. (2.29) Zbó eguł wybeana opowenego wektoa napęca wnka jet zawaty w tabcy pzełączeń. Na potawe wkazań tójtanowego eguatoa momentu m, wutanowego eguatoa mocy benej oaz nfomacj o aktuanym ektoze N, w któym znajuje ę wekto pzetzenny tumena wnka, wybeana jet opowena kombnacja zawoów faownka. Poza potawową tabcą (Tab. 2.) opacowane zotały zmoyfkowane weje, nektóe (jak Tab. 2.2) pozwaają zachować epzą kontoę na mocą beną pocza pacy z pękoścą bką ynchoncznej [28, 29, 4]. Gwce 22 2

21 2. Pzegą meto ukłaów Tab. 2. Potawowa tabca pzełączeń teowana DTC a DZ oment oc bena Wekto napęca za mały za mała u (N-2) za uża u (N-) opowen za mała za uża za uży za mała u (N+2) za uża u (N+) Tab. 2.2 Zmoyfkowana tabca pzełączeń teowana DTC a DZ oment oc bena Wekto napęca za mały za mała u (N-2) za uża u (N-) opowen za mała za uża u (N) za uży za mała u (N+2) za uża u (N+) Na yunku 2.6 pzetawono chemat bokowy ukłau bezpośenego teowana mocą beną momentem mazyny wutonne zaanej. W poównanu o ukłau teowana FOC zauważana jet potota tuktuy teowana. Steowane obywa ę w ukłaze wpółzęnych, neuchomym wzgęem wnka. etoa cechuje ę zmenną czętotwoścą pzełączeń zawoów wymaga kótzego czau obczeń ze wzgęu na zatoowane eguatoów kompaatoowych. Ry. 2.6 Schemat bokowy ukłau bezpośenego teowana momentem mocą beną mazyny aynchoncznej wutonne zaanej Gwce 22 2

22 3. Iea właścwośc metoy 3 Iea właścwośc metoy teowana wymuzającego ynamkę Wynkem wpółpacy pof. Doa, pof. Vttka. Utkna jet metoa teowana napęam eektycznym, nazwana teowanem wymuzającym ynamkę (ang. Foce Dynamc Conto FDC). Jej cechą chaakteytyczną jet możwość kztałtowana pzebegów czaowych w tanach ynamcznych. W oóżnenu o meto kaycznych zezygnowano z eguatoów nowych na zecz paw teowana, w któych kztałt opowez cza potzebny na oągnęce tanu utaonego zaawany jet w poób bezpośen. W [2] zebano ozwązana metoy FDC o zeokej gamy nków pąu pzemennego. W nnejzym ozzae pzybżono eę właścwośc teowana FDC na pzykłaze nka nukcyjnego katkowego. Pzetawono ówneż kombnację kaycznego teowana poowo zoentowanego z eementam wymuzającym ynamkę oaz ukła wykozytujący bezpośene teowane momentem jako watwę pozęną. 3. Steowane wymuzające ynamkę FDC nka nukcyjnego katkowego W oóżnenu o najczęścej toowanej metoy teowana poowo zoentowanego teowane wymuzające ynamkę umożwa kontoowane tumena pękośc w natuanym ukłaze wpółzęnych αβ. Itotna zaeta opywanej metoy to oponość na zmany momentu bezwłanośc ukłau napęowego. Punktem wyjśca o opu matematycznego jet ównane uchu (2.8) wążące pękość ω, moment eektomagnetyczny m moment obcążena m o oaz bezwłaność mazyny, okeśoną pzez mechanczną tałą czaową T : t T m m o. (3.) W ogónym pzypaku ównane uchu (2.8) można pzetawć w potac chematu bokowego (y. 3.). Sygnałem wejścowym jet moment eektomagnetyczny mazyny, wyjścem pękość. echanzm napęzany taktowany jet jako czana kzynka. Da mazyny tanow to obcążene m o, na któe kłaa ę: tatyczny zewnętzny moment obcążena m oz oaz ynamczny moment obcążena m o, uwzgęnający necję mechanzmu oboczego tałą czaową T o : Gwce 22 22

23 3. Iea właścwośc metoy m o Tmo. (3.2) t Sen fzyczny kłaowej ynamcznej momentu obcążena jet natępujący: to moment, jak tzeba wytwozyć, żeby mazynę oboczą wpawć w uch z zaanym pzypezenem. Dynamkę oągana pękośc zaanej okeśa pzypezene a ω, mogące w ogónośc być opane funkcją pękośc zaanej ω z pękośc zeczywtej ω: a ω, z. (3.3) t Poównując pawe tony ównań (3.) (3.3) otzymuje ę watość momentu eektomagnetycznego potzebnego o zównoważena momentu obcążena wytwozena żąanego pzypezena: o T aω,z m m. (3.4) W zaeżnośc (3.4) wytępuje watość aktuanego momentu obcążena, któą tuno zmezyć, atego koneczne jet zatoowane opowenego obewatoa. Agoytm otwazana aktuanego momentu obcążena [2, 55] (opany w azej częśc pacy) czyn ukła teowana oponym na zmany zaówno momentu obcążena, jak zmany momentu bezwłanośc ukłau napęowego. Z koe funkcja pzypezena a ω (ω,ω z ) wyznacza kztałt opowez na kok watośc zaanej pękośc. Pzykłaowym funkcjam ynamcznym ą nowe ukłay I II zęu. W pewzym pzypaku mazyna pzypeza z necją okeśoną tałą czaową T ω : a ω ( z ). (3.5) T ω W ugm pzypaku paametam ą: puacja ω n oaz wpółczynnk tłumena ξ (3.6). W tym tybe nk pzypeza łagonej w początkowej faze, pzebeg pękośc pzybea kztałt zbżony o tey ". a t ω 2 2 n ( z ) a (3.6) Poza nowym funkcjam opowez na kok watośc zaanej pękośc można wykozytać nenowe funkcje gnum, znane z teowana śzgowego. Pzykłaem m m o (-) m oz n ω m o /T T o ω t Ry. 3.. Schemat bokowy częśc mechancznej napęu Gwce 22 23

24 3. Iea właścwośc metoy jet tyb ze tałym w czae pzypezenem pękość naata wówcza nowo, a paametem jet watość pzypezena a z : a ω az gn( z ). (3.7) Natomat wymuzając nowo naatający, a natępne opaający pzebeg pzypezena uzykuje ę pzebeg pękośc w kztałce tey : a ω t gn( z ), ( T t) gn( z ), t (, T / 2). (3.8) t ( T / 2, T ) Paamety ε oaz T w (3.8) okeśają zybkość naatana pzypezena oaz cza oągana tanu utaonego. a) b).5,5a t.5,5a t c) ).5,5a t.5,5a t Ry Pzebeg czaowe pękośc pzypezena w pzykłaowych tybach ynamcznych: I zęu (a), II zęu (b), ze tałym (c) nowym () pzypezenem Z obewacj pzebegów pzypezena na yunku 3.2 wnokować można o wymaganym kztałce momentu eektomagnetycznego. W tybe I zęu koneczne jet zybke wytwozene użej watośc momentu w początkowej faze. W tybach z yunków 3.2 b) ) zmany pękośc mazyny pzybeają łagonejzy chaakte, pzez co makymana watość potzebnego momentu jet mnejza. Natomat w tybe tałego pzypezena uzykuje ę najepze wykozytane możwośc ynamcznych Gwce 22 24

25 3. Iea właścwośc metoy mazyny, pzebeg momentu jet płak, a efekty teowana zbżone o tych z metoy DTC. Tyby wykozytują nenową funkcję gnum:, x gn( x ), x. (3.9), x Bezpośene zatoowane tej funkcj twaza pobemy znane po nazwą chatteng [54]. Zjawko to objawa ę wytwozenem makymanego momentu w ceu koekcj błęu pękośc, nawet jeś óżnca męzy watoścą zaaną a zeczywtą jet neweka. Wobec tego w paktycznych ozwązanach touje ę nową apokymację, na pzykła w potac funkcj [2]: x gn( x), (3.) x gze δ okeśa ochyłkę apokymacj eanej funkcj gnum. Na chemace bokowym ukłau teowana wymuzającego ynamkę mazyny aynchoncznej katkowej (y. 3.3) można wyóżnć we watwy teowana. W pęt zewnętznej znajują ę pawa teowana pękoścą tumenem, z któych wyznacza ę watośc zaane kłaowych wektoa pzetzennego pąu w oach neuchomego ukłau wpółzęnych αβ. Ry Schemat bokowy teowana wymuzającego ynamkę nka nukcyjnego katkowego Gwce 22 25

26 3. Iea właścwośc metoy Gwce W pozęnej pęt teowana eazowana jet kontoa kłaowych pąu nka w oach α β na oze teowana śzgowego [54, 53], aby zapewnć bezzwłoczną eguację. Dopełnenem ą obewatoy: tumena wnka, momentu obcążena oaz w wej bezczujnkowej ówneż pękośc. Z otatnego etymatoa można zezygnować pzy założenu pacy z pomaem pękośc. Wyznaczene pawa teowana pękoścą poega na wtawenu o ównana (3.4) zaeżnośc na moment nka nukcyjnego, opanego za pomocą pąu tojana tumena kojazonego wnka: z o, a T m (3.) oaz takm pzekztałcenu, aby po ewej tone ównana pozotał kłank wążący kłaowe wektoów pzetzennych pąu tumena: z o, a T m. (3.2) Kontoa wzbuzena mazyny obywa ę pzez teowane tumenem kojazonym z uzwojenem wnka, a okłanej kwaatem jego amptuy: (3.3) Dynamkę tej wekośc opuje ównane óżnczkowe [2,55]: t. (3.4) Poobne jak w pzypaku pawa teowana pękoścą, uwzgęna ę żąaną ynamkę zman tumena a ψ (ψ,ψ z ) pzekztałca ównane (3.4) tak, by po ewej tone pozotawć umę oczynów kłaowych pąu tumena: z 2, 2 a. (3.5) Równana (3.2) (3.5) wążą ynamkę zman pękośc tumena z wektoam pzetzennym pąu tojana tumena wnka w neuchomym ukłaze wpółzęnych. Rozwązując ukła ównań (3.6) otzymuje ę watośc zaane kłaowych pąu tojana (3.7). z 2 z z z o z z, 2, a a T m, (3.6)

27 3. Iea właścwośc metoy Gwce z 2 z o 2 z z 2 z o 2 z, 2,, 2, a a T m a a T m (3.7) Zaeżnośc (3.7) wkazują, jak naeży zmenać obe kłaowe pąu tojana w neuchomym ukłaze wpółzęnych, aby kontoować pękość tumeń, zaówno w tane utaonym, jak w tanach ynamcznych. Reguacja kłaowych wektoa pąu zaana nka obywa ę w pozęnej watwe teowana, w neuchomym ukłaze wpółzęnych, z wykozytanem funkcj gnum: z m z z m z gn gn u u u u, (3.8) gze u m oznacza amptuę wektoa pzetzennego napęca tojana. Zaetą takego ozwązana jet natychmatowa eakcja na zmany watośc zaanej. Dzęk temu można obwó konto pąu taktować jako beznecyjny. Natomat o wa naeżą: zmenna czętotwość pzełączeń oaz znekztałcony pzebeg pąu, jako efekt zjawka chattengu. Do otwozena wektoa pzetzennego tumena kojazonego wnka można wykozytać jeen z etymatoów, toowanych w kaycznym teowanu poowo zoentowanym [39]. Najpotzym ozwązanem, jenocześne pozwaającym na pacę bez pomau pękośc, jet ymuato zbuowany w opacu o moe napęcowy mazyny. Itotnym eementem ukłau teowana jet obewato momentu obcążena, któego watość potzebna jet w pawe teowana pękoścą. Punktem wyjśca o yntezy etymatoa jet ównane uchu (2.8). Pzyjmuje ę jako ugą zmenną tanu moment obcążena, zakłaając jego tałą watość. Ukła ównań opujących obewato wygąa wówcza natępująco [2]: o o t m m T t. (3.9) Oznaczając wekośc etymowane nekem e otzymuje ę zetaw ównań obewatoa momentu obcążena:

28 3. Iea właścwośc metoy e t T moe km t e m oe kω, (3.2). (3.2) W pęt koygującej obewatoa wykozytuje ę óżncę pomęzy pękoścą mezoną (etymowaną w pzypaku ukłau bezczujnkowego), a pękoścą otwazaną w pewzym ównanu obewatoa (3.2). Wzmocnena w pęt koygującej k ω k m ą tak obeane, aby znaeźć kompom pomęzy zybką eakcją na zmany momentu, a czułoścą na zakłócena pomaowe. W pacy [2] poano poób obczena wzmocneń umożwający taktowane obewatoa jako ukłau ugego zęu o znanym czae opowez na zakłócene. Tak zbuowany obewato naaje ukłaow teowana cechy oponośc na zakłócena w potac momentu obcążena. 3.2 Steowane poowo zoentowane FOC z eementam teowana wymuzającego ynamkę FDC Pommo użych wymagań obczenowych, teowane poowo zoentowane jet najczęścej toowane w eazacjach pzemyłowych ukłaów napęowych. Wynka to z opzężena toów eguacj pękośc tumena, a pzez to obych właścwośc ynamcznych. Ne bez znaczena jet też fakt ogłębnego poznana weu ośwaczeń paktycznych pojektantów. Zaety metoy FOC pzemawają za tym, żeby wykozytać ją w powązanu z eementam wymuzana ynamk. W pacy [55] zapezentowano metoę bęącą hybyą wpomnanych ukłaów. Zachowano heachczną tuktuę ukłau teowana, jenak jako watwę pozęną wykozytano ukła FOC, a w watwe nazęnej zawato pawa FDC (y. 3.4). W [55] zatoowano pośeną weję teowana poowo zoentowanego (IFOC). Ne wymaga ona ukłaów otwazana wektoa pzetzennego tumena kojazonego wnka, a jego aktuane położene okeśane jet na potawe watośc zaanych kłaowych pąu w oach xy. Pzez to upozczene ukła teowana chaakteyzuje ę łabzą ynamką w tounku o bezpośenego teowana poowo zoentowanego. Stumeń wnka moment eektomagnetyczny mazyny katkowej w ukłaze poowo zoentowanym wyznacza ę ze znanych zaeżnośc: t T N x, (3.22) Gwce 22 28

29 3. Iea właścwośc metoy m. (3.23) y Ry Schemat bokowy teowana poowo zoentowanego z eementam wymuzana ynamk nka nukcyjnego katkowego Dzęk opzężonej eguacj ównana pęt zewnętznej uegają upozczenu. Każa kontoowana wekość zaeży o tyko jenej kłaowej pąu tojana. Ich wypowazene pzebega poobne jak w tanaowej metoze FDC. Pzez poównane żąanej watośc momentu eektomagnetycznego (3.4) z zaeżnoścą (3.23) otzymuje ę pawo teowana pękoścą. Natomat w metoze IFOC ne wytępuje eguato tumena wnka wzbuzene zapewna ę zaając opoweną watość pąu w o x. Wobec tego watośc zaane kłaowych pąów w oach xy mają potać: xz yz z z TN t mo T a, z z. (3.24) Infomację o aktuanej watośc momentu obcążena otzymuje ę z obewatoa momentu obcążena (3.2)-(3.2), wykozytującego zaeżność (3.23) o okeśena momentu. W wej bezczujnkowej oatkowo wymagany jet obewato pękośc. Gwce 22 29

30 3. Iea właścwośc metoy Pzetawona popozycja ukłau teowana zachowuje potawowe zaety teowana poowo zoentowanego, a jenocześne pozwaa na bezpośene zaawane poobów oągana tanu utaonego. 3.3 Bezpośene teowane momentem DTC z eementam teowana wymuzającego ynamkę Wykozytane eementów wymuzana ynamk (FDC) w metoze bezpośenego teowana momentem (DTC) jet atenatywnym ozwązanem wobec opanej w popzenm ozzae hybyy FOC-FDC. Bezpośene teowane momentem (DTC) jet metoą konkuencyjną w tounku o teowana poowego efektem jego zatoowana jet nezaeżna eguacja momentu tumena mazyny [7,49]. Zamat opzężonych toów eguacj pąu wykozytuje ę bezpośen wpływ napęca zaającego nk na watość tumena momentu eektomagnetycznego. W tounku o teowana poowo zoentowanego jet to węc metoa o mnejzym zapotzebowanu na moc obczenową, jenak, ze wzgęu na wykozytane eguatoów hteezowych momentu tumena, wykonane każej pęt agoytmu powaz o co najwyżej jenego pzełączena tanzytoów faownka. Aby uzykać poobny pozom tętneń w pąze nka, co w ukłaze z mouatoem, naeży zagęścć kok wykonywana obczeń. Op pzężena meto DTC FDC oaz poównane ymuacj komputeowych z baanam aboatoyjnym zamezczono w [27, 3]. Wekoścą wejścową watwy pozęnej jet watość wymaganego momentu eektomagnetycznego, w zwązku z czym pawo teowana pękoścą ma taką amą potać jak zaeżność (3.4): m z m T a, ). (3.25) o ( z Watwa nazęna ma węc potzą tuktuę nż potawowa metoa FDC moyfkacja FOC-FDC. Doatkową zaetą jet bak paametów zatępczych mazyny w pawe teowana pękoścą. oment zaany, wyznaczony zgone z (3.25), jet poawany na wejśce kompaatoa tójtanowego. Schemat bokowy poponowanego połączena ukłaów teowana pzetawono na yunku 3.5. nmazacja uzału paametów zatępczych nka w pawach teowana powaz o zwękzena oponośc na zmany w czae bąź neokłaną entyfkację ch watośc. Jeynym kłankem ytemu zaeżnym o paametów mazyny jet bok etymatoa tumena kojazonego tojana. Ewentuana neokłaność entyfkacj watośc mechancznej tałej czaowej w zaeżnośc na moment zaany (3.25) jet kompenowana pzez obewato momentu obcążena, poobne jak ma to mejce w pozotałych wejach teowana FDC. Równana obewatoa zotały zmoyfkowane o potac: Gwce 22 3

31 3. Iea właścwośc metoy e m t T moe k m t z m oe kω. (3.26) Wtawene w pewzym ównanu watośc momentu zaanego w mejce zeczywtego pozwaa kompenować chaakteytyczny a DTC uchyb momentu w tane utaonym [27]. ψ z ω z ω m z = f (ω z, ω, m o ) Pawo teowana pękoścą m o ψ m z m Rψ Rm ψ m Tabca pzełączeń N A B C Bok obczenowy ψ, N, m, m o u ω αβ ABC u c enk Ry Schemat bokowy bezpośenego teowana momentem z eementam wymuzana ynamk nka nukcyjnego katkowego 3.4 Inne zatoowana metoy FDC Steowane wymuzające ynamkę, z acj tounkowo kótkego okeu o opacowana, jet mało ozpoznawaną metoą zako potykaną w pubkacjach. W pacy [2] autozy metoy pzetaw zatoowane FDC o teowana nkam katkowym, ynchoncznym z magneam twałym PS oaz nkam euktancyjnym. Steowane wymuzające ynamkę znaazło ówneż zatoowane w ukłaze z nowym nkem ynchoncznym z magneam twałym (PS) [59, 58]. Wee pubkacj, ówneż pokch, otyczy wykozytana FDC o teowana ukłau napęowego z połączenam pężytym [,, 58, 48, 47]. Pzez połączene właścwośc teowana wymuzającego ynamkę ze teowanem śzgowym zotała opacowana metoa teowana nków PS zapewnająca mnmazację tat eneg [9]. Ozczęnośc wynkają z optymanego obou kzywej pzypezana Gwce 22 3

32 3. Iea właścwośc metoy hamowana. S. Do zapoponował ówneż zatoowane teowana FDC w apkacj teowana uchem pojazów w uchu mejkm [8]. Wymuzając ynamkę amochoów pouzających ę w zatłoczonych tefach zwękza ę gobaną płynność uchu zmnejza zużyce pawa. Pzemot baań pzetawonych w nnejzej pacy teowane wymuzające ynamkę mazyny aynchoncznej wutonne zaanej ne zotał pojęty w znanych autoow pubkacjach. Gwce 22 32

33 4. Ukłay teowana wymuzającego 4 Ukłay teowana wymuzającego ynamkę mazyny aynchoncznej wutonne zaanej W nnejzym ozzae opano opacowane waanty ukłaów teowana wykozytujące wymuzane ynamk mazyny aynchoncznej wutonne zaanej. W potawowej wej jet to teowane pacujące amozene w ukłaze wpółzęnych zwązanym z wnkem. Pozotałe weje wykozytują ukłay teowana wektoowego teowane poowo zoentowane bezpośene teowane momentem w chaakteze watw pozęnych. Wekoścam eguowanym mogą być: pękość moc bena obwou tojana ub moce czynna bena. Otatną część ozzału pośwęcono metoom otwazana tumena tojana wnka oaz momentu obcążena wekośc nezbęnych o popawnej pacy wymenonych ukłaów teowana. 4. Steowane wymuzające ynamkę mazyny aynchoncznej wutonne zaanej weja potawowa FDC Jeną z cech chaakteytycznych teowana wymuzającego ynamkę jet bak tanfomacj ukłau wpółzęnych. Pękość moc bena (bąź moc czynna bena) mazyny aynchoncznej wutonne zaanej teowane ą za pomocą pąu wnka, wobec tego natuanym ukłaem wpółzęnych jet ukła wujący z pękoścą wnka. 4.. Steowane pękoścą mocą beną oment eektomagnetyczny mazyny aynchoncznej, jako funkcję pąu wnka tumena kojazonego tojana, opuje ównane [52]: m. (4.) Zaeżność pawa teowana pękoścą otzymuje ę pzez wtawene (4.) o ównana (3.) [22, 23]: Gwce 22 33

34 4. Ukłay teowana wymuzającego Gwce z ω o, a T m (4.2) pozotawene po ewej tone óżncy oczynów kłaowych pąu wnka tumena kojazonego tojana: z ω o, a T m. (4.3) Wyznaczene ugego pawa teowana opea ę na zape chwowej mocy benej obwou tojana za pomocą wektoów pzetzennych tumena kojazonego tojana pąu wnka w ukłaze wpółzęnych zwązanym z wnkem. Punktem wyjśca jet ogóna zaeżność na chwową moc beną (2.24), w któej w mejce napęca tojana potawa ę ównane (2.3), zapane we wpółzęnych : N j t T u, (4.4) otzymując po ozpanu na kłaowe: t T t T N N. (4.5) Upoząkowane wyażena (4.5) powaz o natępującej zaeżnośc: t t T N. (4.6) Dug kłank pawej tony moyfkuje ę tak, aby uzykać umę oczynów kłaowych pąu wnka tumena kojazonego tojana. W tym ceu w mejce pąu tojana wtawa ę zap, bęący pzekztałcenem wyażena (2.5):, (4.7) co, po ozpanu na kłaowe, powaz o zaeżnośc: t t T N. (4.8) Ponowne upoząkowane uwzgęnene, że: 2 2 2, (4.9) powaz o otatecznej zaeżnośc na moc beną, zapanej w ukłaze wpółzęnych zwązanym z wnkem:

35 4. Ukłay teowana wymuzającego Gwce t t T N 2. (4.) Do fomułowana ugego pawa teowana wykozytuje ę zaeżność mocy benej o oczynów kłaowych wektoów pzetzennych tumena kojazonego tojana pąu wnka zawatych w otatnm kłanku pawej tony zaeżnośc (4.): t a t t T, z N 2. (4.) W zaeżnośc (4.) zawata zotała nfomacja o ynamce zman mocy benej pzez wtawene a = /t. W ogónym pzypaku zybkość zman mocy benej jet funkcją watośc zeczywtej zaanej mocy benej. Pochone kłaowych tumena tojana z ugego kłanka pawej tony zaeżnośc (4.) można wyznaczyć w etymatoze tumena, co zotane pokazane w azej częśc pacy. Zebane w ukła ównań zaeżnośc (4.3) (4.) pozwaają wyznaczyć watośc zaane kłaowych pąu wnka, utzymujące pękość moc beną na zaanym pozome zapewnające żąaną ynamkę ch zman. t a t t T a T m,, z N 2 z z z o z z (4.2) Rozwązanem ukłau (4.2) ą watośc zaane kłaowych pąu wnka w oach ukłau wpółzęnych wymagane o teowana pękoścą mocą beną z żąaną ynamką: m 2 z m 2 z A A A A, (4.3) gze A A m oznaczają opoweno pawe tony ównań (4.2): z ω o m, a T m A, (4.4) t a t t T A, z N 2. (4.5)

36 4. Ukłay teowana wymuzającego Itotny jet fakt, że watośc zaane kłaowych pąu wnka ą bezpośeno wyznaczane w ukłaze wpółzęnych zwązanym z wnkem. Stuktuę ukłau teowana pzetawono na chemace bokowym (y. 4.). W nazęnej watwe teowane ą pękość moc bena. Skłaa ę ona z wóch boków obazujących pawa teowana (4.2)-(4.5) oaz boku wyznaczającego watośc zaane pąu w ukłaze wpółzęnych. Bok R w pozęnej watwe zawea tanfomacje watośc zaanych zeczywtych pąów o fazowego ukłau wpółzęnych zetaw tzech eguatoów naążnych. Dopełnenem ukłau teowana jet bok obczenowy, w któym wyznaczana jet aktuana watość mocy benej etymowane ą tumeń tojana moment obcążena. Ukłay otwazana neotępnych zmennych tanu opane ą w ozenym ozzae 4.4. Ry. 4. Steowane wymuzające ynamkę pękośc mocy benej DZ waant potawowy Watwa eguacj pąu z oygnanego ozwązana [2], zbuowana na zaaze teowana śzgowego, umożwa pecyzyjne paktyczne bezzwłoczne kztałtowane zaanych watośc pąu. Jej waą jet jenak zjawko chattengu, wpowazające ne tętnena w pzebegu pąu, a pzez to ówneż w pzebegu momentu mocy benej. Ponato mpementacja takego ukłau wymaga wyajnego poceoa, gyż w ceu uzykana użej czętotwośc pzełączeń wymagany jet kótzy kok eazacj agoytmu w tounku o ozwązań z mouatoem. Kayczne eguatoy pąu typu PI ą zbyt wone w pzypaku nuoanych pzebegów watośc zaanej pąu [32]. W ceu emnacj powyżzych wa opacowano nową metoę teowana pąem, w załanu zbżoną o teowana wymuzającego ynamkę: kztałt zybkość opowez na kokową zmanę pąu zaanego mogą być zaawane bezpośeno. Gwce 22 36

37 4. Ukłay teowana wymuzającego Gwce Punktem wyjśca jet ównane napęcowe wnka (2.4) w ukłaze wpółzęnych : t T u N. (4.6) Z ównań (2.5)-(2.6) wyznacza ę wekto pzetzenny tumena kojazonego wnka jako funkcję tumena kojazonego tojana pąu wnka: 2. (4.7) Uwzgęnając, że: σ 2 (4.8) wtawając pochoną wyażena (4.7) o ównana (4.6) otzymuje ę: t T t T u σ N N. (4.9) W mejcu pochonej pąu wnka w wyażenu (4.9) okeśa ę żąaną ynamkę zman pąu. Ze wzgęu na wymaganą zybkość załana pęt eguacj pąu, opowenm tybem ynamcznym jet np. necja pewzego zęu o kótkej tałej czaowej T (onym oganczenem jet kok eazacj agoytmu w teownku mkopoceoowym): z T t. (4.2) Pewzy kłank (4.9) zatępuje ę całką z wyażena na pochoną pąu (4.2), otateczne otzymując: ), ( ), ( z σ N N z a T t T t a u, (4.2) gze a (, z ) oznacza wybaną ynamkę zman pąu, taktowaną jako funkcję watośc zeczywtej zaanej pąu, np. (4.2). Pochoną tumena tojana otzymuje ę w etymatoze tumena wykozytującym całkowane, np. w moeu napęcowym tumena kojazonego tojana. Schemat bokowy ukłau teowana ze zmoyfkowaną pętą teowana pąem zamezczono na yunku 4.2.

38 4. Ukłay teowana wymuzającego z ω z ω f ( z, ) (4.5) Pawo teowana mocą beną ψ f (ω z, ω, m o ) (4.4) Pawo teowana pękoścą z = f (ψ, a ω, a ) z (4.3) (4.2) z Wyznaczene zaanych kłaowych pąu ψ u z = f ( z,, ψ /t) ψ /t Pawo teowana pąem mouato a b c m o Bok obczenowy ψ,, m o u ω ABC, abc γ u enk Ry Steowane wymuzające ynamkę pękośc mocy benej DZ waant potawowy z nowym pawem teowana pąem 4..2 Steowane mocą czynną mocą beną W pzypaku pacy geneatoowej mazyny aynchoncznej wutonne zaanej wekoścam teowanym mogą być moce czynna bena obwou tojana. Pawo teowana mocą beną (4.) pozotaje nezmenone w tounku o opanego w ozzae 4.., natomat w mejce pawa teowana pękoścą wtawa ę pawo teowana mocą czynną. Wtawając o ogónej zaeżnośc na chwową moc czynną obwou tojana, zapanej w ukłaze wpółzęnych zwązanych z wnkem (2.23), w mejce napęca tojana zaeżność (4.4) otzymuje ę: p T N t T N t. (4.22) Wykonane mnożena w (4.22) upoząkowane zapu powaz o: p t 2 TN, (4.23) t gze: 2. (4.24) 2 2 Otatn kłank umy (4.23) moyfkuje ę, wtawając w mejce pąu tojana zaeżność (4.7), co powaz o uwzgęnena kłaowych pąu wnka w zape mocy czynnej: Gwce 22 38

39 4. Ukłay teowana wymuzającego Gwce t t T p N 2. (4.25) Równane (4.25) ma poobną tuktuę o wyażena (4.), opującego moc beną w obwoze tojana. Tzec kłank pawej tony (4.25) umożwa teowane mocą czynną w obwoze tojana. Pawo teowana mocą czynną powtaje pzez pzeneene na ewą tonę ównana (4.25) óżncy oczynów kłaowych pąu wnka tumena tojana, poobne jak w pawach teowana momentem mocą beną: t p p a t t T, z p N 2. (4.26) Dynamkę zman mocy czynnej tojana okeśa zap a p = p /t, bęący funkcją watośc zeczywtej zaanej mocy czynnej: a p (p,p z ). Zebane w ukła ównań (4.27) zaeżnośc opujące moc czynną (4.26) beną tojana (4.) tanową bazę o wyznaczena zaanych watośc pąu wnka, umożwającego uzykane żąanej ynamk (4.28). t a t t T t p p a t t T,, z N 2 z z z p N 2 z z (4.27) p 2 z p 2 z A A A A (4.28) Pzez A p oznaczono pawą tonę zaeżnośc (4.26): t p p a t t T A, z p N 2 p. (4.29) Schemat bokowy ukłau teowana mocą czynną beną, uwzgęnający nowe pawo teowana pąem wnka (4.2) pzetawono na yunku 4.3. Zmany w tounku o ukłau ze teowanem pękoścą (y. 4.2) obejmują: wtawene pawa teowana mocą czynną w mejce pawa teowana pękoścą bak obewatoa momentu obcążena.

40 4. Ukłay teowana wymuzającego Ry Steowane wymuzające ynamkę mocy czynnej benej DZ waant potawowy Wytępujące w opanych pawach teowana (jak ówneż w waantach umezczonych w koejnych ozzałach) wekośc a ω, a p, a okeśają ynamkę zman opoweno: pękośc, mocy czynnej mocy benej. W ogónym pzypaku mogą to być owone funkcje czaowe. W pacy wykozytuje ę zaczepnęte z [2] pzykłay, opane w ozzae 3..: opowez nowych ukłaów I II zęu oaz tałe pzypezene. 4.2 Steowane wymuzające ynamkę mazyny aynchoncznej wutonne zaanej bazujące na teowanu poowo zoentowanym FOC-FDC 4.2. Steowane pękoścą mocą beną Steowane poowo zoentowane (FOC) jet metoą powzechne toowaną w óżnych ozwązanach ukłaów napęowych tą też jet najczęścej potykanym poobem teowana mazyną wutonne zaaną. Jej główną zaetą jet opzężene toów eguacj pękośc mocy benej ub mocy czynnej mocy benej. Poobne jak opane w ozzae 3.2. połączene teowana wymuzającego ynamkę z teowanem wektoowym nka katkowego, pzygotowane zotało teowane hybyowe a mazyny wutonne zaanej [7, 26, 3]. W watwe pozęnej wykozytano eguatoy kłaowych pąu wnka, w ukłaze wpółzęnych ynchoncznych, zoentowanym wzgęem wektoa pzetzennego tumena kojazonego tojana (ukła poowo zoentowany). Gwce 22 4

41 4. Ukłay teowana wymuzającego Nazęną watwę tanową pawa teowana pękoścą mocą beną, któych wynkem jet watość zaana kłaowych pąu a pęt pozęnej. W ceu wyznaczena pawa teowana pękoścą poównuje ę zaeżność na moment eektomagnetyczny (2.25): m (4.3) y z wyażenem na moment eektomagnetyczny wymagany o kompenowana momentu obcążena wytwozena żąanego pzypezena (3.4): yz mo Taω (, z ) (4.3) otzymując po pzekztałcenu zaeżność a watośc zaanej pąu w o y: y z mo Taω (, z ). (4.32) Pawo teowana mocą beną wyznacza ę pzez poównane zaeżnośc (2.25) na moc beną obwou tojana w poowo zoentowanym ukłaze wpółzęnych z zaeżnoścą opującą ynamkę zman mocy benej, a = /t, otzymując zaeżność a watośc zaanej pąu w o x: xz a ( z, ) t (4.33) tą: x z a ( z, ) t. (4.34) Równana (4.32) (4.34) tanową kompet paw teowana pękoścą mocą beną obwou tojana w ukłaze poowo zoentowanym z wykozytanem wymuzana ynamk. Woczne jet znaczne upozczene w tounku o paw teowana zapanych w ukłaze wpółzęnych wującym wpółbeżne z wnkem (4.28). Schemat bokowy (y. 4.4) pezentuje heachczną buowę ukłau teowana, anaogczną o kaycznego teowana poowo zoentowanego. Różnce poegają na zatąpenu nowych eguatoów pękośc mocy benej pawam teowana z wymuzanem ynamk. Doatkowo w boku obczenowym znajuje ę obewato momentu obcążena, któego buowa opana jet w ozzae 4.4. Gwce 22 4

42 4. Ukłay teowana wymuzającego Ry Steowane wymuzające ynamkę pękośc mocy benej DZ bazujące na teowanu poowo zoentowanym Steowane mocą czynną mocą beną Poowo zoentowane teowane mocą czynną beną obwou tojana mazyny wutonne zaanej ówneż zotało opacowane z wykozytanem paw wymuzana ynamk [24, 25]. Zmana mocy czynnej obwou tojana uzaeżnona jet o kłaowej pąu wnka w o y. Pawo teowana pękoścą zatąpone jet węc pawem teowana mocą czynną, ne jet też wymagany obewato momentu obcążena. Watość zaaną kłaowej pąu wnka w o y otzymuje ę pzez poównane zaeżnośc na moc czynną obwou tojana w poowo zoentowanym ukłaze wpółzęnych z żąaną ynamką zman tej wekośc, a p = p /t: 2 yz a p, p ) t, (4.35) p ( z otzymując: yz 2 a p, p ) t. (4.36) p ( z Da teowana mocą czynną beną obwou tojana kompetem paw teowana wekoścam nazęnym ą zaeżnośc (4.34) (4.36). Schematyczne teowane wymuzające ynamkę mocy czynnej benej DZ, opate na oentacj poowej, pzetawone jet na yunku 4.5. Wyaźne ozganczone ą watwy: nazęna (FDC) pozęna (FOC) oaz woczne jet opzężene teowana mocą czynną beną. Gwce 22 42

43 4. Ukłay teowana wymuzającego Ry Steowane wymuzające ynamkę mocy czynnej benej bazujące na teowanu poowo zoentowanym 4.3 Steowane wymuzające ynamkę mazyny aynchoncznej wutonne zaanej bazujące na bezpośenm teowanu momentem DTC-FDC 4.3. Steowane pękoścą mocą beną Zaetą bezpośenego teowana momentem jet znaczne potza tuktua w tounku o teowana poowo zoentowanego. Zamat pęt eguacj pąu mouatoa napęca zatoowano w nej tabcę pzełączeń eguatoy nenowe, co zmnejza ość potzebnych obczeń. Bazo zybka opoweź na zmanę momentu zaanego pawa, że DTC jet atakcyjnym ozwązanem watwy pozęnej w hybyowym ukłaze teowana z wymuzanem ynamk [3, 27]. Koejną zaetą wykozytana DTC jet bazo pota eazacja pawa teowana pękoścą. Poneważ ygnałem wejścowym w watwe pozęnej jet watość zaanego momentu eektomagnetycznego, pawo teowana pękoścą powaza ę o potac entycznej z zaeżnoścą (3.2): m z m T a (, ). (4.37) o z Równeż pawo teowana mocą beną jet znaczne potze nż w potawowej metoze FDC hybyze FOC-FDC. Wejścem w pozęnej watwe jet bezpośeno watość zaana mocy benej, tą w częśc FDC wytaczy wtawć żąaną funkcję zman mocy benej w opowez na kok watośc zaanej: Gwce 22 43

44 4. Ukłay teowana wymuzającego z ' a (, z ) t. (4.38) Jeynym paametem napęu wykozytanym w pawach teowana jet mechanczna tała czaowa T. Itotny jet fakt, że teowane FDC, zęk wykozytanu obewatoa momentu obcążena, chaakteyzuje ę oponoścą na zmany tej wekośc. Nazęna watwa teowana pękoścą mocą beną wytawa watośc zaane a eguatoów watwy pozęnej (y. 4.6). Tabca pzełączeń wytępuje w kku waantach, moyfkacje mają na ceu popawene właścwośc napęu pzy pękoścach bkch ynchoncznej [3]. W boku obczenowym wyznacza ę aktuany ekto, w któym znajuje ę wekto tumena wnka oaz obcza ę watość beżącą mocy benej obwou tojana moment obcążena. Obewato momentu obcążena wymaga moyfkacj w tounku o toowanego w teowanu FDC FOC-FDC. Zotaną one pzetawone w ozzae 4.4., otyczącym etymacj neotępnych zmennych tanu. Ry Steowane wymuzające ynamkę pękośc mocy benej bazujące na bezpośenm teowanu momentem Gwce 22 44

45 4. Ukłay teowana wymuzającego 4.4 Etymacja wekośc neotępnych pomaowo W pawach teowana wzytkch opanych w ozzałach waantów teowana wymuzającego ynamkę wytępują wekośc, któych bezpośen poma jet tuny. Naeżą o nch wektoy pzetzenne tumena kojazonego tojana wnka oaz moment obcążena. Znajomość aktuanego położena wektoa pzetzennego tumena kojazonego tojana potzebna jet w ceu tanfomacj o poowo zoentowanego ukłau wpółzęnych [2]. Z koe na potawe wektoa pzetzennego tumena wnka okeśa ę ekto na płazczyźne, a pzez to opowen wekto napęca wnka z tabe pzełączeń w pzypaku wykozytana w pozęnej watwe bezpośenego teowana momentem [5]. W pawach teowana wymuzającego ynamkę ówneż wytępują kłaowe tumena tojana w ukłaze wpółzęnych. Popuaność teowana poowo zoentowanego nków katkowych jet powoem pozukwana optymanych poobów wyznaczana tunootępnego pomaowo wektoa pzetzennego tumena wnka. Obecne opacowane metoy otwazana tanową ozegłą oznę ozwązań, óżnących ę pozomem złożonośc, potzebnym ygnałam pomaowym, wymaganam pzętowym oponoścą na zmany paametów mazyny [39]. W zboze meto agoytmcznych opatych na moeu nka najpotze ą ymuatoy. Obewatoy, zęk wewnętznemu pzężenu zwotnemu ą okłanejze, jenak tuność pawa opowen obó pozomów wzmocneń. Ft Kamana jet ozwązanem pozwaającym na wyznaczene zmennych tanu na potawe pomaów obaczonych zumem, jenak o jego mpementacj wymagany jet wyajny ytem mkopoceoowy [39]. Wyznaczene watośc tumen kojazonych w nku peścenowym jet potze, nż w mazyne katkowej, z powou otępnych pomaowo wekośc w uzwojenu wnka. Z tego wzgęu, a także z uwag na upozczene poceu etymacj, w pacy zecyowano ę zatoować ozwązana z gupy ymuatoów. Naeżą o nch męzy nnym: moe napęcowy moe pąowy tumena kojazonego wnka oaz moe bazujący na zaeżnoścach (2.5) (2.6). Z ównana napęcowego tojana (2.3), zapanego w neuchomym ukłaze wpółzęnych αβ, można wyznaczyć zaeżność na kłaowe tumena tojana: u t. (4.39) T N Otzymany w ten poób moe napęcowy tumena tojana chaakteyzuje ę potym ównanem wykozytuje tyko jeen paamet mazyny ezytancję tojana. W pzypaku nka katkowego, zaanego z faownka napęca, moe ten jet nekuteczny w zakee małych pękośc. Wynka to z faktu, że w waunkach Gwce 22 45

46 4. Ukłay teowana wymuzającego obnżonego napęca zaana wękzy uzał mają pak napęca na ezytancj tojana, któa może ę óżnć o zakłaanej (np. po wpływem nagzewana uzwojeń) oaz neuwzgęnane pak napęć na zawoach faownka czay matwe. W mazyne wutonne zaanej napęce tojana jet ówne napęcu ec jet zawze omnującym kłankem wyażena całkowanego w (4.39). Neweke zmany ezytancj ne mają węc użego wpływu na otwazane tumena. Pobemem w ukłaach wykozytujących całkowane może być yft kłaowej tałej [O]. W ukłaach yketnych całkowane eazowane jet najczęścej za pomocą metoy ektapoacyjnej Euea: y k h u y, (4.4) k k- gze: y jet wynkem całkowana w k-tym koku, u jet wekoścą całkowaną, a h oznacza kok całkowana. Zatoowana moyfkacja poega na z-kotnym zmnejzenu umowanej watośc wyjśca z popzenego koku: y k h u z y. (4.4) k k- Pzyjęce z = powaz o kaycznego całkowana, jak w (4.4), natomat obó z o watośc neco mnejzej o, np.,999, zabezpecza ukła pze błęam zwązanym z całkowanem pzebegów zazumonych o watośc śenej óżnej o zea. Etymacj tumen kojazonych można okonać w nku peścenowym w poób ne wymagający całkowana pzebegów [B]. Dzęk możwośc zmezena pąu wnka watośc tumen tojana wnka można wyznaczyć wykozytując bezpośeno zaeżnośc opoweno (2.5) (2.6). Waą tego ozwązana jet koneczność wykozytana wóch paametów nka: nukcyjnośc głównej ozpozena. Zmana któegokowek z nch powouje znaczne ochyłk w tounku o popawne wyznaczonego tumena. Pzepowazone baana ymuacyjne wykazały, że po wzgęem ważwośc na zmany w czae pacy ub błęną entyfkację paametów nka, epzym właścwoścam oznacza ę moe napęcowy tumena kojazonego tojana. W zwązku w wykozytano właśne ten etymato. Do otwazana tumena kojazonego wnka wykozytano moe, zbuowany na baze zaeżnośc (2.6). Do teowana pękoścą z wymuzenem ynamk wymagana jet znajomość beżącej watośc momentu obcążena. Zaczepnęty z [2] obewato pozwaa wyznaczyć moment obcążena na potawe ygnałów pękośc momentu eektomagnetycznego, pzy założenu, że znana jet mechanczna tała czaowa napęu. Zaeżnośc (3.9) (3.2) można zapać natępująco: Gwce 22 46

47 4. Ukłay teowana wymuzającego e m m t T moe k ω t oe ω e k ω ω, (4.42), (4.43) gze m oznacza moment eektomagnetyczny nka, nekem "e" oznaczono wekośc etymowane pękość moment obcążena. Dokłaność śezena zeczywtego momentu obcążena oaz topeń ftacj zakłóceń kztałtuje ę pzez obó wzmocneń obewatoa. Potępując zgone ze poobem wkazanym w [2] wpowaza ę paamet T cza opowez na kokową zmanę momentu obcążena. Watośc wzmocneń wyznacza ę pzyównując weoman chaakteytyczny obewatoa o weomanu ugego topna o pewatku powójnym: k, (4.44) kω 2 T Tf Tf gze T f = -/, jet pewatkem powójnym ównana kwaatowego. Pzyjmując (za [2]) cza utaena opowez ukłau II zęu jako T = 4,5T f otzymuje ę pozukwane watośc wzmocneń obewatoa: k k ω 9 T 8T 4T 2. (4.45) W pzypaku wykozytana teowana DTC jako watwy pozęnej ównane obewatoa wymaga moyfkacj, w ceu popawy właścwośc napęu. Cechą chaakteytyczną teowana DTC jet geneowane momentu eektomagnetycznego o watośc śenej óżnej o zaanej m, (4.46) co wynka z wykozytana kompaatoowego eguatoa momentu. W kaycznym ozwązanu eguato pękośc nweuje tę óżncę, zaając moment zawze opoweno wękzy o wymaganego. W ukłaze wykozytującym FDC moment zaany wynka wpot z żąanego pzypezena momentu obcążena (4.37), np. w tybe I zęu: m z T m z moe ( z ). (4.47) T ω Gwce 22 47

48 4. Ukłay teowana wymuzającego Uwzgęnając ε-kotne zmnejzony moment, pękość napęu jet wówcza ówna: Tω m z moe. (4.48) T Poneważ w tane utaonym watość momentu obcążena m oe jet ówna watośc momentu eektomagnetycznego, a ε < woczna jet neówność ω < ω z. Kompenację óżncy momentu zaanego zeczywśce geneowanego można uzykać zwękzając opoweno watość momentu obcążena, etymowanego pzez obewato. ożna tego okonać wtawając w pewzym ównanu ukłau (4.42) w mejce zeczywtego momentu m, moment zaany: m mz. (4.49) Wówcza obewato w tane utaonym otwozy watość momentu obcążena, powękzoną o kłank potzebny o kompenowana óżncy męzy momentem zaanym a zeczywśce geneowanym. W ozzae 5., opującym baana ymuacyjne, pzetawone zotaną pzebeg czaowe potwezające powyżze ozważana. U potaw teowana wymuzającego ynamkę jet fakt, że moment obcążena nka zawea zaówno tatyczną (moment opoów uchu) jak kłaową ynamczną, wynkającą z żąanego pzypezena. W pzypaku błęne wyznaczonej mechancznej tałej czaowej, ub jej zmany w czae, obewato wkazuje oatkowy moment, w czae zmany pękośc. Watość ta, w pawe teowana pękoścą oana ub ojęta o momentu wynkającego z żąanego pzypezena, umożwa unezaeżnene ynamk napęu o zeczywtego momentu bezwłanośc. Równeż ta właścwość zotane zutowana w koejnych ozzałach. Gwce 22 48

49 5. Baana ymuacyjne 5 Baana ymuacyjne Opacowane waanty ukłaów teowana mazyną wutonne zaaną, w wejach ze teowanem pękoścą mocy czynną oaz mocą czynną mocą beną, zotały pzebaane na oze ymuacyjnej w pogame ATLAB - Smunk. oee opowaają wypoażenu zeczywtego tanowka aboatoyjnego. W nnejzym ozzae zamezczono op opacowanych moe oaz pzykłaowe wynk baań ymuacyjnych, potwezające popawność yntezy ukłaów teowana z ozzału oe ukłau z teowanem pękoścą mocą beną mazyny aynchoncznej wutonne zaanej Anazowana w ozpawe mazyna aynchonczna wutonne zaana, z ukłaam teowana umożwającym wymuzane ynamk, zotała pzebaana ymuacyjne, w śoowku ATLAB Smunk [2]. Okno główne opacowanego moeu (y. 5.) zawea bok epezentujące: mazynę aynchonczną peścenową, faownk wnkowy waz z ukłaem teowana oaz pomocncze ntefejy, łużące o zaawana waunków pacy akwzycj wynków. Zgone z założenem, tojan mazyny zaony jet z ec ztywnej. W obwoze wnka zamoeowano tyko pzekztałtnk wnkowy, zaony ze źóła napęca tałego. Wynka to z koejnego założena, że pzekztałtnk ecowy, któego ukła teowana ne jet tematem ozpawy, popawne eazuje tabzację napęca obwou pośenczącego. Pzygotowując pk ymuacyjne zezygnowano z bbotek SmPoweSytem, zaweającej gotowe moee mazyn eektycznych, pzekztałtnków eementów ytemów teowana, na zecz amozene pzygotowanych moe. azynę aynchonczną epezentuje zetaw ównań (2.3)-(2.8), zapanych w neuchomym ukłaze wpółzęnych. Ukła αβ wybano ze wzgęu na jego powzechne wykozytane (za pawą nków katkowych), a pzez to ntucyjną anazę otzymanych wynków. oee zotały opacowane w wekoścach wzgęnych. Wekoścam wejścowym moeu mazyny ą: napęca tojana wnka Gwce 22 49

50 5. Baana ymuacyjne oaz moment obcążena, wyjścam: pąy tumene tojana wnka oaz wekośc mechanczne: moment eektomagnetyczny, pękość kąt obotu wału nka. Źóło zaana obwou tojana to tójfazowy ukła napęć o amptuze czętotwośc ecowej, o zeowej mpeancj wewnętznej, pzetanfomowany o potokątnego ukłau wpółzęnych αβ. Faownk wnkowy zamoeowano jako zetaw kuczy eanych w ukłaze motka tójfazowego, pzełączającego tałe napęce obwou pośenczącego pomęzy pozczegóne fazy. Watość napęca tałego opaowana jet o napęca znamonowego obwou wnka. Steowane faownkem włączane jet po pzepowazenu ozuchu mazyny. Pzebega on pzy zwatych peścenach wnka, a ygnałem jego zakończena jet oągnęce pękośc ównej,95 pękośc znamonowej. Wówcza obokowywane ą ygnały teujące faownka. Ry. 5.. Okno główne moeu ukłau z teowanem pękoścą mocą beną DZ Bok akwzycj anych zawea ntumenty łużące o wyśwetana pzebegów czaowych obewowanych wekośc. Naeżą o nch zaówno kontoowane: pękość, moment, moc bena, jak pomocncze: pąy tumene kojazone obu uzwojeń mazyny. Poneważ cały moe jet powazony na tonę tojana, część pomaów zotała pzetanfomowana o ukłau wującego z pękoścą wnka,, w ceu zaobewowana zaeżnośc czętotwośc tych pzebegów o pękośc wału mazyny. W boku akwzycj zamezczono ówneż ntumenty gomazące ane w ceu ch azej anazy z użycem nazęz pogamu ATLAB. Bok zaweający ukła teowana faownkem wnkowym jet zmenany w zaeżnośc o baanej metoy. W każym pzypaku jego wekoścam wejścowym ą watośc zaane pękośc mocy benej oaz ygnały mezone: pąy tojana wnka, napęca tojana obwou pośenczącego oaz pękość nka. Wyjśce tanową ygnały teujące zawoam faownka wnkowego. Uwzgęnony zotał yketny chaakte eazacj mkopoceoowej ukłau teowana, pzy czym Gwce 22 5

51 5. Baana ymuacyjne cza eazacj jenej pęt pogamu zaeży o ozaju metoy. Ukłay wykozytujące mouato napęca pacują z kokem 2 μ (co opowaa czętotwośc pzełączeń ównej 5kHz), a ukłay opate o tabcę wybou wektoa napęca z kokem 25 μ. W ten poób cały moe pozeony jet na we częśc, óżnące ę kokem całkowana. Fagment taktowany jako cyfowy, o czae yketyzacj ównym czaow jenej pęt obczenowej poceoa, obejmuje: pomay, ukła teowana bok akwzycj wynków. Pozotałe kłaowe moeu (mazyna, faownk) obczane ą z -kotne kótzym kokem. Wzytke mezone wekośc poane ą na zetaw ukłaów póbkująco-pamętających. W ceu wenejzego oana waunków pacy ukłau teowana w ygnałach mezonych uwzgęnone zotały zakłócena, pochozące o komutujących zawoów pzekztałtnków zumu pzetwonków pomaowych. Loowość tego zjawka zaymuowano eementem Ban-Lmte Whte Noe z bbotek źóeł w Smunku. Na potzeby anazy pzygotowano moee pęcu ukłaów teowana faownkem wnkowym. Tzy z nch opowaają opacowanym w amach pacy waantom ukłau teowana z bezpośeno wybeaną ynamką ą to: tanaowa weja teowana wymuzającego ynamkę (FDC) oaz teowane FDC bazujące na teowanu weług metoy oentacj wektoa poa (FOC-FDC) FDC bazujące na bezpośenm teowanu momentem (DTC-FDC). Pozotałe wa to kayczne metoy teowane poowo zoentowane (FOC) bezpośene teowane momentu (DTC) taktowane jako punkty oneena. oe potawowej wej ukłau teowana wymuzającego ynamkę (FDC) pzetawono na yunku 5.2. W jego tuktuze wyóżnć można we watwy: zewnętzną kztałtującą wekośc teowane (pękość moc beną) oaz wewnętzną opowezaną za teowane pąem wnka. W kła watwy nazęnej wchozą bok: opujące żąaną ynamkę, obczające zaeżnośc (4.2) wyznaczające watośc zaane kłaowych pąu w oach (na potawe zaeżnośc (4.3)). Watwę pozęną tanową pawa teowana pąu (4.8), wyznaczające watośc zaane napęć wnka oaz mouato wektoowy, zamenający te napęca na ygnały teujące tanzytoam. Etymato tumena kojazonego tojana tanow moe napęcowy (4.28), z uwzgęnenem zmoyfkowanych ukłaów całkujących (4.3). Beżąca watość momentu obcążena jet wyznaczana w obewatoze, zbuowanym zgone z ównanam (4.3). W moeu teowana wymuzającego ynamkę bazującego na teowanu poowo zoentowanym (FOC-FDC) wyaźne woczny jet pozał na tanaową pętę eguacj pąu zmoyfkowaną pętę teowana pękoścą mocą beną (y. 5.3). Reguatoy kłaowych pąu wnka zamoeowano jako yketne, w częśc całkującej wykozytując ektapoacyjną metoę Euea. W watwe zewnętznej eguatoy nowe z kaycznej metoy FOC zatąpone ą pawam Gwce 22 5

52 5. Baana ymuacyjne teowana umożwającym wybó żąanej ynamk. Ukłay etymacj wektoa tumena kojazonego tojana momentu obcążena ą take ame jak w moeu waantu potawowego FDC. Ry oe potawowego waantu ukłau teowana wymuzającego ynamkę pękośc mocy benej (FDC) Ry oe ukłau teowana wymuzającego ynamkę pękośc mocy benej bazującego na teowanu poowo zoentowanym (FOC-FDC) oe tzecego waantu ukłau teowana wymuzającego ynamkę bazującego na bezpośenm teowanu momentem pzetawono na yunku 5.4. W watwe nazęnej woczne ą bok zaawana ynamk zman pękośc mocy benej, wytawające watośc zaane a kompaatoów watwy pozęnej. Gwce 22 52

53 5. Baana ymuacyjne Centany eement watwy pozęnej, bazującej na DTC, tanow tabca wybou wektoa napęca wnka, zeazowana jako Combnatoa Logc z bbotek Logc an Bt Opeaton [2]. Na łowo aeujące tabcę kłaają ę wkazana eguatoów: mocy benej ( bt) momentu (2 bty) oaz nfomacja o ektoze, w któym aktuane znajuje ę wekto pzetzenny tumena wnka (3 bty). Ry oe ukłau teowana wymuzającego ynamkę pękośc mocy benej bazującego na bezpośenm teowanu momentem (DTC-FDC) Opacowane moee komputeowe zotały wykozytane o baań ymuacyjnych, mających na ceu potwezene popawnośc ozważań anatycznych (ozzały ) oaz o zamezczonych w ozzae 7. baań wpływu okłanośc entyfkacj paametów obektu eguacj (mazyny) na jakość pzebegów w opacowanych ukłaach teowana. 5.2 Baana ymuacyjne teowana wymuzającego ynamkę pękośc mocy benej W ceu potwezena popawnośc wynków anazy teoetycznej oaz pawzena opacowanych paw ukłaów teowana pzepowazono obzene baana ymuacyjne. Ponżej pzetawono wybane wynk obejmujące pzebeg czaowe potawowych wekośc otzymanych w opowez na zmany wzytkch wekośc zaanych. Cyk pacy (y. 5.6) obejmuje kokowe zmany watośc zaanych pękośc, momentu obcążena mocy benej obwou tojana. Gwce 22 53

54 5. Baana ymuacyjne ω z z m oz Ry Pzebeg czaowe watośc zaanych w anazowanym cyku pacy Wynk a teowana FDC, w któym wybano tyb II zęu, zaówno a pawa teowana pękoścą jak mocą beną, pzetawono na yunku 5.6. Paametam opującym ynamkę w tym tybe ą: puacja gań włanych (ówna 3 a/ w pawe teowana pękoścą 4 a/ w pzypaku mocy benej) oaz wpółczynnk tłumena (,8 a pękośc a mocy benej). Koejne pzebeg czaowe pzetawają: pękość zeczywtą eaną, wynkającą z zaanej ynamk, moc beną zeczywtą eaną, moment eektomagnetyczny pomocncze zmenne A m A opane zaeżnoścam (4.4), (4.5) zaeżne opoweno o: zaanych watośc momentu mocy benej obwou tojana. Pzebeg zeczywtej pękośc mocy benej pokywają ę paktyczne z pzebegam eanym. W pzebegu pękośc wytępuje neweke pzeeguowane, wynkające z pzyjętej watośc wpółczynnka tłumena (,8). Gwce 22 54

55 5. Baana ymuacyjne a).2 ω ω b).5 c) m ) A A m t [] Ry Pzebeg ymuacyjne w ukłaze teowana FDC w tybe II zęu Na yunku 5.7 pzetawono poce utaana pękośc w ukłaze teowana FDC, z wybanym tybem I zęu. Paametem żąanego pzypezena jet tała czaowa ówna 8 m (y. 5.7a) ub 5 m (y. 5.7 b c). Woczna jet uża watość momentu w pewzej faze zmany pękośc. W pzypaku pokazanym na yunku 5.7c watość momentu eektomagnetycznego zotała oganczona o watośc znamonowej. Wówcza pzebeg pękośc nka ne pokywa ę z pzebegem pękośc eanej. Steowane wymuzające ynamkę pozwaa kztałtować poób opowez na kok wekośc zaanej, jenak obywa ę to w amach oganczeń opuzczanej watośc momentu ub pąu. Gwce 22 55

56 5. Baana ymuacyjne ω ω ω ω ω ω m.5 m.5 m t [].2.4 t [].2.4 t [] a) b) c) Ry Poce zmany pękośc w tybe I zęu tałej czaowej: T ω = 8 m (a), T ω = 5 m (b) T ω = 5 m (c) z oganczenem momentu W teowanu FOC-FDC zaano tak am cyk zman watośc zaanych. Na koejnych yunkach pzetawono wybane pzebeg w tybe tałego pzypezena o paametach: a ω = 2,5 / a = 7,5 /. W tym pzypaku zamat zmennych A m A na yunku 5.8 pokazano pzebeg kłaowych pąu wnka w poowo zoentowanym ukłaze wpółzęnych. O kłaowej w o x zaeży moc bena tojana, a o kłaowej w o y moment eektomagnetyczny. Woczne w pzebegu momentu eektomagnetycznego óżnce w tounku o watośc eanych wynkają z użyca apokymacj funkcj gnum, wytępującej w zape ynamk w tybe tałego pzypezena. Zatąpene oygnanej funkcj jet koneczne ze wzgęu na oganczene zjawka chattengu. Zatoowano zaeżność [2]: x gn ( x), (5.) x Gwce 22 56

57 5. Baana ymuacyjne gze δ jet wpółczynnkem apokymacj. Jet ona ówna funkcj gn(x) a δ ównego zeo. Na yunku 5.9 pzetawono chaakteytyk apokymacj funkcj gnum a óżnych watośc wpółczynnka δ. a).2 ω ω b) c) m m ) y x t [] Ry Pzebeg ymuacyjne w ukłaze teowana FOC-FDC w tybe tałego pzypezena Gwce 22 57

58 5. Baana ymuacyjne.5 gn(x) δ =,5 δ =, δ =, x Ry Apokymacja funkcj gnum Wpływ watośc wpółczynnka δ na pzebeg pękośc w pocee jej naatana opowene pzebeg momentu eektomagnetcznego pzetawono na yunku 5.. Woczne ą wękze tętnena momentu a najmnejzej watośc wpółczynnka najokłanejzej apokymacj. Z koe najwękza z wybanych watośc wpółczynnka apokymacj powaz o użych óżnc męzy eaną a zeczywtą watoścą pękośc t [].2.4 t [].2.4 t [] a) b) c) Ry. 5.. Pzebeg pękośc momentu w ukłaze teowana FOC-FDC w tybe tałego pzypezena a wpółczynnka apokymacj ównego:,5 (a),, (b),5 (c) Gwce 22 58

59 5. Baana ymuacyjne Da teowana DTC-FDC zapezentowano pzebeg a tybu I zęu o tałej czaowej w pawe teowana pękoścą ównej 8 m, a w pawe teowana mocą beną 5 m. Na yunku 5. pzetawono pękośc (watość zeczywtą eaną), moce bene (watość zeczywtą eaną) oaz moment eektomagnetyczny etymowany w zmoyfkowanym obewatoze momentu obcążena t [] Ry. 5.. Pzebeg ymuacyjne w ukłaze teowana DTC-FDC ze zmoyfkowanym obewatoem momentu obcążena Ce toowana zmoyfkowanego obewatoa momentu obcążena pzetawono na yunku 5.2. W pzebegach pękośc otzymanych w ukłaze ze tanaowym obewatoem (y. 5.2a) woczne ą óżnce pomęzy watoścą zeczywtą a eaną, zczegóne a pękośc zaanej ównej,2. Wynka to ze pecyfk metoy DTC, poegającej na óżncy pomęzy watoścą zaaną momentu, Gwce 22 59

60 5. Baana ymuacyjne a zeczywśce wytwazaną. Uchyb pękośc wyemnowano toując opany w ozzae 4.4. zmoyfkowany obewato momentu obcążena, któy otacza nfomacj o oatkowym momence kompenującym. Woczne jet to na yunku 5.2b jako powyżzene watośc etymowanego momentu pocza pacy z pękoścą,2, w wynku czego pzebeg pękośc zeczywtej paktyczne pokywa ę z pzebegem eanym, a uchyb pękośc w tane utaonym jet ówny zeo a) b) Ry Kompenacja uchybu pękośc w ukłaze teowana DTC-FDC ze zmoyfkowanym obewatoem momentu obcążena Do kompenacj uchybu pękośc w pacy [56] zatoowano nazęną pętę zbuowaną w opacu o RAC (oe Bae Aaptve Conto) poobne w [57], wykozytując w pęt nazęnej teowane śzgowe. Opacowana moyfkacja obewatoa momentu obcążena może tanowć atenatywę a powyżzych ozwązań. Gwce 22 6

61 5. Baana ymuacyjne 5.3 oe ukłau ze teowanem mocą czynną beną mazyny aynchoncznej wutonne zaanej W ceu pawzena załana ukłau teowana mocą czynną beną obwou tojana pzygotowano moe ukłau geneatoowego z mazyną wutonne zaaną pzężoną z tubną watową (y. 5.3). Ry Okno główne moeu ukłau z teowanem mocą czynną mocą beną DZ Tubna watowa jet eementem o nenowej nejenoznacznej chaakteytyce [37, 38]. Zaeżność mocy mechancznej możwej o uzykana P m o pękośc watu pzetawa zaeżność: P m A 3 Cp (, ) Vw, (5.2) 2 gze: ρ oznacza gętość powetza, A jet poem powezchn pzenkanej pzez wat, V w to pękość watu, a C p to wpółczynnk mocy, bęący funkcją kąta nachyena łopat tubny β oaz wpółczynnka zybkobeżnośc λ, efnowanego jako: V w. (5.3) oc mechanczna jet węc złożoną funkcją pękośc watu pękośc tubny. Pzyjęce wekośc wzgęnych powaza zap zaeżnośc (5.2) o: p m k pcp ) ( v. (5.4) Wekoścą bazową a mocy jet makymana moc tubny, wpółczynnk c p oneony jet o makymanej watośc C p, a pękość v w o wybanej pękośc watu V w, pzyjętej za znamonową. W baanach ymuacyjnych wpółczynnk 3 w Gwce 22 6

62 5. Baana ymuacyjne k p obano w tak poób, aby pzy pękośc watu pękośc wowana tubny ównych w jenotkach wzgęnych moc mechanczna była ówna,4. W ymuacjach wykozytano tuktuę moeu tubny watowej zaczepnętego z bbotek SmPoweSytem [2]. Pzyjęto zeowy kąt nachyena łopat tubny wykozytano apokymację funkcj c p (λ) weomanem czwatego topna [36]: c p ( ) c c c2 c3 c4. (5.5) Watośc wpółczynnków weomanu pzyjęto jako: c =,392726, c = -, , c 2 =, , c 3 = -,38774, c 4 = -,267. Ich watośc zotały obane w tak poób, aby zachować kztałt typowej chaakteytyk tubny watowej. Duża poatność chaakteytyk umożwa uzykane użego zakeu zman pękośc wowana DZ pzy pacy ze tabzacją mocy zmennej pękośc watu, a pzez to wyaźną pezentację właścwośc opacowanych tuktu teowana. Ryunek 5.4a pzetawa chaakteytykę wpółczynnka mocy c p w funkcj wpółczynnka zybkobeżnośc λ. Na yunku 5.4b zamezczono oznę chaakteytyk mocy tubny a óżnych pękośc watu w funkcj pękośc tubny c p p m v w =,7 v w =,6 v w =,5 v w =,9 v w =,8 v w =, v w = (V w = m/) v w =, λ ω a) b) Ry Chaakteytyka wpółczynnka mocy tubny w funkcj wpółczynnka zybkobeżnośc (a) oaz ozna chaakteytyk mocy tubny a zmennej pękośc watu pękośc tubny oee ukłaów teowana mocą czynną beną obwou tojana a waantu potawowego FDC wykozytującego pozęne teowane poowo zoentowane pzetawono na yunkach opoweno: Pozczegóne bok zaweają pawa teowana watwy nazęnej pozęnej. Dopełnene tanow bok obczeń pomocnczych, w któym zawato etymato tumena tojana zaeżnośc na moc czynną obwou tojana wnka oaz moc beną obwou tojana. Watość zaana a pawa teowana mocą czynną obwou tojana, p z, opana jet zaeżnoścą: Gwce 22 62

63 5. Baana ymuacyjne p z p p. (5.6) z W ten poób watoścą zaaną mocy czynnej jet całkowta moc geneowana p z, ówna ume mocy czynnych obwoów tojana p wnka, p. Ry oe potawowego waantu teowana wymuzającego ynamkę mocy czynnej benej DZ (FDC) Ry oe teowana wymuzającego ynamkę mocy czynnej benej DZ, bazującego na ukłaze zoentowanym z wektoem tumena tojana (FOC-FDC) Gwce 22 63

64 5. Baana ymuacyjne 5.4 Baana ymuacyjne teowana wymuzającego ynamkę mocy czynnej mocy benej Dzałane opacowanych ukłaów teowana zotane pzetawone w potac pzebegów czaowych potawowych wekośc w cyku obejmującym zmany watośc zaanych mocy czynnej benej oaz pękośc watu (y. 5.7). Paamety żąanych opowez utaono jenakowo a obu toów teowana. Da tybu I zęu tała czaowa T p = T = 5 m, puacja gań włanych w tybe II zęu wyno ω np = ω n = 2 a/, wpółczynnk tłumena ξ p = ξ p =, w tybe nowego naatana pzyjęto a p = a =,3 / Ry Pzebeg czaowe watośc zaanych w anazowanym cyku pacy Wynk baań ymuacyjnych a waantu potawowego teowana FDC pzetawono a tybu I zęu. Na yunku 5.8 pzetawono pzebeg watośc zeczywtej eanej całkowtej mocy geneowanej oaz zeczywtej eanej mocy benej obwou tojana. Ryunek 5.8c pzetawa pozał mocy czynnej całkowtej na kłaowe moce obwou tojana wnka. W pzezałach czau, gy mazyna pacuje z pękoścą naynchonczną (y. 5.8) moc czynna obwou wnka ma znak ujemny jet pzekazywana o ec. Tyko w czae, gy pękość watu zmnejzyła ę o 8 m/, a pękość mazyny oągnęła watość pękośc ynchoncznej, moc całkowta była ówna mocy obwou tojana obwó wnka ne oawał mocy czynnej o ec. Pzebeg na yunku 5.8e pzetawają watośc pomocnczych zmennych A p A, zaeżnych o watośc mocy czynnej mocy benej. W pzypaku tybu II zęu (y. 5.9) woczne jet łagonejze naatane pzebegów wekośc eguowanych całkowtej mocy czynnej mocy benej obwou tojana. Poobne jak w tybe I zęu, zmana jenej ze teowanych wekośc ne wpływa w woczny poób na ug to teowana. Gwce 22 64

65 5. Baana ymuacyjne Ry Pzebeg ymuacyjne w potawowym waance FDC w tybe I zęu Gwce 22 65

66 5. Baana ymuacyjne Ry Pzebeg ymuacyjne w waance potawowym FDC w tybe II zęu Pacę ukłau w tybe tałego naatana pzetawono w waance łączącym teowane wymuzające ynamkę z metoą poowo zoentowaną (y. 5.2). Równeż w tej metoze ne wytępuje woczny wzajemny wpływ toów teowana. Na yunku 5.2e pzetawono pzebeg czaowe kłaowych pąu wnka w poowo zoentowanym ukłaze wpółzęnych. Woczne jet pzypoząkowane kłaowych o konketnych funkcj teowana mocą czynną mocą beną. Gwce 22 66

67 5. Baana ymuacyjne a) p p b) c) ) p ω p p e) y x Ry Pzebeg ymuacyjne w waance FOC-FDC w tybe tałego naatana Gwce 22 67

68 5. Baana ymuacyjne 5.5 Poumowane baań ymuacyjnych W amach pacy wykonano obzene baana ymuacyjne wzytkch opacowanych opanych w ozzae 4. meto tuktu teowana wymuzającego ynamkę mazyny aynchoncznej wutonne zaanej. W ceu poównana wynków baań ymuacyjnych aboatoyjnych w moeach komputeowych DZ w moeu taano ę jak najokłanej owzoować paamety pecyfkę teowana mkopoceoowego ukłau aboatoyjnego. Wynk baań ymuacyjnych pozwaają twezć, że: opacowane tuktuy ukłaów teowana pacują popawne zaówno w tanach ynamcznych jak w tane utaonym, wekośc kontoowane pękość moce czynna oaz bena obwou tojana zmenają woje watośc zgone z założonym tybam ynamk, o e ne zotaną oągnęte oganczena nazucone pzez ukła, pzee wzytkm oganczena watośc makymanych pąu nka jego momentu eektomagnetycznego, na okłaność eazacj zaanych pzebegów ynamcznych w tybe tałego pzypezena wpływa poób paamety apokymacj wykozytywanej w teowanu funkcj gnum. Pzy wyboze poobu paametów apokymacj naeży znaeźć kompom męzy okłanoścą eazacj założonego pzebegu ynamcznego a watoścą tętneń pzebegów w tane utaonym, w pzebegach czaowych wekośc teowanych (pękośc mocy benej) bak jet zauważanego wpływu zman jenej wekośc na pzebeg ugej, woczny jet natomat wpływ zman momentu obcążena na pzebeg pękośc, zatoowane zapoponowanej moyfkacj obewatoa momentu obcążena w teowanu wymuzającym ynamkę z wewnętznym obwoam bezpośenego teowana momentem (DTC-FDC) powouje zwękzene okłanośc eazacj zaanego pzebegu ynamcznego pękośc oaz powazene paktyczne o watośc zea uchybu pękośc w tane utaonym, obywa (FDC, FOC-FDC) opacowane ukłay teowana mocą czynną beną mazyny aynchoncznej wutonne zaanej wpółpacującej z tubną watową pacują popawne zaówno pzy zmanach wekośc teujących (watośc mocy zaanych), jak pzy zmanach pękośc watu. Gwce 22 68

69 6. Baana aboatoyjne 6 Baana aboatoyjne Paktyczne pawzene załana opanych w pacy meto teowana mazyny wutonne zaanej zotało pzepowazone na tanowku aboatoyjnym, zmoenzowanym pocza eazacj pojektu KBN N N Zatoowany w nm ukła mkopoceoowy umożwa mpementację agoytmów teowana pzekztałtnka w obwoze wnka mazyny, pacującej zaówno w pęt teowana pękoścą jak mocą czynną obwou tojana. Steownk mazyny obcążającej pozwaa na pacę z zaanym momentem obcążena jako ymuato tubny watowej. W pewzej częśc ozzału zamezczono op buowy tanowka. Natępne pzetawono wynk baań opacowanych waantów ukłaów teowana w wejach z teowanem pękoścą mocą czynną. 6. Buowa tanowka aboatoyjnego Schemat obwoów głównych tanowka aboatoyjnego zamezczono na yunku 6.. Ukła aboatoyjny obejmuje: mazynę aynchonczną peścenową, bęącą obektem baań obcowzbuną mazynę pąu tałego, tanowącą obcążene, ponato pzekztałtnk enegoeektonczne: powójny faownk napęca o zaana obwou wnka nka peścenowego P2 pzekztałtnk zaający mazynę pąu tałego P3 z motkem a obwou wzbuzena P4. Pzekztałtnk oznaczony jako P jet panowanym ozzezenem tanowka, pozwaającym na baane ukłau kakay tałego momentu. Apaatua obejmuje ówneż: tanfomato opaowujący pozom napęca ecowego o paametów znamonowych obwou wnka mazyny peścenowej, ławk ecowe pzekztałtnków P2 P3 oaz pozotałą apaatuę ozzeczą zabezpeczającą. Ukłay teowana obu pzekztałtnków zeazowane zotały na baze mkokontoeów ygnałowych Texa Intument. Gwce 22 69

70 6. Baana aboatoyjne ΔI Rozłącznk główny L L2 L3 N PE Ltwa zaająca 3x4V / 5Hz L L2 L3 N PE K2 T K K4 K3 K7 K5 P P2 P4 P3 R K8 K6 K9 u v w PE U V W W+ W- A+ A- PE 3~ ENK Ry. 6.. Schemat tanowka aboatoyjnego Gwce 22 7

71 6. Baana aboatoyjne W tanowku zatoowano nk nukcyjny peścenowy, typu SUDf 2-4a fmy Inukta. Jego ane znamonowe pzetawono w tabcy 6., a wyznaczone paamety chematu zatępczego zamezczono w tabcy 6.2. Tab. 6.. Dane znamonowe mazyny peścenowej. Tab Paamety chematu zatępczego mazyny peścenowej Wekość Watość Paamet Watość oc czynna P N = 3, kw Napęce tojana U N = 3x4 V Pą tojana I N = 6,5 A Napęce wnka U 2N = 3x2 V Pą wnka I 2N = 8, A Pękość n N = 39 ob./mn Wpółczynnk mocy coφ N =,82 Rezytancja tojana R =,69 Ω Rezytancja wnka R = 2,49 Ω Inukcyjność główna L = 8,6 mh Inukc. ozp. tojana L σ = 9,92 mh Inukc. ozp. wnka L σ = 9,92 mh oment bezwłanośc J =,44 kgm 2 Pzekztałtnk zaający obwó wnka zawea w wojej tuktuze wa faownk napęca z mouacją zeokośc mpuów: wnkowy ecowy, połączone wpónym obwoem napęca tałego. Faownk ecowy eguuje napęce w obwoze pośenczącym kztałtuje pąy po tone ec zaającej. Faownk wnkowy eguuje pą wnka, a pzez to pękość ub moc czynną oaz moc beną mazyny. Poucent pzekztałtnka zapewnł możwość zatoowana włanego teownka mkopoceoowego, wypowazając na zewnątz wejśca śwatłowoowe a ygnałów teujących moułam IGBT. Baany nk jet pzężony z mazyną obcążającą, któą tanow nk pąu tałego, PC 32X poukcj fmy Kome, o mocy 4,6 kw, zaany z pzekztałtnka tanzytoowego. Pzekztałtnk ten pozwaa na eguację pękośc oaz momentu nka DC (w zakee pacy hamucowej oaz napęowej) oaz zapewna wpółpacę z ecą zaająca. Jego ukła teowana umożwa ówneż pacę w chaakteze ymuatoa tubny watowej wówcza zaawaną watoścą jet pękość watu, a geneowany moment zaeżny jet o aktuanej pękośc mazyny. Zatoowana chaakteytyka tubny opowaa pzyjętej pocza baań ymuacyjnych. Ukła teowana faownka wnkowego zeazowano za pomocą teownka mkopoceoowego TDSEZ28335 [], opatego na zmennopzecnkowym poceoze ygnałowym Texa Intument TS32F28335 [3] o natępujących najważnejzych paametach: czętotwość zegaa: 5 Hz, 52 KB pamęc Fah, 68 KB pamęc RA, Gwce 22 7

72 6. Baana aboatoyjne 58 źóeł pzewań, 3 ukłay czaowo-cznkowe, 6-kanałowy, 2-btowy pzetwonk A/C, 88 wejść/wyjść cyfowych. Komunkację pomęzy teownkem a opeatoem eementam wykonawczym zapewna zetaw płyt ozzezających, któych chemat bokowy zamezczono na yunku 6.2. Zawato w nch ukłay opaowujące pozomy ygnałów o wytępujących w mkopoceoze, wyjśca pzekaźnkowe, wejśce enkoea nkementanego, złącze wyśwetacza LCD, pzetwonk cyfowo-anaogowy, wejśca wyjśca cyfowe oaz anaogowe wejśca pomaowe. Pąy tojana, wnka tanfomatoa mezone ą za pomocą pzetwonków LE, napęca tojana obwou pośenczącego w pzekztałtnku wnkowym za pomocą zenków napęca wzmacnaczy opeacyjnych. Peyfea Naajnk śwatłowoowe Główna płyta ozzezająca Bufoy Wyjśca PW Steownk TDSEZ28335 Poty SCI/SPI Bufoy Pzetwonk DAC Steownk obcążena Wyśwetacze LED Zaacz Ry Schemat bokowy połączena teownka mkopoceoowego z peyfeam Gwce 22 72

73 6. Baana aboatoyjne Pogam a teownka mkopoceoowego zotał napany w języku C. Zampementowano pęć agoytmów teowana mazyną aynchonczną wutonne zaaną: teowane poowo zoentowane (FOC), bezpośene teowane momentem (DTC), teowane wymuzające ynamkę (FDC), teowane FDC opate na metoze poowo-zoentowanej (FOC-FDC), teowane FDC opate na metoze bezpośenego teowana momentem (DTC-FDC). Opócz teowana faownkem wnkowym, teownk mkopoceoowy eazuje ówneż agoytm teowana faownkem ecowym. Cza yketyzacj a meto wykozytujących mouato wektoowy wyno 2 μ (czętotwość pzełączeń zawoów faownka 5 khz), natomat a meto z eguatoam kompaatoowym (zmenna czętotwość pzełączeń) 25 μ. Wzytke pzebeg ejetowane za pomocą ocyokopu zotały pzetawone w jenotkach wzgęnych wykaowane w tak poób, by V opowaał watośc jeen w jenotkach wzgęnych. Pozom zea anego pzebegu wyznacza położene wkaźnka okeśającego nume kanału ocyokopu. Wyjątkem jet pzebeg pękośc obotowej, gze wkaźnk okeśa watość pękośc ynchoncznej, a jeynce w jenotkach wzgęnych opowaa 6 V. 6.2 Baana teowana wymuzające ynamkę pękośc mocy benej W ceu zobazowana załana opacowanych waantów ukłau teowana wymuzającego ynamkę mazyny wutonne zaanej, zaejetowano pzebeg czaowe opowez ukłau na kokowe zmany zaanych watośc pękośc mocy benej. Pękość zaana zmenała ę w cyku,8,,8 w jenotkach wzgęnych, pzy zeowych watoścach mocy benej momentu obcążena. Na yunkach pzetawono pzebeg: pękośc zaanej zeczywtej, momentu eektomagnetycznego mocy benej. W ugm pzypaku watośc zaane mocy benej zmenano w cyku,3 -,3,3 w jenotkach wzgęnych, pzy pękośc ównej,8 zeowej watośc momentu obcążena. Na yunkach zamezczono pzebeg: mocy benej zaanej zeczywtej, amptuy tumena wnka momentu eektomagnetycznego. Pzebaano tzy tyby oągana watośc utaonej: pacę ze tałym pzypezenem, ównym 2 a/ 2 w pawe teowana pękoścą kva/ w pawe teowana mocą beną, necję I zęu o tałej czaowej a obu wekośc ównej 7 m, Gwce 22 73

74 6. Baana aboatoyjne opoweź ukłau II zęu, o jenakowych paametach a obu wekośc: puacj gań włanych ównej 2 a/, wpółczynnku tłumena ównym. Pzebeg czaowe pzetawone na yunkach otyczą waantu teowana FDC pacującego amozene. Woczne jet zgone z wymuzenem kztałtowane pzebegów w tanach ynamcznych utzymywane watośc na zaanym pozome w tane utaonym. Wpływ momentu eektomagnetycznego na watość mocy benej zauważany jet jeyne pocza gwałtownej zmany tego pewzego w tybe I zęu (y. 6.3a). W tybe tałego pzypezena woczne jet zmnejzane momentu w chwach, gy pękość zbża ę o watośc zaanej. Wynka to z zatoowana apokymacj nenowej funkcj gnum, w ceu unknęca zjawka chattengu. Kztałt momentu óżn ę o uzykanego w baanach ymuacyjnych, ze wzgęu nną apokymację funkcj gnum. Do mpementacj w teownku wybano zaeżność wykozytującą uże wzmocnene k oganczene o zakeu o - o [2]: k x, k x gn( x ), k x. (6.7), k x ω ω z z m ψ m a) b) Ry Opoweź na kokowe zmany watośc zaanych: pękośc (a) mocy benej (b) w tybe I zęu, FDC Gwce 22 74

75 6. Baana aboatoyjne ω ω z z m ψ m a) b) Ry Opoweź na kokowe zmany watośc zaanych: pękośc (a) mocy benej (b) w tybe II zęu, FDC a) b) Ry Opoweź na kokowe zmany watośc zaanych: pękośc (a) mocy benej (b) w tybe tałego pzypezena, FDC Dzałane waantu teowana FOC-FDC zutowano na yunkach Otzymane pzebeg czaowe ą bazo poobne o uzykanych w potawowym waance teowana. Wzajemne ozaływane toów teowana pękoścą mocą beną jet zbżone w obu waantach. ożna węc twezć, że ukła teowana FDC pacujący amozene, bez tanfomacj ukłau wpółzęnych, pozwaa oągnąć take ame efekty jak teowane FOC-FDC. Gwce 22 75

76 6. Baana aboatoyjne ω ω z z m ψ m a) b) Ry Opoweź na kokowe zmany watośc zaanych: pękośc (a) mocy benej (b) w tybe I zęu, FOC-FDC a) b) Ry Opoweź na kokowe zmany watośc zaanych pękośc (a) mocy benej (b) w tybe II zęu, FOC-FDC a) b) Ry Opoweź na kokowe zmany watośc zaanych pękośc (a) mocy benej (b) w tybe tałego pzypezena, FOC-FDC Na yunkach pzetawono wynk uzykane w tzecm waance teowana opatym na bezpośenm teowanu momentem. Woczne ą wękze tętnena w pzebegach momentu mocy benej obwou tojana. Gwałtowny kok momentu powouje wytąpene wyaźnejzej zmany w pzebegu mocy benej anże w wóch popzench waantach ukłau teowana. Gwce 22 76

77 6. Baana aboatoyjne a) b) Ry Opoweź na kokowe zmany watośc zaanych: pękośc (a) mocy benej (b) w tybe I zęu, DTC-FDC a) b) Ry. 6.. Opoweź na kokowe zmany watośc zaanych: pękośc (a) mocy benej (b) w tybe II zęu, DTC-FDC a) b) Ry. 6.. Opoweź na kokowe zmany watośc zaanych: pękośc (a) mocy benej (b) w tybe tałego pzypezena, DTC-FDC Wytępująca w pawe teowana pękoścą aktuana watość momentu obcążena, wyznaczana jet w obewatoze, któego załane opano w częśc 4.4. Itotną zaetą zatoowanego etymatoa momentu obcążena jet fakt, ż wkazuje on ne tyko watość tatycznego momentu obcążena, ae ówneż jego kłaową ynamczną. Pojawa ę ona pzy zmanach pękośc w pzypaku błęne okeśonej mechancznej tałej czaowej T, opowaającej bezwłanośc napęu. Właścwość Gwce 22 77

78 6. Baana aboatoyjne tę zutowano na yunkach pzebegam czaowym w cyku kłaającym ę ze zmany pękośc zaanej (a) w takm amym zakee, jak na yunkach oaz zmany momentu obcążena w zakee,5 w jenotkach wzgęnych (b). Do pezentacj wybano waant potawowy FDC tyb zman pękośc I zęu ze wzgęu na najwękzą tomość naatana momentu. W pzypaku neozacowana bezwłanośc napęu (tała T mnejza o zeczywtej y. 6.3) etymowany moment ynamczny powękza całkowty moment zaany, aby utzymać żąane pzypezene. W pzecwnym wypaku (T założona wękza nż zeczywśce wytępująca y. 6.4) znak etymowanego momentu jet pzecwny o zman pękośc. W obu waunkach pzebeg pękośc óżn ę ekatne o zaejetowanego a popawne pzyjętej mechancznej tałej czaowej (y. 6.2). a) b) Ry Etymowany moment obcążena w pzypaku popawne okeśonej mechancznej tałej czaowej a) b) Ry Etymowany moment obcążena w pzypaku pzyjęca mechancznej tałej czaowej ównej połowe zeczywtej watośc Gwce 22 78

79 6. Baana aboatoyjne a) b) Ry Etymowany moment obcążena w pzypaku pzyjęca mechancznej tałej czaowej ównej wukotnośc zeczywtej watośc We wzytkch opacowanych waantach ukłau teowana wykozytano weję zmoyfkowaną obewatoa momentu obcążena, opacowaną początkowo a teowana opatego na DTC. Baana aboatoyjne wykazały, że we wzytkch pzypakach moyfkacja obewatoa powaz o okłanejzego śezena pękośc zaanej w tane utaonym. W metoze DTC óżnce pomęzy watoścą zaaną momentu, wyznaczaną w pawe teowana pękoścą, a momentem zeczywśce geneowanym wynkają z yketnej eazacj kompaatoowego eguatoa momentu. W metoach FDC FOC-FDC zaobewowano poobny efekt w tane utaonym wytępował uchyb pękośc. Zatąpene zeczywtej watośc momentu jego watoścą zaaną w ównanu obewatoa (4.4) powouje wytąpene w etymowanym momence obcążena oatkowego kłanka. Poza watoścą tatycznego ynamcznego momentu obcążena, zauważana jet tzeca kłaowa, kwująca uchyb w tane utaonym. Na yunkach woczna jet ona jako powyżzona watość etymowanego momentu obcążena pocza pacy z wękzą pękoścą. Szybkość opowez obewatoa momentu wynka z watośc wzmocneń w pęt koygującej (4.4). Dobó nataw zapoponowany w [2] opany wyażenem (4.44) uzaeżna wzmocnena o pozewanego czau opowez obewatoa T f oaz o pzyjętej w agoytme mechancznej tałej czaowej napęu T. Z tej właścwośc wynkają óżnce w pozomach tętneń w pzebegach obewowanego momentu obcążena a óżnych tałych T pzyjętych w ukłaze teowana (y ). Na yunkach pzetawony jet wpływ watośc tałej T f na otwazane momentu obcążena w takm amym cyku co na yunkach W pzypaku najmnejzej watośc tałej czaowej (T f = 2 m) obewato cechuje ę użą ynamką, jenak powaz to o wękzego wpływu zakłóceń pomaów na pzebeg momentu eektomagnetycznego mazyny. Z koe zbyt uża watość tałej czaowej (T f = 6 m) wpowaza opóźnena woczne ą zwękzone zabuzena Gwce 22 79

80 6. Baana aboatoyjne w pękośc pocza kokowej zmany momentu obcążena. Jako optymaną watość tałej czaowej pzyjęto T f = 4 m. a) b) Ry Etymowany moment obcążena a tałej obewatoa T f = 2 m a) b) Ry Etymowany moment obcążena a tałej obewatoa T f = 4 m a) b) Ry Etymowany moment obcążena a tałej obewatoa T f = 6 m W potawowym waance teowana wymuzającego ynamkę zatoowano opacowaną metoę teowana pąem, opaną w ozzae 4.. W ozwązanu tym ynamka opowez na zmanę pąu zaanego jet wybeana poobne jak w pzypaku teowana pękoścą mocą beną. W tybe I zęu, cechującym ę użą zybkoścą opowez, paametem tojącym jet tała czaowa T (4.8). Gwce 22 8

81 6. Baana aboatoyjne Na yunku 6.8 pzetawono pzebeg zaanej zeczywtej watośc pąu w o oaz wyznaczonej kłaowej napęca w o a wóch watośc tałej czaowej: T =,3 m T =,6 m. Dokłaność śezena zaanej fa pąu zotała pzetetowana a najmnejzej pękośc (ω =,67), a węc w najtunejzym pzypaku najwękzej czętotwośc pąu wnka. Zauważane jet okłanejze śezene pąu zaanego a mnejzej tałej T. a) b) Ry Dzałane pawa teowana pąem z wymuzenem ynamk a T =,3 m (a), T =,6 m (b) Szybkość załana obwou teowana pąem zotała pzetawona pocza koku momentu, wymuzonego pzez zmanę pękośc w tybe I zęu (y. 6.9). Na powękzenu pzebegów zaanej zeczywtej watośc kłaowej pąu woczna jet uża ynamka kztałtowana pąu. Da mnejzej tałej czaowej wytaczyły 3 kok obczenowe o oągnęca watośc zaanej (z pzeeguowanem), a wękzej potzebne były 4 kok. a) b) Ry Opoweź na kokowe zmany watośc zaanej pąu a T =,3 m (a), T =,6 m (b) Gwce 22 8

82 6. Baana aboatoyjne 6.3 Baana teowana wymuzającego ynamkę mocy czynnej mocy benej Dzałane mazyny wutonne zaanej pacującej jako geneato zotało pawzone ekpeymentane w ukłaze ymuującym pacę eektown watowej. W teownku mazyny obcążającej zampementowano moe tubny o chaakteytyce zgonej z pzyjętą pocza anazy ymuacyjnej. Ne jet to moe oający zeczywty typ tubny, jego paamety zotały obane w poób abtany, tak aby opaować moc tubny o mocy mazyny aynchoncznej. Na yunku 6.2 zamezczono wyznaczone pomaowo chaakteytyk momentu na wae moeu fzycznego tubny watowej m m jej mocy mechancznej p m w funkcj pękośc tubny a kku pękośc watu. Pzyjęce użej poatnośc na zmany pękośc mazyny watu (nachyene chaakteytyk na pawo o punktu makymanego) zotało poyktowane potzebą pokazana załana ukłau teowana w zeokm zakee zman pękośc watu tubny a) b) Ry Wyznaczone pomaowo chaakteytyk momentu (a) mocy mechancznej (b) moeu tubny watowej Da ukłaów teowana w potawowym waance FDC w hybyze FOC-FDC zaejetowano pzebeg czaowe opowez na kokową zmanę mocy czynnej mocy benej zaanej pzy tałej pękośc watu. Jako watość zaaną mocy czynnej taktuje ę całkowtą moc czynną mazyny, a węc umę mocy czynnej obwou tojana wnka. Wybany zake zman mocy czynnej wynka z możwych o uzykana watośc a pękośc watu 9 m/ wyno,22,22,22 w jenotkach wzgęnych, pzy znamonowej mocy benej. Zaane watośc mocy benej zmenały ę w cyku,6,6 w jenotkach wzgęnych, pzy pękośc watu ównej 9 m/ całkowtej mocy czynnej ównej,55. W obu Gwce 22 82

83 6. Baana aboatoyjne pzypakach na yunkach pzetawono pzebeg: pękośc mazyny, momentu eektomagnetycznego, całkowtej mocy czynnej mocy benej obwou tojana. Pzebaano tzy tyby oągana watośc utaonej: pacę ze tałym pzypezenem, ównym,55 / w pawe teowana mocą czynną,55 / w pawe teowana mocą beną, necję I zęu o tałej czaowej a obu wekośc ównej 5 m, opoweź ukłau II zęu, o jenakowych paametach a obu wekośc: puacja gań włanych ówna 2 a/, wpółczynnk tłumena ówny. Na yunkach pzetawono pzebeg a waantu teowana FDC pacującego amozene. Zwękzene watośc zaanej mocy oawanej o ec pzy tałej pękośc watu (yunk a) powouje zmnejzene pękośc mazyny. Na chaakteytyce 6.2 opowaa to pzeunęcu ę punktu pacy w ewo po kzywej zwązanej z pękoścą watu ówną 9 m/. Poce zmany mocy czynnej pzebega zgone z zaanym tybem ynamk. Nezaeżne o tybu zmany mocy czynnej w pzebegu mocy benej tojana ne wytępują zabuzena. Z koe pocza zmany mocy benej o watośc zeowej (yunk b) w pzebegu mocy czynnej zwękzają ę tętnena. Spaek pękośc woczny pocza zmnejzena mocy benej obwou tojana śwaczy o zwękzonym zapotzebowanu na moc otaczaną z mazyny obcążającej. Wynka to ze zwękzonych tat mocy w obwoze wnka powoowanych wzotem pąu wnka (magneowane mazyny o tony wnka). a) b) Ry Opoweź na kokowe zmany watośc zaanych: całkowtej mocy czynnej (a) mocy benej tojana (b) w tybe I zęu FDC Gwce 22 83

84 6. Baana aboatoyjne ω m p ω m p a) b) Ry Opoweź na kokowe zmany watośc zaanych: całkowtej mocy czynnej (a) mocy benej tojana (b) w tybe II zęu FDC a) b) Ry Opoweź na kokowe zmany watośc zaanych: całkowtej mocy czynnej (a) mocy benej tojana (b) w tybe tałego naatana FDC Reakcje na zmany watośc zaanych mocy czynnej benej w anazowanym cyku a ukłau teowana FOC-FDC pzetawono na yunkach Woczny jet wękzy wzajemny wpływ toów teowana mocą czynną beną w tounku o teowana FDC pacującego amozene. Wyaźne tętnena mocy czynnej pocza zman mocy benej woczne ą w tybach ynamk I II zęu. ω m p ω m p a) b) Ry Opoweź na kokowe zmany watośc zaanych: całkowtej mocy czynnej (a) mocy benej tojana (b) w tybe I zęu FOC-FDC Gwce 22 84

85 6. Baana aboatoyjne a) b) Ry Opoweź na kokowe zmany watośc zaanych: całkowtej mocy czynnej (a) mocy benej tojana (b) w tybe II zęu FOC-FDC a) b) Ry Opoweź na kokowe zmany watośc zaanych: całkowtej mocy czynnej (a) mocy benej tojana (b) w tybe tałego naatana FOC-FDC Reakcję na kokową zmanę pękośc watu zaejetowano a potawowego waantu teowana FDC. W tym ceu pzy tałej watośc zaanej mocy czynnej, na pozome,55, pękość watu zmenono w cyku 8m/ m/ 8m/. Z chaakteytyk 6.2 można oczytać, że a mnejzej pękośc watu ukła pacował bko punktu mocy makymanej, a zwękzene pękośc watu pzy tałej mocy geneowanej powouje zwękzene pękośc obotowej mazyny. Pzebaano pacę w tzech tybach zaawana ynamk (y ), a poza zetawem zmennych znanych z popzench yunków, pokazano ozkła całkowtej mocy na moce czynne obwoów tojana wnka. W pzypaku tybów nowych I II zęu woczne ą zmany watośc mocy czynnej benej w tanach pzejścowych. Spowoowane to jet taktowanem jako wekość teowaną całej mocy czynnej oawanej o ec. Poneważ zmana pękośc mazyny powouje zmanę mocy czynnej obwou wnka, moc czynna oawana pzez obwó tojana mu zotać koygowana, co obywa ę z pewnym opóźnenem. Gwce 22 85

86 6. Baana aboatoyjne ω m p ω p p p a) b) Ry Opoweź na zmanę pękośc watu w tybe I zęu, FDC a) b) Ry Opoweź na zmanę pękośc watu w tybe II zęu, FDC a) b) Ry Opoweź na zmanę pękośc watu w tybe tałego naatana, FDC Gwce 22 86

87 6. Baana aboatoyjne 6.4 Poumowane baań aboatoyjnych W amach pacy pzygotowano tanowko aboatoyjne wykonano obzene baana wzytkch opacowanych meto teowana pękoścą oaz mocą czynną mocą beną obwou tojana mazyny aynchoncznej wutonne zaanej. W ceu pzebaana właścwośc ukłaów teowana mocą czynną beną obwou tojana pzygotowano agoytm w teownku mazyny obcążającej, pozwaający na ymuowane pacy tubny watowej. Naeży pokeść, że baana ukłau z moeem tubny ne otyczyły optymazacj punktu pacy ze wzgęu na makymane wykozytane eneg watu. Anaza taka może być tematem azych baań. Wynk otzymane a wzytkch opanych w pacy tuktu ukłaów teowana potwezają popawną yntezę paw teowana pozwaają fomułować natępujące wnok: pzebeg czaowe wekośc teowanych (pękośc, całkowtej mocy czynnej mazyny mocy benej obwou tojana) opowaają żąanym opowezom na kokowe zmany watośc zaanych, w waantach FDC FOC-FDC zauważany jet newek wpływ kokowej zmany momentu eektomagnetycznego na pzebeg mocy benej. W waance teowana waance DTC-FDC wpływ zmany mocy czynnej na pzebeg mocy benej jet wyaźnejzy, opacowana moyfkacja obewatoa momentu obcążena pozwaa na popawene właścwośc tatycznych teowana pękoścą, pzez kompenację uchybu pękośc w tane utaonym, opacowane pawo teowana pąem tanow obą atenatywę a kayczne toowanego ukłau teowana śzgowego, zapewnając zybką eakcję na zmany watośc zaanej pąu tałą czętotwość pzełączeń w ukłaze z mouatoem wektoowym. Gwce 22 87

88 7. Wpływ zman watośc 7 Wpływ zman watośc paametów mazyny aynchoncznej na jakość teowana W zape paw teowana wymuzającego ynamkę wytępują paamety chematu zatępczego mazyny aynchoncznej, w zwązku z tym ceowe jet pawzene jak wpłyne na jakość ukłau teowana ch neokłane ozacowane ub zmana w czae pacy. W ceu poównana właścwośc opacowanych ukłaów teowana w tounku o kaycznych meto pzepowazono anazę ymuacyjną. Spawzono óżnce w opowezach ukłau teowana pękoścą mocą beną oaz mocą czynną mocą beną na zmany wekośc zaanych zakłócenowych. Da potawowych waantów ukłaów teowana FDC, któych wzytke watwy opate ą na znajomośc paametów mazyny, wykonano baana aboatoyjne. 7. Baana ukłaów teowana pękoścą mocą beną 7.. Baana ymuacyjne oee ukłaów teowana opane w ozzae 5.. połużyły o pzepowazena anazy wpływu neokłanej entyfkacj paametów mazyny aynchoncznej ub ch zman w czae pacy na właścwośc ukłau napęowego [J6]. Język kyptowy pogamu ATLAB [2] umożwł zautomatyzowane całego poceu, popzez wyzwaane ymuacj ze zmenanym paametam mazyny ejetację wynków. Baanom poano tzy metoy wykozytujące wymuzane ynamk: FDC, FOC-FDC DTC-FDC oaz kayczne metoy FOC DTC, taktowane jako punkt oneena. W metoach z FDC założono tyb II zęu, natomat watośc zaane w metoach kaycznych poano popzez ft onopzeputowy, aby ynamka była na pozome zbżonym o zaanej w FDC. Uwzgęnono zmany: ezytancj tojana wnka, nukcyjnośc głównej oaz ozpozena tojana σ wnka σ, a także mechancznej tałej czaowej T. Założono zmany w zakee o połowy o wukotnej watośc znamonowej, z kokem,25. Aby wzytke anazowane metoy, łączne z kaycznym FOC Gwce 22 88

89 7. Wpływ zman watośc DTC, któe ne ą opate na moeu mazyny, pacowały w takch amych waunkach, zman paametów okonywano w moeu mazyny. Ocenę pzepowazono pzez obewację pzebegów czaowych wekośc eguowanych (pękośc ω mocy benej ), a poneważ w zamknętym ukłaze teowana wekośc te powazane ą o pozomu zaanego, zwócono ówneż uwagę na wekośc pośene: moment m, amptuy pąów tojana wnka oaz tumen tojana ψ wnka ψ. Rozpatzono tzy tany pacy: zmanę pękośc zaanej pzy tałych watoścach zaanych mocy benej momentu obcążena (y. 7.a), zmanę mocy benej pzy tałych watoścach zaanych pękośc momentu obcążena (y. 7.b) oaz zmanę momentu obcążena pzy nezmennych watoścach zaanych pękośc mocy benej (y. 7.c) t [] t [] t [] a) b) c) Ry. 7.. Pzebeg czaowe wymuzeń Do oścowego poównana oponośc baanych meto teowana wykozytano kyteum całk watośc bezwzgęnej błęu (ang. Intega of Aboute vaue of Eo IAE): IAE t2 t w w t, (7.) gze w w oznaczają opoweno watośc eane zeczywte baanych wekośc, a t t 2 to początek konec baanego okna czaowego. Pzebeg czaowe watośc eanych pękośc mocy benej ą w pzypaku teowana FDC okłane okeśoną funkcją czau. W kaycznych ukłaach teowana pzebeg watośc eanych pękośc mocy benej wyznaczono pocza pacy ze znamonowym watoścam paametów mazyny. Da wekośc pośench okeśono zaeżnośc opujące je za pomocą pękośc, mocy benej momentu obcążena. Da pzykłau moment eektomagnetyczny jet zaeżny o momentu obcążena pochonej pękośc, amptua tumena kojazonego tojana zaeży o kłaowej y napęca tojana momentu eektomagnetycznego, t. W ten poób otzymano zetaw Gwce 22 89

90 7. Wpływ zman watośc pzebegów czaowych opowaających paametom znamonowym mazyny pozbawonych tętneń, znekztałceń o pzełączeń zawoów. Pzebeg czaowe pękośc, mocy benej obwou tojana momentu otzymane pocza pacy w cyku zman pękośc zaanej w potawowym waance ukłau teowana pzetawono na yunku 7.2. Paametem zmenanym jet nukcyjność główna mazyny ówna 5% znamonowej (y. 7.2a) 2% znamonowej (y. 7.2b). Jeyną wyaźne woczną óżncą w otzymanych wynkach jet pozom znekztałceń w mocy benej obwou tojana powtających pocza zman momentu eektomagnetycznego. Pzebeg czaowe wekośc pośench (amptu pąów tojana wnka oaz tumen kojazonych tojana wnka) w tym amym cyku zamezczono na yunku 7.3. Zwękzene nukcyjnośc głównej mazyny powaz o wyłużena czau tłumena tętneń w pzebegu amptu tumen kojazonych tojana wnka. Watośc amptu pąu tumena kojazonego wnka óżną ę znaczne o watośc opowaających paametom znamonowym mazyny. Wynka to z faktu, że pzy zmenonej nukcyjnośc głównej nna watość tumena kojazonego wnka, a pzez to wytwazającego go pąu wnka, jet potzebna o zapewnena zaanej mocy benej obwou tojana. ω ω ω ω m m m m t [] t [] a) b) Ry Pzebeg czaowe watośc eanych zeczywtych pękośc, mocy benej obwou tojana momentu a nukcyjnośc głównej ównej połowe watośc znamonowej (a) wukotne wękzej o znamonowej (b) w cyku zmany pękośc Gwce 22 9

91 7. Wpływ zman watośc ψ ψ. ψ ψ ψ ψ ψ ψ t [] t [] a) b) Ry Pzebeg czaowe watośc eanych zeczywtych amptu pąów tumen kojazonych tojana wnka a nukcyjnośc głównej ównej połowe watośc znamonowej (a) wukotne wękzej o znamonowej (b) w cyku zmany pękośc Pzebeg czaowe uzykane w cyku zman watośc zaanej mocy benej obwou tojana zaejetowano w waance teowana FOC-FDC (y. 7.4). Paametem zmenanym jet nukcyjność ozpozena wnka. Pzy jej watośc ównej 5% znamonowej zwękzają ę tętnena amptu pąów tojana wnka (y. 7.5), w zwązku z tym ówneż tętnena w pzebegach mocy benej obwou tojana momentu eektomagnetycznego ą powękzone (y. 7.4). Z koe zbyt uża watość nukcyjnośc ozpozena powouje wzot tętneń pzebegach amptu tumen kojazonych tojana wnka. Gwce 22 9

92 7. Wpływ zman watośc ω ω ω ω m m m m t [] t [] a) b) Ry Pzebeg czaowe watośc eanych zeczywtych pękośc, mocy benej obwou tojana momentu a nukcyjnośc ozpozena wnka ównej połowe watośc znamonowej (a) wukotne wękzej o znamonowej (b) w cyku zmany mocy benej obwou tojana Gwce 22 92

93 7. Wpływ zman watośc ψ ψ. ψ ψ ψ ψ ψ ψ t [] t [] a) b) Ry Pzebeg czaowe watośc eanych zeczywtych amptu pąów tumen kojazonych tojana wnka a nukcyjnośc ozpozena wnka ównej połowe watośc znamonowej (a) wukotne wękzej o znamonowej (b) w cyku zmany mocy benej obwou tojana Cyk zmany watośc zaanej momentu obcążena pzetawono a waantu teowana DTC-FDC. Zmane uegała watość ezytancj tojana, wykozytywana w etymatoze tumena kojazonego tojana właśne w amptuze tej wekośc zmany ą najwyaźnej woczne (y. 7.7), w potac zwękzonych tętneń nepawłowej watośc śenej pzebegu. Watośc pękośc momentu eektomagnetycznego utzymywane ą na popawnym pozome (y. 7.6). Gwce 22 93

94 7. Wpływ zman watośc t [] t [] a) b) Ry Pzebeg czaowe watośc eanych zeczywtych pękośc, mocy benej obwou tojana momentu a ezytancj tojana ównej połowe watośc znamonowej (a) wukotne wękzej o znamonowej (b) w cyku zmany momentu obcążena Gwce 22 94

95 7. Wpływ zman watośc t [] t [] a) b) Ry Pzebeg czaowe watośc eanych zeczywtych amptu pąów tumen kojazonych tojana wnka a ezytancj tojana ównej połowe watośc znamonowej (a) wukotne wękzej o znamonowej (b) w cyku zmany momentu obcążena W ceu pokazana w jak poób wkaźnk IAE jet zwązany z óżncam wocznym w pzebegach czaowych wybane wynk zotały konfontowane z watoścą opowaającego m wkaźnka. Na yunku 7.8 pzetawono poównane pzebegów eanych zeczywtych amptuy tumena kojazonego tojana a tzech watośc ezytancj tojana: znamonowej (b) oaz mnejzej (a) wękzej o znamonowej (c). Wymuzenem była zmana pękośc zaanej. Woczne ą óżnce zaówno w amptuze, jak w uzae chaakteytycznych a DZ tętneń w tanach pzejścowych. Gwce 22 95

96 7. Wpływ zman watośc c) =,5 n t, Ry Pzebeg czaowe watośc eanych zeczywtych amptuy tumena tojana, pzy wymuzenu pękoścowym zmanach ezytancj tojana a zmnejzonej (a), znamonowej (b) zwękzonej (c) ezytancj tojana Na yunku 7.9 zamezczono pzykłaowy wyke zaeżnośc wkaźnka IAE obczonego a amptuy tumena kojazonego tojana, pzy kokowych zmanach pękośc zaanej, o kotnośc ezytancj tojana w tounku o jej watośc znamonowej. Obazuje on wpływ zman ezytancj na watośc wkaźnka IAE a pęcu baanych meto teowana mazyny aynchoncznej wutonne zaanej. Zaznaczono punkty opowaające pzebegom czaowym z yunku 7.8. Da ezytancj tojana ównej znamonowej nezeowa watość wkaźnka IAE wynka z ganących tętneń w pzebegu amptuy tumena kojazonego tojana. Wękze watośc wkaźnka IAE wytępują w pzypakach, gy poza owym tętnenam wytępuje ówneż tała óżnca męzy watoścą eaną a zeczywtą (np. w pzezae czau o o, na y. 7.8a,c). Poównana baanych meto można okonać obewując wkaźnk IAE a takch amych topn zman paametów. Poatność anej metoy na zmany okeśonego paametu można ocenć na potawe nachyena opowaającej jej kzywej. Im bazej płak wyke, tym mnejze zmany baanej wekośc. Pzykłaowo z yunku 7.9 oczytać można, że wkaźnk IAE a tumena kojazonego tojana jet wękzy w metoze FOC nż w metoach FDC oaz FOC-FDC nawet a nomnanej watośc ezytancj. Wyaźne wękze ą watośc IAE a meto opatych na DTC, co wynka z mnejzej śenej czby pzełączeń zawoów, a pzez to wękzych tętneń w pzebegu Gwce 22 96

97 7. Wpływ zman watośc czaowym tumena. Poobne jak w metoze FOC zauważane jet zmnejzene wkaźnka IAE w pzypaku zatoowana FDC w nazęnej pęt teowana. zm. pękośc za / n Ry Zmana watośc wkaźnka IAE amptuy tumena tojana a pozczegónych meto Wynkem pzepowazonej anazy jet ozna wykeów obazujących wpływ zman pozczegónych paametów mazyny na baane wekośc: pękość, moc beną obwou tojana, moment eektomagnetyczny, amptuy pąów tojana wnka oaz amptuy tumen kojazonych tojana wnka. Gomaząc na jenym wykee wpływ wzytkch paametów mazyny na okeśoną wekość pzygotowano pezentację wynków, umożwającą łatwą ocenę anazowanych meto. W tym ceu a każego zmenanego paametu wybano makymaną mnmaną watość wkaźnka IAE, twoząc łupek o wyokośc ównej zakeow zman watośc IAE. Gafczne pzetawono to na yunku 7. jako zutowane wykeów z yunku 7.9 na oś ponową. Gwce 22 97

98 7. Wpływ zman watośc.8 zm. pękośc za / n Ry. 7.. Zaaa twozena wykeów łupkowych Na yunkach pzetawono zakey zmennośc wkaźnka IAE anazowanych wekośc a wzytkch zmenanych paametów. Wyznaczone wkaźnk IAE a pękośc pzyjmują, zgone z oczekwanam, neweke watośc (y. 7.). Poównując zmenność wkaźnka IAE w pzypaku zman mechancznej tałej czaowej zauważa ę wyaźną pzewagę meto wykozytujących FDC. Wynka to z faktu, że teowane FDC jet opone na zmany tej wekośc. Wyaźne óżnce pomęzy pękoścą eaną a zeczywtą wytępują tyko po pzekoczenu założonych oganczeń amptuy pąu. W metoze DTC-FDC mnmana watość wkaźnka IAE a pękośc (y. 7.) jet wyżza, nż w pozotałych metoach. Poównując jenak óżncę męzy makymaną a mnmaną watoścą IAE otzymuje ę poobny wynk, co w pozotałych metoach wykozytujących pawa teowana FDC. Wkaźnk IAE wyznaczone a ugej wekośc eguowanej mocy benej obwou tojana pzetawono na yunku 7.2. Poatność wkaźnka IAE na zmany paametów mazyny aynchoncznej a wzytkch meto teowana jet na poobnym pozome. Zakey zmennośc wkaźnka IAE a meto wykozytujących teowane DTC wkazują na wyaźne wękzą watość błęu a waunków znamonowych wyżza watość mnmana IAE. Woczny jet kozytny wpływ wykozytana teowana FDC w pęt nazęnej (teowane DTC- FDC). Gwce 22 98

99 7. Wpływ zman watośc.4 Wkaźnk IAE a w.3 FDC FOC-FDC FOC DTC-FDC DTC.2. m T Ry. 7.. Wkaźnk IAE a pękośc.25 Wkaźnk IAE a.2 FDC FOC-FDC FOC DTC-FDC DTC.5..5 m T Ry Wkaźnk IAE a mocy benej Watośc wkaźnka IAE a momentu eektomagnetycznego mazyny (y. 7.3) pzyjmują w wękzośc pzypaków watośc poównywane z otzymanym a pękośc mocy benej. Wyjątkem jet znaczne wękzy wpływ zman watośc mechancznej tałej na watość wkaźnka IAE. We wzytkch metoach wykozytujących pętę FDC woczna jet mnejza mnmana watość wkaźnka IAE, co wynka z zmnejzonych tętneń w pzebegach czaowych momentu. Gwce 22 99

100 7. Wpływ zman watośc.4 Wkaźnk Wkaźnk IAE IAE a a m m.3.2. σ σ T m T paamety Ry Wkaźnk IAE a momentu Poównując yunk zauważa ę poobeńtwo wpływu zman paametów napęu na moment amptuę pąów tojana. Watośc pąów tojana zaeżą o momentu obcążena pzypezena, jenakowego a wzytkch baanych meto. W zwązku z tym mnejze watośc wkaźnka IAE otzymane w ukłaach teowana wykozytujących FDC wynkają z pozomu tętneń amptuy pąu tojana. Zecyowane najwękze watośc wkaźnk IAE pzyjmuje a amptuy pąu wnka pzy zmanach watośc nukcyjnośc głównej oaz nukcyjnośc ozpozena mazyny aynchoncznej (y. 7.5). Watośc tego wkaźnka a pąu wnka ą mało zaeżne o metoy teowana. Wynka to z faktu, ż zmany nukcyjnośc wymuzają wytwozene wękzej watośc pąu a uzykana takego amego tumena, a pzez to momentu mocy benej. Gwce 22

101 7. Wpływ zman watośc.4 Wkaźnk IAE a.3.2. m T Ry Wkaźnk IAE a amptuy pąu tojana 2.5 Wkaźnk IAE IAE a a σ σ T m T paamety Ry Wkaźnk IAE a amptuy pąu wnka Znaczne wękze watośc zakey zmennośc wkaźnka IAE a tumena kojazonego z uzwojenem tojana a meto teowana FOC DTC (y. 7.6) śwaczą o wękzych wonej ganących tętnenach wokół watośc śenej amptuy tumena. Steowane wymuzające ynamkę epej węc obe az z znanym pobemem, chaakteytycznym a mazyny wutonne zaanej. Z koe w pzypaku baana tumena kojazonego z uzwojenem wnka (y. 7.7) wzytke metoy teowana cechują ę zbżoną oponoścą na zmanę paametów mazyny aynchoncznej. W ukłaze teowana DTC-FDC watośc zakey Gwce 22