Badanie sprawności układu maszyna PMSM – przekształtnik w szerokim zakresie przetwarzanej mocy

The paper shows the results of investigation of power processing efficiency and power losses in PMSM – inverter system, in wide range of processed power. The laboratory system tested consists of the Permanent Magnet Synchronous Generator and four-quadrant inverter, transferring the energy produced directly to the main supply. The generator was driven by the induction motor drive system, supplied from the inverter stabilising the torque of the motor. The rotational speed was stabilised by the PMSM drive system. The investigations has been made for the rotational speed in the range 100 to 1000 rpm and the torque between 10 and 100 percent of maximum value. The results are presented on plots showing the power losses and efficiency of energy processing in each part of power processing system as a function of torque, for various values of rotational speed.

W artykule przedstawiono wyniki badania mocy strat i sprawności przetwarzania energii w układzie laboratoryjnym, złożonym z maszyny synchronicznej o magnesach trwałych (PMSM), o mocy 14,6 kW, pracującej jako generator i czterokwadrantowego przekształtnika, oddającego energię do sieci elektroenergetycznej. Generator był napędzany układem złożonym z maszyny indukcyjnej i czterokwadrantowego przekształtnika. Układ napędzający pracował w reżimie zadanego momentu, zaś układ z maszyną PMSM stabilizował zadaną prędkość obrotową. Badania przeprowadzono dla prędkości obrotowych wału zmienianych w zakresie od 100 obr/min do 1000 obr/min oraz momentu na wale zmienianego w zakresie ok. 10 - 100% Tmax. Uzyskane wyniki pokazano na wykresach, ilustrujących moc strat i sprawność przetwarzania energii w poszczególnych elementach toru przetwarzania w funkcji momentu na wale, dla różnych prędkości obrotowych wału. Otrzymane rezultaty pozwalają lepiej określić sprawność elektrowni wiatrowej, która z istoty swojej przez znaczną część czasu pracuje przy relatywnie małych wartościach przetwarzanej mocy.