Studiu teoretic si experimental al sistemului starter-alternator integrat la autovehicule de noua generatie

Raport de Cercetare

Grant: Studiu teoretic si experimental al sistemului starter-alternator integrat la autovehicule de noua generatie

Autor: Moldovan Tiberiu

Universitatea: Universitatea Tenhica din Cluj-Napoca

1. Probleme generale privind sistemul starter-alternator integrat

cu maşina sincrona cu magneţi permanenţi interiori

La autovehiculele actuale partea de forţă a sistemului electric este formată din doua

echipamente separate: starterul sau demarorul (motor electric) şi alternatorul. Starterul convenţional,

maşina de c.c cu colector şi magneţi permanenţi, acţionează motorul cu ardere interna, printr-un

angrenaj mecanic. Alternatorul convenţional (de tip Lundell, cu poli în ghiară) acţionat prin curea,

furnizează energia electrică necesară în autovehicul. Acesta este limitat constructiv la 2 kW.

Randamentul actualelor alternatoare este de 55-60 %, fiind preconizat ca acesta să crească la

aproximativ 75 %, la sarcină nominală, pentru ansamblul maşină electrică-convertor electronic de

putere. [5]

În Fig. 1 a) este prezentată schematizat cuplarea convenţională cu 2 maşini electrice

separate: starterterul şi alternatorul. Starterul convenţional acţionează motorul de ardere interna,

printr-un angrenaj mecanic, iar alternatorul convenţional, acţionat prin curea furnizează energia

electrica necesara în autovehicul.

În Fig. 1 b) este prezentată o soluţie de acţionare directă (’direct-drive’) în starterul si

alternatorul sunt integrate într-o singură maşină electrică, numită SAI, care este montată coaxial cu

arborele de acţionare a motorului cu ardere internă, mai exact, între acesta şi transmisie ( ambreiaj,

cutie de viteză). Utilizarea unui sistem starter-alternator integrat (SAI) asigură funcţionarea

ansamblului la pornire (rol de starter), iar apoi maşina electrică va lucra în regim de generator

furnizând energie electrică (rol de alternator). [7]

Fig. 1 a) Sistem convenţional de starter şi alternator.

b) Sistem SAI cu acţionare directa.

Această configuraţie, care are raportul de transmisie de 1:1, rezolvă în mod elegant problema

cuplajului mecanic, eliminând o serie de elemente mecanice (curea de transmisie, sau angrenaje

mecanice) a căror funcţie este preluată de axul rotoric al maşinii electrice al sistemului SAI.

Revista de Politica Stiintei si Scientometrie - Numar Special 2005 - ISSN- 1582-1218 1/20

Cutie de viteze

Volantă

Starter Ambreiaj

Alternator

Motortermic

Ambreiaj

Cutie de viteze

Motortermic

SAI

Pentru a realiza un studiu al sistemului SAI, la nivel de stand experimental, este necesara

studierea caietului de sarcini al acestui tip de aplicaţii. Alegerea celei mai bune soluţii de SAI se poate

face doar după studierea cerinţelor electrice, mecanice si termice ale aplicaţiei. În continuare, sunt

prezentate principalele cerinţe electrice şi constrângeri mecanice si termice care trebuie luate in calcul

pentru alegerea soluţiei optime de sistem SAI.

Cerinţele electrice sunt în special legate de baterie (avem tensiunea impusa de 42V) si de

performantele maşinii electric în ambele regimuri de funcţionare.

Pentru regimul de motor:

- cuplu de pornire mare 150Nm (0 la 500 rpm),

- putere ceruta maximă 6KW (0 500 rpm),

- densitate maximă de curent limitată la 50A/mm2.

Pentru regimul de generator:

- posibilitatea funcţionarii intr-o gama mare de viteze (până la 6000rpm),

- densitate maximă de curent limitată la 20A/ mm2,

- randamentul electric al sistemului de 75%, la 1500rpm. [1]

În următorul tabel sunt prezentate comparativ principalele performanţe ale funcţiei de starter

şi alternator pentru sistemul convenţional şi pentru sistemul SAI cu acţionare directă.

Problemele cum ar fi: volumul si forma maşinii electrice a sistemului SAI, schimbările bruşte

de viteza ale vehiculului (frânări bruşte, acceleraţii puternice, oprirea motorului), vibraţiile şasiului (o

problema mai ales pentru convertorul electric de putere aferent maşinii electrice), precum si

constrângerile termice (temperatura minimă şi maxima la care va funcţiona convertorul electronic de

putere şi maşina electrică), trebuie luat în considerare, dar ele vor fi bine studiate doar in cazul in care

se va realiza unui model care se va monta pe un vehicul. Pentru studiul experimental pe model de

laborator al regimurilor de funcţionare a unui sistem SAI pentru autovehicule de noua generaţie,

constrângerile mecanice si cele termice nu vor fi analizate.

Tabel 1 cuprinde o comparaţie între cerinţele impuse starterului şi alternatorului în sistemul

convenţional, respectiv în sistemul SAI cu acţionare directă.

Sistemul starter si alternator convenţional

Sistemul starter-alternatorintegrat (SAI)

Motor termic nMT = 500 - 6.000 rpm Motor termic nMT = 500 - 6.000 rpm P = 1.2 kW PMT = 4 - 6 KW

AlternatornA = 3* nMT = 170 – 2.000 rpm Motor: TISA =100 to 300 Nm

Masina Time = 3 -5 s nMT = 500 rpm SAI electrica nISA,m = nMT = 500 rpm nS = 10 * nICE =5000 rpm PG = PM / 2 Starter TMT = 100 to 300 Nm Generator: nISA,g = nMT =

TS = TMT / 10 =10 to 30 Nm = 500-6000 rpm

Convertor electronic

Bi-directional, trifazat in punte in tehnologie IGBT

de putere Limitarea curentului la 10 – 20 ABaterie U = 12 V Baterie U = 42 V

Integrarea starterului şi a alternatorului în aceeaşi maşină electrică ridică probleme datorită

cerinţelor diferite din cele doua regimuri de funcţionare ale maşinii electrice. Ambele regimuri electrice

sunt dure: atât regimul de motor, când se cere un cuplu mare la pornire, cât şi în regimul de generator,


când maşina electrică funcţionează la viteze mari, deci în domeniul de flux de excitaţie slăbit şi putere

constantă.

Maşina sincronă cu magneţi permanenţi interiori (MSMPI) are randamentul bun, densitate

mare de putere si are posibilitatea funcţionării la viteze mari, cu slăbire de flux la putere constanta.

Faptul că magneţii sunt îngropaţi în mizul rotoric, face din MSMPI o maşina hibridă, cuplul fiind produs

atât de magneţi cât şi de reluctanţa variabila a circuitului magnetic, fapt ce furnizează proiectantului

maşinii un grad de libertate foarte important în aplicaţii de SAI (în special, face posibilă obţinerea unui

domeniu larg de viteză la putere constantă). Aceste avantaje sunt un factor important în alegerea

MSMPI ca soluţiei de maşina electrică pentru SAI. În Fig. 2, este prezentat rotorul unei MSMPI cu trei

straturi de magneţi permanenţi (pe bază de pământuri rare, uzual NdFeB). Statorul MSMPI este

similar cu cel al unei maşini clasice de c.a. trifazat, înfăşurarea indusă fiind distribuită în crestăturile

miezului feromagnetic lamelat. [1]

Fig. 2 Rotorul unei MSMPI cu trei straturi de magneţi permanenţi.

2. Dezvoltarea modelului matematic al sistemului SAI cu MSMPI


În stabilirea ecuaţiilor de funcţionare ale MSMPI se au in vedere următoarele ipoteze:

- fluxurile magnetice de dispersie se neglijează;

- nu se consideră saturaţia magnetică;

- se neglijează efectele demagnetizării magnetilor permanenti rotorici.

Modelul matematic al MSMPI constă dintr-un sistem de ecuaţii diferenţiale în referenţialul d –q

ataşat rotorului, care prezintă caracter general atât din punct de vedere funcţional al maşinii, cât şi din

punct de vedere al reglării acesteia:

(1)

(2)

(3)

(4)

Cuplul electromagnetic se calculează din derivata coenergiei magnetice :

(5)

Ecuaţia de mişcare a rotorului MSMPI este :

. (6)

Înlocuind fluxurile în ecuaţiile de tensiune (1) si (2), si explicitând derivatele din ecuaţiile (3) şi

(4) de mai sus, se obţine modelul matematic al MSMPI, sub forma ecuaţiilor de stare:

, (8)

, (9)

unde:

- tensiunea statorică de fază;

, - inductanţa statorică după axa d, respectiv q;

, - componentele după axele d şi q ale curentului statoric;

rezistenţa înfăşurării de fază a indusului ;

numărul de perechi de poli;

- cuplul electromagnetic dezvoltat;

viteza unghiulară electrică a rotorului;


Pentru simularea funcţionării MSMPI se utilizează modelul generalizat d-q. Echivalenţa dintre

maşina model şi maşina reală trifazată se obţine cu ajutorul unei transformări ortogonale, relaţiile de

transformare fiind:

- pentru transformarea de la sistemul a, b, c la sistemul d, q, 0

(10.1)

(10.2)

(10.3)

- pentru transformare de la d, q, 0 la sistemul a, b, c

(11.1)

(11.2)

. (11.3)

3. Simularea SAI cu MSMPI. Rezultatelor obţinute din simulari


In regim de motor de al pornire (viteza 0) la viteza de bază, 500 rpm, curentul statoric de pe

axa q este comandat cu regulatoare cu histerezis, fiind determinat de eroarea de viteză si limitat la o

valoare, iar curentul statoric de pe axa d se consideră 0, cum se observa in Fig. 3.

Fig 3. Viteza si curentul statoric de pe axa q in regim de motor.

În regimul de generator (rol de alternator), al MSMPI, energie electrică obţinută reîncarcă,

printr-un redresor, bateria de acumulatoare, strategia de comanda adoptata este controlul curentului

de reîncărcare. In acest regim curent cerut pe direcţia q are o valoare negativa, iar curentul pe direcţia

d este zero. Curentul de reincarcare este suma redresată a celor doi curenţilor statorici Id ai Iq.

Schema bloc a sistemului SAI cu MSMPI realizată în mediul Matlab-Simulink, este

prezentată în Fig. 4.

Fig 4. Schema bloc a sistemului SAI cu MSMPI.

În simularea funcţionării SAI cu MSMPI, în blocul MSMPI se adoptă ca intrări viteza şi

inerţia, iar ca ieşiri viteza, în regim de motor, respectiv curentul de reîncărcare, în regim de generator.

Ca detalii, sunt redate în Fig. 5 si Fig. 6, modelele de simulare ale MSMPI, respectiv

convertorului c.a./c.c. asociat acesteia.


V

Iq

Vre

E

Fig. 5 Diagrama Matlab-Simulink a MSMPI pentru SAI.

Fig. 6 Diagrama Matlab-Simulink a convertorului c.a./c.c. pentru SAI.

Rezultatele simulării sunt prezentate în cele ce urmează.

Fig. 7 Parametrul stare, viteza SAI si cuplul MSMPI.


Fig. 8 Curenţii statorici ai MSMPI in aplicaţii SAI.

Fig. 9 Curenţii statorici ai MSMPI in aplicaţii SAI la trecerea din regim de motor in regim de generator.


4. Studiul experimental al sistemului SAI

4.1 Model de laborator al unui sistem SAI cu MSMPI pentru autovehicule de noua generaţie

Pe durata mobilităţii Erasmus pe care a făcut-o la Universitatea Jules Vernes din Amiens,

Franţa am făcut o vizita la Ecole des Hautes Etudes Industrielles (HEI), Université catholique de Lille,

Franţa.

În Laboratorul de maşini electrice de la Ecole des Hautes Etudes Industrielles (HEI),

Université catholique de Lille, Franţa, s-a realizat un model experimental de laborator cu prototip de

SAI asociat unui emulator de motor de ardere internă (maşină de curent continuu).

Componentele principale ale standului experimental sunt un volant de inerţie, o maşină

asincronă cu rotor în scurtcircuit, o maşină sincronă cu magneţi permanenţi, o maşină de c.c. şi patru

invertoare de tensiune comandate cu ajutorul a trei calculatoare PC dotate cu plăci dSPACE. În

continuare, sunt prezentate câteva caracteristici tehnice ale standului experimental: Inerţia volantului este de 0,2 kg·m2, iar turaţia maximă la care acesta poate funcţiona este de

3000 rpm; Maşina asincronă este cu rotor în colivie, trifazată, cu două perechi de poli (turaţia sincronă

este de 1500 rpm la 50 Hz) şi puterea de 3 kW; Maşina sincronă cu magneţi permanenţi este trifazată, are trei perechi de poli, turaţia

nominală de 3000 rpm şi puterea de 2,83 kW; Maşina de c.c., folosită ca emulator al turbinei eoliene, are puterea de 3 kW la turaţia

nominală de 1500 rpm; Invertoarele de tensiune, în punte trifazată, sunt în tehnologie IGBT, furnizate de firma

Semikron şi sunt comandate în regim PWM prin intermediul plăcilor dSPACE.

Din motive economice, standul experimental a fost construit cu componente disponibile pe

piaţă, suficiente, însă, pentru studiul comportării unui SAI.

Standul experimental are o structura modulară, care poate fi modificată astfel încât să poată fi

studiat SAI atât cu maşina asincronă, cât şi cu maşina sincronă cu magneţi permanenţi. Utilizarea

volantului in aceste experimente este necesara pentru ca emulatorul de maşinii cu ardere internă

(maşină de curent continuu) sa aibă o inerţie comparabila cu cea a unul motor termic real. Capacitatea

volantului de inerţie este de 9870 J sau 2,74 Wh. Limitele pentru turaţia volantului este 3000 rpm.

În Fig. 10 este prezentată fotografia standului experimental realizat pentru studiul modelului de

laborator al unui prototip de SAI, componente standului sunt indicate prin săgeţi.

Maşina de curent continuu (3 kW / 1500 rpm), este alimentată cu PWM, controlul realizându-

se de către controlerul DS1104 dSPACETM (PowerPC 603e / TI DSP TMS320F240).

Aceasta este montata coaxial la rotorul MSMPI (2.8 kW / 3000 rpm). Statorul acesteia este

conectata la bus-ul de tensiune continuă (3300 µF / 800V) prin PWM si este controlat printr-un

controler DS1103 dSPACETM Card (PowerPC 604e / TI DSP TMS320F240).

Toate convertoarele PWM sunt în tehnologie IGBT, au aceeaşi structură şi sunt furnizate de

SEMIKRONTM (1200V/50A). Sunt compuse dintr-un modul redresor SKD 51/14, trei tranzistoare IGBT

de tip SKM 50 GB 123 D si unul SKM 50 GAL 123 D. Ca detalii parametrii acestora se pot vizualiza pe

site-ul http://www.semikron.com.

Interfeţele de măsură şi control între senzori şi controlerele dSPACETM face posibil reglajul in

timp real.

Parametrii MSMPI şi a volantei: Numărul de poli: 2·p = 6; Resistenţa statorica: Rs = 0.944 Ω;


http://www.semikron.com/

Inductivitatea pe directia d: Ld = 14.44 mH; Inductivitatea pe directia q: Lq = 25.06 mH; Coeficientul Back-emf: ke = 0.78 V·s·rad-1; Curentul maxim: Imax = 6.75 A; Inertia volantei: J = 0.2085 kg·m2; Coeficient de frecari viscoase: B = 0.0011 Nm·s·rad-1.

Fig. 10 Standul experimental realizat pentru studiul modelului de laborator al SAI cu MSMPI.

4.2. Rezultatele experimental al studiului regimurilor de funcţionare al unui sistem SAI

Schema bloc a sistemului SAI cu MSMPI realizată în mediul Matlab-Simulink, care a fost

implementata pe placă dSPACE a standului, unde au fost realizate experimentele este prezentată în

Anexa 1.

Experimentele realizate ating marea majoritate a regimurilor de funcţionare la care este

supusă MSMPI in sistem SAI.

In următoarea diagramă se pot observa diferitele momente ale funcţionării sistemului SAI.


volant de inerţie

MSMPI

Maşina de curent continuu

Fig. 11 Diagrama variaţia turaţiei SAI si diferitele regimuri de funcţionare

In cele ce urmează prezint schematizat regimurilor de funcţionare ale SAI, cu următoarele specificaţii:

- (N) înseamnă ca acest regim nu a fost studiat in experiment şi (D) înseamnă ca acest regim a fost studiat in experiment,

- numărul ataşat fiecărui regim se regăseşte în diagrama din Fig. 4. Regimurilor de funcţionare ale SAI:

- Regim staţionar:- de generator:

- la viteze joase, (N) 5- la viteze înalte; (N) 7

- Regim dinamic:- de motor:

- pornirea, cu dezvoltarea cuplului necesar şi atingerea vitezei dorite; (D) 1

- de generator:- variaţii de viteză în regim de generator:

- la viteze joase:- accelerări, (D) 3- decelerări; (D) 4

- la viteze mari:- accelerări, (N) 6- decelerări; (N) 8

- oprirea; 10- schimbări de regim:

- trecerea din regim de motor în regim de generator, (D) 23- trecerea din regim de generator în regim de motor (cuplul SAI are

acelaşi sens cu MAI); (N) 9- oprirea motorului. (N) 10


Turatia SAI

Timpul (s)

2500

450

1 2 3 4 5 3 6 7 8 4 9 3 4 10

Fig. 12 Variaţia turaţiei MSMPI a sistemului SAI - rezultate experimentale.

In Fig. 12 se poate vizualiza variaţia turaţiei MSMPI a sistemului SAI rezultate în urma

experimentelor realizate pe stand pe diferite intervale. Se observă ca motorul porneşte la momentul

t=2s MSMPI funcţionând in regim de motor până la t=4,8s. De la momentul t=4,8 MSMPI lucrează in

regim de generator, viteza sa fiind impusa de emulatorul motorului de ardere interna.

Intervalul de timp t= [4,8s, 13s] precum si intervalul t=[15,2s, 18s], corespund accelerarii

ansamblului SAI-MAI, iar intervalele t=[13s, 15.2s] si t=[18s, 25s] decelerarii ansamblului SAI-MAI.

Curentii Id şi Iq, din statorul MSMPI, obţinuţi experimental se pot vizualiza in Fig. 6 a). Se

observă ca aceştia au oscilaţii in jurul valorilor curentilor de referinta. Pina la momentul pornirii

motorului Id şi Iq sunt nuli. In regim de motor Id_ref=0 iar este limitat la Iq_ref=-12. In regim de

generator Id_ref=0 iar Iq_ref=5. Acestia se pot vizualiza in detaliu in momentul trecerii din regim de

motor in regim de generator in Fig. 13 b).

Fig. 13 a)Curenţii Id şi Iq ai MSMPI - rezultate experimentale;

b)Curenţii Id şi Iq ai MSMPI la trecerea din regim de motor in regim

de generator - rezultate experimentale.


Atâta timp cât SAI functionează in regim de motor, puterea este pozitiva si creşte proporţional

cu viteza. In regim de generator puterea isi schimbă sensul, deci se furnizează energie către bus-ul de

tensiune continua (bateria). La fel ca în regim de motor, amplitudinea este proporţională cu viteza,

variaţiile puterii regăsindu-se in variaţiile vitezei, cum se vede in Fig. 14.

Fig. 14 Puterea SAI - rezultate experimentale.

În Fig. 15 a) se prezintă curentul statoric pe o fază, obţinut experimental. La pornirea SAI, in

regim de motor, amplitudinea acestuia este de 9,5 A, iar in regim de generator amplitudinea este de 4

A. La o vizualizare detaliata a acestuia se observă ca are o variaţie sinusoidală şi in momentul trecerii

din regim de motor in regim de generator curentul se defazează cu 1800 (Fig. 8 a)).

Fig. 15 a) Curentul statoric - rezultate experimentale;

b) Curentul statoric al SAI, detaliat - rezultate experimentale.

Curenţii statorici din cele 3 faze se pot observa în Fig. 16. Variaţia lor este sinusoidală,

defazajul dintre ele este de 3π/2.


Fig. 16 Curentii statorici ai SAI, la trecerea din regim de motor in regim de generator -

rezultate experimentale.

4.3.Prezentare stand experimental pentru studiul

sistemului SAI cu MSMPI din Universitatea Tehnice din Cluj-Napoca

Se urmareste realizarea unui stand experimental de laborator pentru studiului comportării

MSMPI in aplicaţii SAI in laboratorul de Micomotoare, in laboratoarele Universităţii Tehnice din Cluj-

Napoca. Modelul experimental de laborator format din MSMPI alimentat si comandat prin invertor si un

emulator de motor cu ardere interna (maşina de curent continuu) este prezentat schematizat in Fig.

17.

Fig. 17 Modelul experimental de laborator al SAI din laboratorul de Micomotoare, din cadrul

Universităţii Tehnice din Cluj-Napoca.

Alimentarea MSMPI se va face cu un convertor c.c./c.a. în punte trifazată în tehnologie IGBT

(Fig 18). A fost necesara proiectarea acestuia (vezi Anexa 2 si Anexa 3). Pentru executarea sa s-au

folosit tranzistoare de tip IRG4PH50KD şi driver IR2110.


MSMPI

Convertor trifazic bidirectional

AC-DC

Vdc

SAIBateria

42V

Maşină de current continuu

Emulator de motor cu ardere intena

Fig 18. Convertor electronic de putere.

Comanda numerică a sistemului de acţionare se va face cu controler-ul DSP de tip

TMP320F240PQ de la Texas Instruments, pe cere îl avem in laborator.

Se va studia comportarea ansamblul format din MSMPI şi convertorul AC-DC. In Fig. 19 se

prezinta schematizat sistemul de comandă şi control al SAI (model de laborator).

Figura 19. Diagrama modelului de laborator al sistemului SAI cu MSMPI.

Sistemul de acţionare reprezentat in Fig. 19 este format din 5 parţi:

- controlerul,

- convertorul electronic deputere,

- blocul motor (MSMPI), care furnizează informaţii blocului senzori şi traductoare,

- sarcina, motor de curent continuu,

- blocul reprezentat de senzori şi traductoare (tahogeneratoare, traductoare de poziţie si

de curent), care are rolul de a monitoriza comportarea sistemului oferind un semnal

feed-back controlerului.

Se lucreaza la elabora unui ‘soft’ pentru DSP, conform algoritmilor de comandă şi control,

care in prima etapa va fi: in regimul de motor (rol de starter), al MSMPI, reglarea se va face prin

intermediul unor regulatoare bipoziţionale cu histerezis al curentului statoric, în funcţie de eroarea de

turaţie, iar in regimul de generator (rol de alternator), strategia de comanda va fi controlul curenţilor

statorici. Munca de cercetare in domeniul sistemului SAI se va canaliza spre realizarea unor strategii

de comanda cit mai eficiente (exemplu DTC); in urma comparatiilor dintre aceste strategii de comanda

se va alege varianta cea mai buna de sistem SAI.


4. Concluzii

În conformitate cu caietul de sarcini şi condiţiile de exploatare ale starterului, respectiv,

alternatorului unui autovehicul, sa ales utilizarea maşinii sincrone cu magneţi permanenţi interiori

(MSMPI) pentru realizarea unui stand experimental SAI pentru autovehicule de nouă generaţie.

Până in stadiul actual al cercetării de doctorat s-au realizat simulări a diferite strategii de

control pentru SAI cu MSMPI, în mediul MATLAB/Simulink. Acestea au fost implementate printr-o

placă dSPACE pe standul experimental din Laboratorul de maşini electrice de la Ecole des Hautes

Etudes Industrielles (HEI), Université catholique de Lille, Franţa. Aici s-au realizat experimente cu

MSMPI ca SAI, asociat unui emulator de motor de ardere internă (maşină de curent continuu).

Rezultatele experimentale obţinute, studiind comportarea MSMPI in diferite regimuri de

funcţionare, arata ca MSMPI corespunde cerinţelor tehnice privind utilizarea sa in aplicaţii SAI. Acesta

fiind un studiu preliminar, este de dorit ca in viitorul apropiat sa se realizeze stand experimental de

laborator pentru studiului comportării MSMPI in aplicaţii SAI in laboratorul de Micomotoare, din cadrul

Universităţii Tehnice din Cluj-Napoca. Acesta va fi format din MSMPI alimentat si comandat prin

invertor si un emulator de motor cu ardere interna (maşina de curent continuu).


Bibliografie

1. Soong W. L, Ertugrul N., Investigation of Interior Permanent Magnet Offset-Coupled Automotive

Integrated Starter/Alternator, Conf. Records of IEEE - IAS 2001 Meeting, Chicago, USA, 2001,

CD-ROM.

2. Bae B., Sul S., Practical Design Criteria Permanent Magnet Synchronous Motor for 42V Integrated

Starter-Alternator, Conf. Records of IEMDC’ 2003, Wisconsin, USA, 2003, CD-ROM.

3. Chédot L., Friedrich G., Comparisons of Direct and Adaptative Optimal Controls for Interior

Permanent Magnet Synchronous Integrated Starter Generator, Conf. Records of IEMDC’ 2003,

Wisconsin, USA, 2003, CD-ROM.

4. Lovelace E. C., et al., An Interior PM Starter/Alternator for Automotive Applications, Conf. Proc. of

ICEM’ 98, Istanbul, Turkey, 1998, Vol. 3, pp. 1802-1808.

3. Carricchi F., Capponi F., Crescimbini F., Solero L., Permanent-Magnet Direct-Drive

Starter/Alternetor Machine with Weakened Flux Linkage for Constant-Power Operation over Extremely

Wide Speed Range, Conf. Rec. 2001 IEEE-IAS 36, Vol. 3, pp. 1626-1633.

6. Miller J. R. et. al. Prognosis for Integrated Starter Alternator System in Automotive Applications,

Conf. Proc. of EPE-PEMC 2002, Dubovnik, Croatia, CD-ROM.

7. Moldovan T., Rădulescu M.M., Capolino G.A., Design and Simulation of an Interior Permanent-

Magnet Synchronous Machine-Based Automotive Integrated Starter-Alternator, Acta Electrotehnica

(Romania), Vol. 45 (2004), No. 3, pp. 267-270.


Anexa 1

Schema bloc a sistemului SAI cu MSMPI realizată în mediul Matlab-Simulink, care a fost

implementata pe placă dSPACE a standului, unde au fost realizate experimentele.


Anexa 2

Schema de conectare, protecţie si alimentare a driver-ului IR 2110 folosit in convertor c.c./c.a.

în punte trifazată în tehnologie IGBT.


Anexa 3

Proiectarea cablajului placi cu circuite imprimate, care conţin driver-ele se face după schema

de mai jos:

IC3C

74AHCT0456

C8

C21uF

IC3D

74AHCT04

9 8

Vdc

J1

CON1

1

+15V

R3

75R

C31uF

IC3B

74AHCT04

3 4

R5

IC3F

74AHCT04

13 12

Vdc

C510uFC4

100nF

IC3A

74AHCT04

1 2

J3

CON5

12345

R1

75R

+15V

+5V

J5

CON1

1

+5V

D1

1N4003

J2

CON2

12

IC2A74AHCT08

1

23 R4

C1100nF

Z1IRG4PH50KD

C9

J4

CON1

1

IC2B

74AHCT08

4

56

Z2IRG4PH50KD

C710uF

IC1IR2110

1

2

3

5

6

79

10

11

12

13

LO

COM

Vcc

Vs

Vb

HOVDD

Hin

SD

Lin

VSSIC3E

74AHCT04

11 10

R210R


Documents

Studiu teoretic si experimental al sistemului starter-alternator integrat la autovehicule de noua generatie