Czasopismo | WIADOMOŚCI ELEKTROTECHNICZNE | Rocznik 2017 - zeszyt 11

Sterowanie wektorowe pięciofazowym silnikiem indukcyjnym z optymalizacją rozkładu strumienia wirnika

Vector control of five phase induction motor with rotor flux shape optimization

10.15199/74.2017.11.4

nr katalogowy: 110503
10.15199/74.2017.11.4

Streszczenie

W artykule opisano sterowanie wektorowe dla pięciofazowego silnika indukcyjnego z optymalizacją rozkładu strumienia wirnika. Do syntezy sterowania FOC wykorzystano transformację zmiennych do dwóch niezależnych wirujących układów współrzędnych, w których zorientowane są odpowiednio zmienne 1. oraz 3. harmonicznej. Autorzy zaproponowali linearyzację modelu pięciofazowej maszyny indukcyjnej we współrzędnych wirujących d-q przez wprowadzenie nowej zmiennej proporcjonalnej do momentu elektromagnetycznego. Przedstawione wyniki eksperymentalne potwierdzają poprawne działanie układu regulacji i synchronizacji strumieni 1. i 3. harmonicznej. Uzyskany wypadkowy rozkład strumienia wirnika wpływa na większą wartość generowanego momentu napędowego. Ponadto, zaimplementowany algorytm sterowania pozwala na pracę napędu w przypadku awarii w postaci uszkodzenia jednej lub dwóch niesąsiadujących faz uzwojenia stojana. Na zmierzonych charakterystykach mechanicznych przedstawiono ograniczenia napędowe silnika pięciofazowego w stanach awaryjnych przy uszkodzeniach uzwojeń faz stojana

Abstract

The paper presents a vector control for five phase induction motors with optimized air-gap flux distribution. The FOC control is a synthesis of two independent rotating coordinates corresponding to the first and third harmonic. The authors proposed a linearization of the five phase induction motor model in d-q coordinates through an addition of a new variable that is proportional to the electromagnetic torque. The presented experimental resultsare verifying the correct drive control with flux synchronization of the first and third harmonic as well as a higher load torque. Furthermore, a control algorithm is presented to ensure a drive operation even if one or two opposite stator phases are faulted. Mechanical characteristics as well as the limits of the five phase drive system during the stator phase faults are presented.

Słowa kluczowe

Keywords

Bibliografia

[1] Adamowicz M., Guziński J., Krzemiński Z. 2015. Nonlinear control of five phase induction motor with synchronized third harmonic flux injection. IEEE.
[2] Adamowicz M., Strankowski P., Morawiec M., Guziński J., Krzemiński Z. 2015. Sterowanie multiskalarne pięciofazowym silnikiem indukcyjnym. XII Konferencja Naukowa Sterowanie w E nergoelektronice i Napędzie Elektrycznym, SENE.
[3] Bermudez M., Gonzalez-Prieto I., Barrero F., Guzman H., Duran M. J., Kestelyn X. 2014. Open-Phase Fault-Tolerant Direct Torque Control Technique for Five- Phase Induction Motor Drives. IEEE.
[4] Guziński J., Kostro G., Strankowski P., Morawiec M., Iqbal A. 2016. Five-Phase Squirrel-Cage Motor. Construction and Drive Properties. Automatyka, pomiary, zakłócenia.
[5] Guzman H., Duran M.J., Barrero F., Bogado B., Toral S. 2014. Speed Control of Five-Phase Induction Motors With Integrated Open-Phase Fault Operation Using Model-Based Predictive Current Control Techniques, IEEE.
[6] Krzemiński Z. 2001. Cyfrowe sterowanie maszynami asynchronicznymi. Wydawnictwo Politechniki Gdańskiej, Gdańsk.
[7] Krzemiński Z. 2017. Sensorless control of polyphase induction machines, in Kabzinski J., Advanced control of electrical drives and power electronics converters. Springer.
[8] Lewicki A., Strankowski P., Guziński J. 2016. Metoda wektorowej modulacji szerokości impulsów pięciofazowego falownika napięcia. Przegląd Elektrotechniczny.
[9] Pavithran K.N., Parimelalagan R., Krishnamurthy M.R. 1988. Studies on inverter -fed five-phase induction motor drive. IEEE.
[10] Pereira L.A., Haffner S., Pereira L.F.A., Benvenuti R.A., da Rosa R.S. 2015. Parameterized Model and Performance of Five-Phase Inudction Machines including Losses and Saturation. J Control Autom Elect Syst.
[11] Scharlau C.C, Pereira L.F.A., Pereira L.A. 2008. Perfomance of a five-phase induction machine with optimized air gap field under open loop V/f control. IEEE.
[12] Toliyat H.A., Huangsheng X. 2000. A novel direct torque control (DTC) method for five-phase induction machine. IEEE.
[13] Ward E.E., Härer H. 1969. Preliminary investigation of an invertor-fed 5-phase induction motor. IEEE.
[14] Wilczyński F., Morawiec M., Strankowski P., Guziński J., Lewicki A. 2017. Sensorless Field Oriented Control of Five Phase Induction Motor with Third Harmonic Injection, CPE-POWERENG.
[15] Zheng L., Fletcher J.E., Williams B.W., He X. 2008. Dual-Plane Vector Control of a Five-Phase Induction Machine for an Improved Flux Pattern. IEEE.

Jeśli masz wykupiony/przyznany dostęp - zaloguj się. Skorzystaj z naszych propozycji zakupu!

Publikacja


e-Publikacja (format pdf) - nr 110503 "Sterowanie wektorowe pięc..." licencja: Osobista Produkt cyfrowy	10.00 zł

Zeszyt


WIADOMOŚCI ELEKTROTECHNICZNE - e-zeszyt (pdf) 2017-11 licencja: Osobista Produkt cyfrowy	33.00 zł

Prenumerata

WIADOMOŚCI ELEKTROTECHNICZNE - prenumerata cyfrowa
licencja: Osobista

Produkt cyfrowy
Nowość

402.00 zł

WIADOMOŚCI ELEKTROTECHNICZNE - papierowa prenumerata roczna + wysyłka
licencja: Osobista

Szczegóły pakietu

Nazwa
WIADOMOŚCI ELEKTROTECHNICZNE - papierowa prenumerata roczna	492.00 zł brutto 455.56 zł netto 36.44 zł VAT (stawka VAT 8%)
WIADOMOŚCI ELEKTROTECHNICZNE - pakowanie i wysyłka	42.00 zł brutto 34.15 zł netto 7.85 zł VAT (stawka VAT 23%)

534.00 zł

WIADOMOŚCI ELEKTROTECHNICZNE - PAKIET prenumerata PLUS
licencja: Osobista

Szczegóły pakietu

Nazwa
WIADOMOŚCI ELEKTROTECHNICZNE - PAKIET prenumerata PLUS (Prenumerata papierowa + dostęp do portalu sigma-not.pl + e-prenumerata)	600.00 zł brutto 555.56 zł netto 44.44 zł VAT (stawka VAT 8%)

600.00 zł

Zeszyt

2017-11

Twój Koszyk

Publikacja

Zeszyt

Prenumerata

Zeszyt

Czasopisma