Wektorowa modulacja szerokości impulsów w wielofazowych falownikach napięcia

• Autorzy: Lewicki A. , Strankowski P. , Morawiec M. , Guziński J.

Identyfikatory

DOI

10.15199/48.2018.05.20

Warianty tytułu

EN

Space Vector Modulation strategy for multiphase Voltage Source Inverters

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule zaproponowano strategię wektorowej modulacji szerokości impulsów dla wielofazowych falowników napięcia. Zaproponowane rozwiązanie pozwala na niezależne formowanie napięć wyjściowych w n-fazowym falowniku dwupoziomowym z wykorzystaniem (n-1) wektorów aktywnych. Przedstawiony algorytm modulacji umożliwia dobór sekwencji wektorów aktywnych i pasywnych wymagającej minimalnej liczby przełączeń tranzystorów falownika. W artykule przedstawiono wyniki badań napędu elektrycznego z silnikiem klatkowym zasilanym z pięciofazowego falownika napięcia, w którym zaimplementowano zaproponowane rozwiązanie.

EN

This paper presents the Space Vector Modulation for multiphase Voltage Source Inverters (VSI). Proposed solution makes it possible to generate the inverter output voltage vectors in n-phase VSI using (n-1) active voltage vectors. The presented algorithm allows to select the active and zero voltage vector sequence where the commutation amount is limited. The results of investigation of the drive system with induction motor and five-phase VSI controlled using proposed modulation strategy are presented in the paper.

Słowa kluczowe

PL

wielofazowy falownik napięcia; modulacja szerokości impulsów; pięciofazowy silnik asynchroniczny

EN

multiphase voltage source inverter; space vector modulation; five-phase induction motor

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przegląd Elektrotechniczny
• Rocznik: 2018
• Tom: R. 94, nr 5
• Strony: 112--119
• Opis fizyczny: Bibliogr. 20 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Lewicki A.

• Politechnika Gdańska, Wydział Elektrotechniki i Automatyki, ul. Narutowicza 11/12, 80-233 Gdańsk

autor

Strankowski P.

• Politechnika Gdańska, Wydział Elektrotechniki i Automatyki, ul. Narutowicza 11/12, 80-233 Gdańsk

autor

Morawiec M.

• Politechnika Gdańska, Wydział Elektrotechniki i Automatyki, ul. Narutowicza 11/12, 80-233 Gdańsk

autor

Guziński J.

• Politechnika Gdańska, Wydział Elektrotechniki i Automatyki, ul. Narutowicza 11/12, 80-233 Gdańsk

Bibliografia

• [1] Levi E., Bojoi R., Profumo F., Toliyat H. A., Williamson S., Multiphase induction motor drives – a technology status review, IET Electr. Power Appl., 1 ( 2007), n.4, 489-516
• [2] Mengoni M., Zarri L., Tani A., Parsa L., Serra G., Casadei D., High-torque-density control of multiphase induction motor drives operating over a wide speed range, IEEE Trans. Ind. Electron., 62 (2015), n.2, 814–825
• [3] Levi E., Multiphase electric machines for variable-speed applications, IEEE Trans. Ind. Electron., 55 (2008), n.5, 1893– 1909
• [4] Gataric S., A polyphase cartesian vector approach to control of polyphase AC machines, Thirty-Fifth IAS Annual Meeting and World Conference on Industrial Applications of Electrical Energy, 3 (2000), 1648–1654
• [5] Parsa L., On advantages of multi-phase machines, Industrial Electron. Conf. IECON, (2005), 1574–1579
• [6] Wilczynski F., Morawiec M., Strankowski P., Guzinski J., Lewicki A., Sensorless field oriented control of five phase induction motor with third harmonic injection, 11th IEEE International Conference on Compatibility, Power Electronics and Power Engineering CPE-POWERENG, (2017), 392–397
• [7] Huangsheng Xu, Toliyat H. A., Petersen L. J., Five-phase induction motor drives with DSP-based control system, IEEE Trans. Power Electron., 17 (2002), n.4, 524–533
• [8] Guzinski J., Abu-Rub H., Strankowski P., Variable Speed AC Drives with Inverter Output Filters, John Wiley & Sons (2012)
• [9] Bermudez M., Gonzalez-Prieto I., Barrero F., Guzman H., Kestelyn X., Duran M., An Experimental Assessment of OpenPhase Fault-Tolerant Virtual Vector Based Direct Torque Control in Five-Phase Induction Motor Drives, IEEE Trans. Power Electron., vol. 8993 (2017)
• [10] Arafat A. K. M., Choi S., Torque Ripple Minimization of a FivePhase Permanent Magnet Assisted Synchronous Reluctance Motor under Open Phase Faults, IEEE Appl. Power Electron. Conf. Expo.,(2017), 1928–1934
• [11] Iqbal A, Levi E, Space vector modulation schemes for a fivephase voltage source inverter, European Conference on Power Electronics and Applications, (2005), 1-12
• [12] De Silva P. S. N., Fletcher J. E., Williams B. W., Development of Space Vector Modulation Strategies for Five Phase Voltage Source Inverters, IEEE-PEMD, (2004), 650–655
• [13] Ryu H. M., Kim J. H., Sul S. K., Analysis of multiphase space vector pulse-width modulation based on multiple d-q spaces concept, IEEE Trans. Power Electron., 20 (2005), n.6, 1364– 1371
• [14] Duran M. J., Levi E., Multi-Dimensional Approach to MultiPhase Space Vector Pulse Width Modulation, 32nd Annual Conference on IEEE Industrial Electronics IECON, (2006), 2103–2108
• [15] Duran M. J., Toral S., Barrero F., Levi E., Real-time implementation of multi-dimensional five-phase space vector PWM using look-up table techniques, Industrial Electron. Conf.IECON, (2007), 1518–1523
• [16] Ryu H. M., Kim J. H., Sul S. K., Analysis of multiphase space vector pulse-width modulation based on multiple d-q spaces concept, IEEE Trans. Power Electron., 20 (2005), n6, 1364– 1371
• [17] Abu-Rub H., Iqbal A., Guzinski J., High Performance Control of AC Drives with Matlab / Simulink Models. John Wiley & Sons, 2012
• [18] Iqbal A., Levi E., Space vector PWM for a five-phase VSI supplying two five-phase series-connected machines, 12th International Power Electronics and Motion Control Conference EPE-PEMC, (2006), 222–227
• [19] Lewicki A., Guzinski J., Strankowski P., Metoda wektorowej modulacji szerokości impulsów pięciofazowego falownika napięcia, Przegląd. Elektrotechniczny, 92 (2016), n.5, 26–33
• [20] Dujic D., Grandi G., Jones M., Levi, E. A space vector PWM scheme for multifrequency output voltage generation with multiphase voltage-source inverters, IEEE Trans. Ind. Electron., 55 (2008), n.5, 1943–1955

Uwagi

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2018).