Implementation of a drive system for dual single-phase induction motor using a five-leg inverter with carrier-based space vector PWM technique

• Autorzy: Dangeam Sirichai , Kinnares Vijit

Identyfikatory

DOI

10.15199/48.2021.01.14

Warianty tytułu

PL

Opracowanie systemu napędowego dla podwójnego jednofazowego silnika indukcyjnego z pięciostopniowym falownikiem z techniką PWM opartą na nośniku wektorowym

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

This paper presents the implementation of a drive system of a dual single-phase induction motor system with independently closed loop speed control using a five-leg voltage source inverter. Simple closed-loop speed V/f scalar control method and carrier-based space vector PWM (SVPWM) are implemented on dSPACE DS1104. The details of dSPACE configuration and programming are fully given. The experimental results show that the implemented system is able to independently control to keep speed constant for each motor under various operating conditions.

PL

W pracy przedstawiono implementację układu napędowego podwójnego jednofazowego silnika indukcyjnego z niezależną kontrolą prędkości w zamkniętej pętli za pomocą pięciostopniowego falownika ze źródłem napięcia. Prosta metoda kontroli skalarnej prędkości V / f w pętli zamkniętej i oparty na nośnej wektor przestrzeni PWM (SVPWM) są zaimplementowane na dSPACE DS1104. Szczegóły konfiguracji i programowania dSPACE są w pełni podane. Wyniki eksperymentów pokazują, że wdrożony system jest w stanie niezależnie kontrolować, aby utrzymać stałą prędkość dla każdego silnika w różnych warunkach pracy.

Słowa kluczowe

EN

five-leg voltage source inverter; dual single-phase induction motor; carrier-based space vector PWM

PL

pięciostopniowy falownik źródła napięcia; podwójny jednofazowy silnik indukcyjny; wektor przestrzenny oparty na nośnej PWM

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przegląd Elektrotechniczny
• Rocznik: 2021
• Tom: R. 97, nr 1
• Strony: 78--85
• Opis fizyczny: Bibliogr. 17 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Dangeam Sirichai

• Department of Electrical Engineering, Faculty of Engineering, Rajamangala University of Technology Thanyaburi

autor

Kinnares Vijit

• Department of Electrical Engineering, Faculty of Engineering, King Mongkut’s Institute of Technology Ladkrabang

Bibliografia

• [1] Lim, Y. S., Lee, J. S., Lee, K. B., Advanced speed control for a five-leg inverter driving a dual-induction motor system, IEEE Trans. Ind. Electron., 66 (2019), No. 1, 707-716
• [2] Jones, M., Vukosavic, S. N., Dujic, D., Levi, E., Wright, P., Five-leg inverter PWM technique for reduced switch count two-motor constant power applications, IET Electr. Power Appl., 2 (2008), No. 5, 275-287
• [3] Charumit, Ch., Kinnares, V., Carrier-based unbalanced phase voltage space vector PWM strategy for asymmetrical parameter type two-phase induction motor drives, Science Direct, Electric Power Systems Research, 79 (2009), No. 7, 1127-1135
• [4] Paweł, Ś., Marcin W., SVPWM algorithm in the scalar control structure for the three-phase voltage source inverter supplying two-phase high speed alternating current motors, Przeglad Elektrotechniczny, 86(2010), 311-317
• [5] Piyarat, W., Kinnares, V., Performance evaluation and slip regulation control of an asymmetrical parameter type twophase induction motor drive using a three-leg voltage source inverter, IEEJ Trans. Ind. Appl., 130 (2010), No. 7, 858-867
• [6] Kumsuwan, Y., Premrudeepreechacharn, S., Kinnares, V., A carrier-based unbalanced PWM method for four-leg voltage source inverter fed unsymmetrical two-phase induction motor, IEEE Trans. Ind. Electron., 60 (2013), No. 5, 2031-2041
• [7] Mademlis, C., Kioskeridis, I., Theodoulidis, T., Optimization of single-phase induction motors-part I: maximum energy efficiency control, IEEE Trans. Energy Convers., 20 (2005), No. 1, 187-195
• [8] Mademlis, C., Theodoulidis, T., Kioskeridis, I., Optimization of single-phase induction motors-part II: magnetic and torque performance under optimal control, IEEE Trans. Energy Convers., 20 (2005), No. 1, 196-203
• [9] Abdel, R. N., Shaltout, A., An unsymmetrical two-phase induction motor drive with slip-frequency control, IEEE Trans. Energy Convers., 24 (2009), No. 3, 608-616
• [10] Su, G. J., Hsu, J. S., A Five-leg inverter for driving a traction motor and a compressor motor, IEEE Trans. Power Electron., 21 (2006), No. 3, 687-692
• [11] Talib, M.H.N., Ibrahim, Z., Rahim, N.A., Hasim, A.S.A., Characteristic of induction motor drives fed by three leg and five leg inverters, Journal of Power Electronics, 13 (2013), No. 5, 806-813
• [12] Talib, M.H.N., Ibrahim, Z., Rahim, N.A., Hasim, A.S.A., Implementation of space vector two-arm modulation for independent motor control drive fed by a five-leg inverter, Journal of Power Electronics, 14 (2014), No. 1, 115-124
• [13] Omata, R., Oka, K., Furuya, A., Matsumoto, S., Nozawa, Y., Matsuse, K., An improved performance of five-leg inverter in two induction motor drives, CES/IEEE 5th International Power Electronics and Motion Control Conference, 2006
• [14] Ledezma, E.; McGrath, B., Munoz, A., Lipo, T. A., Dual ACdrive system with a reduced switch count, IEEE Trans. Ind. App., 37 (2001), No. 5, 1325-1333
• [15] Vukosavic, S. N., Jones, M., Dujic, D., Levi, E., An improved PWM method for a five-leg inverter supplying two three-phase motors, ISIE 2008. IEEE International Symposium on Industrial Electronics, 2008, 160-165
• [16] Tseng, S.K., Liu, T.H., Hsu, J.W., Ramelan, L. R., Firmansyah, E., Implementation of online maximum efficiency tracking control for a dual-motor drive system, IET Electr. Power Appl., 9 (2015), No. 7, 449–458
• [17] Stanisław, P., Marcin W., SPWM and SVPWM methods for two- and three-leg VSI-fed two-phase high-speed AC motors and limitations associated with them, Przeglad Elektrotechniczny, 5a(2012), 208-217

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa Nr 461252 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2021).