Direct-Indirect PWM vector controlled of the dual-star asynchronous motor based on a modified winding function approach using the current controller for a six-phase inverter

• Autorzy: Bouchaala Safia , Ghoggal Adel , Rouabhi Riyadh

Identyfikatory

DOI

10.15199/48.2023.05.22

Warianty tytułu

PL

Bezpośrednio-pośrednie sterowanie wektorowe PWM dwugwiazdowego silnika asynchronicznego w oparciu o podejście zmodyfikowanej funkcji uzwojenia z wykorzystaniem regulatora prądu dla falownika sześciofazowego

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The study shown in this paper is concerned with the two-star asynchronous motor, and this motor is from the family of six-phase induction motors, which has many advantages in the industrial world. The featured in this article is the mathematical model of the double star motor by adopting the spatial harmonics of the inductance distribution on the squirrel-cage rotor bars and calculating the different inductances following the modified winding function approach (MWFA). Then we care about the control systems for this motor, especially the PWM command, by controlling a hexagonal inverter that feeds the DSAM. Finally, we make a preferential comparison between the two types of direct and indirect PWM control according to various operating circumstances, including load, torque, and speed fluctuations, considering the impact of spatial harmonics, to find out the best between them for this type of engine.

PL

Badanie przedstawione w tym artykule dotyczy dwugwiazdkowego silnika asynchronicznego, a ten silnik pochodzi z rodziny sześciofazowych silników indukcyjnych, która ma wiele zalet w świecie przemysłowym. W tym artykule omówiono model matematyczny silnika z podwójną gwiazdą, przyjmując harmoniczne przestrzenne rozkładu indukcyjności na prętach wirnika klatkowego i obliczając różne indukcyjności zgodnie z podejściem zmodyfikowanej funkcji uzwojenia (MWFA). Następnie dbamy o układy sterowania dla tego silnika, zwłaszcza polecenie PWM, sterując heksagonalnym falownikiem, który zasila DSAM. Na koniec dokonujemy preferencyjnego porównania między dwoma rodzajami bezpośredniego i pośredniego sterowania PWM w zależności od różnych okoliczności roboczych, w tym wahań obciążenia, momentu obrotowego i prędkości, biorąc pod uwagę wpływ harmonicznych przestrzennych, aby znaleźć najlepsze między nimi dla tego typu silnik.

Słowa kluczowe

EN

asynchronous motor; modified winding function; PWM control

PL

silnik asynchroniczny; uzwojenia; sterowanie PWM

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przegląd Elektrotechniczny
• Rocznik: 2023
• Tom: R. 99, nr 5
• Strony: 120--125
• Opis fizyczny: Bibliogr. 26 poz., rys.

Twórcy

autor

Bouchaala Safia

• University of Biskra, BP145 Biskra, Algeria

autor

Ghoggal Adel

• University of Biskra, BP145 Biskra, Algeria

autor

Rouabhi Riyadh

• Mohamed Boudiaf University

Bibliografia

• [1] Kestelyn, Xavier.: Modélisation vectorielle multimachines pour la commande des ensembles convertisseurs-machines polyphasés, Lille 1 ,2003.
• [2] Moubayed, N Conditions of safely supplying of DSIM by two PWM-VSI, Moubayed, N, EPE’1999, Lausanne, Switzerland, 7-9 September,1999.
• [3] Serrano Iribarnegaray, Luís and Cruz Romero, Pedro and Gómez Expósito, Antonio, Critical review of the modified winding function theory, Progress In Electromagnetics Research, EMW Publishing,133, pp. 515–534, 2013.
• [4] Lipo, TA A dq model for six phase induction machines, booktitle=Conf. Rec. ICEM’80,1980.
• [5] Canudas de Wit, C.: Commande des moteurs asynchrones 1-Modélisation, contrôle vectoriel et DTC, Hermès Science Publication, France,pp. 101–102, 2000
• [6] BENALIA, LEILA, Commande en tension des moteurs à induction double alimentés, Université de Batna 2, 2010.
• [7] Michalski A., Starzynski J., Wincenciak S.: Optimal design of ´ the coils of the electromagnetic flow meter, IEEE Transactions on Magnetics, 34(5), pp. 2563–2566, Sep. 1998.
• [8] BABECHE, Yacine : Diagnostic des machines électriques par la méthode des éléments finis, Université Mohamed BoudiafM’sila 2018,
• [9] Maouche, Yacine, Contribution à l’étude de la machine asynchrone double étoile., Université Mentouri Constantine
• [10] Al-Nuaim, Nabil A and Toliyat, H A novel method for modeling dynamic air-gap eccentricity in synchronous machines based on modified winding function theory, IEEE Transactions on energy conversion,13,2,pp. 156–162,1998.
• [11] Toliyat, Hamid A and Lipo, Thomas A Transient analysis of cage induction machines under stator, rotor bar and end ring faults, IEEE Transactions on Energy Conversion,10,2,pp 241–247, 1995, IEEE
• [12] Kaikaa, Mohamed Yazid Modélisation de la machine asynchrone avec prise en compte de la non uniformité de l’entrefer. Application au diagnostic, 2010.
• [13] Thomson, WT and Rankin, D and Dorrell, DG On-line current monitoring to diagnose airgap eccentricity-an industrial case history of a large high-voltage three-phase induction motor, 1997 IEEE International Electric Machines and Drives Conference Record,pp. MA2–4, 1997.
• [14] Hadiouche, Djafar Contribution à l’étude de la machine asynchrone double étoile: modélisation, alimentation et structure, Nancy, 2001
• [15] Hadiouche, Djafar and Razik, H and Rezzoug, A Study and simulation of space vector PWM control of double-star induction motors, 7th IEEE International Power Electronics Congress. Technical Proceedings. CIEP 2000 (Cat. No. 00TH8529), pp. 42–47, 2000.
• [16] Hadiouche, Djafar and Razik, Hubert and Rezzoug, Abderrezak On the modeling and design of dual-stator windings to minimize circulating harmonic currents for VSI fed AC machines, IEEE Transactions on industry applications,vol 40(2), pp. 506–515, 2004.
• [17] BOUSLIMANI, Samir Commande vectorielle de la machine asynchrone avec régulateurs classique et flou en présence de défauts, Université de Oum El Bouaghi-Larbi Ben M’hidi, 2011.
• [18] Hadiouche, Djafar and Baghli, Lotfi and Rezzoug, Abderrezak title=Space-vector PWM techniques for dual three-phase AC machine: analysis, performance evaluation, and DSP implementation, IEEE Transactions on Industry Applications vol 42(4), pp. 1112–1122, 2006.
• [19] Blaschke, Felix The principle of field orientation as applied to the new transvector closed-loop system for rotating-field machines, Siemens review,34(3), pp. 217–220, 1972
• [20] Che, Hang Seng and Levi, Emil and Jones, Martin and Hew, Wooi-Ping and Rahim, Nasrudin Abd title=Current control methods for an asymmetrical six-phase induction motor drive, IEEE Transactions on Power Electronics,29(1), pp. 407–417, 2013.
• [21] Zhao, Yifan and Lipo, Thomas A Space vector PWM control of dual three-phase induction machine using vector space decomposition, IEEE Transactions on industry applications,31(5), pp. 1100–1109, 1995.
• [22] Etxeberria-Otadui, Ion Sur les systèmes de l’électronique de puissance dédiés à la distribution électrique–Application à la qualité de l’énergie., Institut National Polytechnique de Grenoble-INPG,2003.exception of the last author, when a period is
• [23] Michalski A., Starzynski J., Wincenciak S.: 3D Approach to ´ Design the Excitation Coil of an Electromagnetic Flow Meter, IEEE Trans. Instrumentation and Measurement, 51(4), pp. 833–839, 2002.
• [24] Ceban, Andrian, Méthode globale de diagnostic des machines électriques,2012,Artois.
• [25] Starzynski J., Szmurło R., Michalski A.: Computer-Aided De- ´ sign Tool for Electromagnetic Sensors, IEEE Instrumentation and Measurement Magazine, 12(3), pp. 28-33, Jun. 2009.
• [26] Yantour, H and Saadi, J and Khoumsi, A, Modélisation etsimulation d’une commande directe du couple appliquée à la machine asynchrone (DTC), 6eme conférence Francophone de modélisation et simulation-MOSIM, 6, 2006.

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa nr SONP/SP/546092/2022 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2024).