Topologia uniwersalnego, odpornego na uszkodzenia przekształtnika trójfazowego napędu prądu przemiennego

• Autorzy: Fabiański B.

Warianty tytułu

EN

Fault-tolerant, universal, three-phase inverter topology

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Artykuł wpisuje się we współczesny trend w nauce dotyczący rozwijania technologii odpornych na uszkodzenia napędów elektrycznych. Wprowadzono w tematykę oraz motywację dla obranego kierunku badań – w szczególności w praktycznym aspekcie. Obserwowana tendencja do systematycznej rozbudowy struktur napędów elektrycznych ma na celu nadążyć za pracami teoretycznymi poprawiającymi ich możliwości. Wraz ze wzrostem stopnia komplikacji ukierunkowanych na jakość algorytmów sterowania, w konsekwencji prowadzących do zwiększenia złożoności struktur napędów elektrycznych rośnie prawdopodobieństwo ich awarii. Sterowanie odporne na uszkodzenia, wraz z odpowiednią konstrukcją części energoelektronicznej przeciwdziała tej tendencji. W publikacji przedstawiono wybrane, najczęściej spotykane w literaturze topologie przekształtników odpornych będących podstawą dla rozwijania algorytmów FTC. Na podstawie ich analizy zaproponowano autorską, uniwersalną konstrukcję, która na drodze redukcji liczby elementów półprzewodnikowych mocy uzyskała ostateczny kształt. W podsumowaniu dokonano zestawienia możliwości i kosztów implementacji omawianych topologii wskazując zalety tej wybranej na potrzeby stanowiska badawczego.

EN

The article main topic was concern about three phase inverter topology for fault tolerant control (FTC) systems. A trend to increasing size of control structures and to increasing a complexity of algorithms to achieve better overall drive performance was presented. As the overall system complexity raised, general fault probability in the industrial usage increased. Fault tolerant control was the way to reduce fault probability, so electric drives could be used for health-critical installations. Appropriate power inverter topology (IVT) was the base for FTC systems practical implementation. There was several IVTs presented in the article as the literature review result was. Based on the material analysis an universal topology was introduced as the optimization stages was. A table comparison of different topologies, its abilities and construction costs was made. As the result it was clearly pointed that proposed IVT was suitable enough for future laboratory stand.

Słowa kluczowe

PL

przekształtnik trójfazowy; napęd prądu przemiennego

• Wydawca: Poznańskie Towarzystwo Przyjaciół Nauk
• Czasopismo: Studia z Automatyki i Informatyki
• Rocznik: 2012
• Tom: T. 37
• Strony: 25--33
• Opis fizyczny: Bibliogr. 9 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Fabiański B.

• Politechnika Poznańska, Instytut Automatyki i Inżynierii Informatycznej, Zakład Sterowania i Elektroniki Przemysłowej, ul. Piotrowo 3a, 60-965 Poznań

Bibliografia

• [1] Errabelli R.R., Mutschler P., A fault tolerant control and power electronic for a permanent magnet synchronous motor drive, Proceedings of the 14th European Conference on Power Electronics and Applications (EPE), 2011, s. 1-10.
• [2] IEEE Gold Book, IEEE Recommended Practice for Reliable Industrial and Commercial Power Systems.
• [3] Errabelli R.R., Mutschler P., A Fault Tolerant Digital Controller for Power Electronic Applications, Technische Universitat Darmstadt, 2009.
• [4] Mendes A.M.S., Marques Cardoso A.J., Remedial operating strategies for standard 3-phase induction motor drives, Proc. in Power Electronics, Machines and Drives Conference, 2002, s. 116-121.
• [5] Schwab H., Klonne A., Reck S., Ramesohl I., Reliability evaluation of a permanent magnet synchronous motor drive for an automotive application, European Power Electronic Conference, Toulouse 2003.
• [6] Sun D., Yikang H., A modified direct torque control for PMSM under inverter fault, Proceedings of the 8th International Conference on Electrical Machines and Systems (ICEMS), 2005, Vol. 3, s. 2473.
• [7] Sun D., Jun M., Research and Fault Tolerant Inverter based Permanent Magnet Synchronous Motor Direct Torque Control Drives, Proc. of the 1st IEEE Conference on Industrial Electronics and Applications, 2006, s. 1-5.
• [8] Sun D., Zongyuan H., Yikang H., Yufan G., Four-Switch Inverter Fed PMSM DTC with SVM approach for Fault Tolerant operation, IEEE International Electronic Machines and Drives Conference (IEMDC), 2007, Vol. 1, s. 295-299.
• [9] Welchko B.A., Lipo T.A., Jahns T.M., Schulz S.E., Fault tolerant three-phase AC motor drive topologies: a comparison of features,cost, and limitations, IEEE Transactions on Power Electronics, 2004, Vol. 19(4), s. 1108-1116.