Extended Clarke transformation for n-phase systems

• Autorzy: Janaszek M.

Identyfikatory

DOI

10.5604/01.3001.0009.4333

Warianty tytułu

PL

Rozszerzona transformacja Clarke dla układów n-fazowych

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The article describes how to convert space vectors written in a stationary multiphase system, consisting of a number of phases where n > 3, to the stationary αβ orthogonal coordinate system. The transformation of vectors from a stationary n-phase system to the stationary αβ orthogonal coordinate system is defined. The inverse transformation of a vector written in the αβ orthogonal coordinate system to a stationary n-phase system is also defined. The application of the extended Clarke transformation allows control calculations to be performed in both stationary αβ or rotating dq orthogonal coordinate systems. This gives the possibility of performing different control strategies. It has a practical application for drive systems with five-phase, six-phase or dual three-phase motors.

PL

W artykule przedstawiono sposób przeliczania wektorów przestrzennych zapisanych w układzie składającym się z liczby faz n >3 do zapisu w układzie prostokątnym alfa beta będący rozszerzeniem transformacji Clarke dla układów wielofazowych. Zdefiniowano również przekształcenie odwrotne wektora z zapisu w układzie prostokątnym alfa beta do zapisu w układzie n-fazowym. Zastosowanie rozszerzonej transformacji Clarke pozwala na wykonywanie obliczeń regulacyjnych w układach współrzędnych prostokątnych, stacjonarnym alfa beta lub wirującym dq. Możliwe są realizacje różnych strategii sterowania. Praktyczne zastosowanie mają napędy z silnikami 5-fazowymi, 6-fazowymi lub dualnymi 3-fazowymi.

Słowa kluczowe

EN

Clarke's transformation; multiphase system; electric drive

PL

napęd elektryczny; układy wielofazowe; transformacja Clarke'a

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz - Instytut Elektrotechniki
• Czasopismo: Prace Instytutu Elektrotechniki
• Rocznik: 2016
• Tom: Z. 274
• Strony: 5--26
• Opis fizyczny: Bibliogr. 17 poz., rys., wykr., wz.

Twórcy

autor

Janaszek M.

• Electrotechnical Institute, Department of Electric Machine-Tool Drives, ul. M. Pożaryskiego 28, 04-703 Warszawa

Bibliografia

• 1. Rogalski A., Bienkowski K.: Multiphase windings of induction machines. 39 International Symposium on Electrical Machines SME 2003, 9 – 11 June, 2003 r., Gdańsk – Jurata.
• 2. Rogalski A., Bienkowski K.: Do induction motors have to be three-phased? 41 International Symposium on Electrical Machines SME 2005, 14 – 17 June, Jarnołtówek.
• 3. Pienkowski K.: Analysis and control of multi-phase squirrel–cage induction motor. Scientific papers of the Institute of Electrical Machines, Drives and Measurements, Wroclaw University of Technology, No. 65, pp. 305-319, 2011.
• 4. Jakubiec B.: The drive of electric vehicle with multi-phase permanent magnet synchronous motor. Przegląd Elektrotechniczny, ISSN 0033-2097, No. 12, pp. 125–128, 2015.
• 5. Rolak M., Che H.S., Malinowski M.: Modeling and Fault-tolerant control of 5-phase induction machine. Bulletin of Polish Academy of Sciences, Technical Sciences, Vol. 63, No. 4, pp. 997–1006, 2015.
• 6. Min Kang, Jin Huang, Hai-bo Jiang, Jia-qiang Yang: Principle and Simulation of a 5-phase Bearingless Permanent Magnet-Type Synchronous Motor. International Conference on Electrical Machines and Systems, ICEMS 2008, 17–18 October, 2008 r.
• 7. Chang Liuchen, Muszynski Jerzy (Jerry): Design of a 5-Phase Permanent Magnet Brushless DC Motor for Automobiles. Vehicular Technology Conference, 2003. VTC 2003-Fall. 2003 IEEE 58th, 6-9 October, 2003.
• 8. Ren Yuan, Zhu Z. Q.: Reduction of Both Harmonic Current and Torque Ripple for Dual Three-Phase Permanent-Magnet Synchronous Machine Using Modified Switching-Table-Based Direct Torque Control. IEEE Transaction on Industrial Electronics, Vol. 62, No. 11, pp. 6671–6683, November, 2015.
• 9. Kontarcek A., Bajec P., Nemec M.: Cost-Effective Three-Phase PMSM Drive Tolerant to Open-Phase Fault. IEEE Transaction on Industrial Electronics, vol. 62, No 11, pp. 6708–6718, November, 2015.
• 10. Janaszek M.: New method of direct reactive energy and torque control for permanent magnet synchronous motor. Bulletin of the Polish Academy of Sciences. Technical Sciences, Vol. 54, No. 3, pp. 299-305, 2006.
• 11. Janaszek M.: Experimental drive with direct torque control of permanent magnet synchronous motor. Archives of Electrical Engineering, Vol. 50, No. 1. pp. 73–92; 2001.
• 12. Kazmierkowski M.P., Krishnan R., Blaabjerg F.: Control in Power Electronics: Selected Problems. San Diego: Academic Press. 2002.
• 13. Duesterhoeft W. C., Schulz M. W., Clarke E.: Determination of Instantaneous Currents and Voltages by Means of Alpha, Beta, and Zero Components. AIEE Transaction 70, July, pp. 1248–1255, 1951.
• 14. Figna W., Pieńkowski K.: Vector control of induction motor with dual stator Winding. Electrical Machines - Transaction Journal, No. 86, pp. 67–70, 2010.
• 15. Listwan J., Pieńkowski K.: Analysis of vector control of multi-phase induction motor. Electrical Machines - Transaction Journal, No. 3, pp. 235–240, 2014.
• 16. Navarro J.: Secret life of numbers. Mathematical curiosities. BUKA Books 2012.
• 17. Navarro J.: Fleeting ideas, the eternal assertion. Big problems of mathematics. BUKA Books, 2012.

Uwagi

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę.