Universal structure of direct torque control for AC motor drives

• Autorzy: Świerczyński D. , Żelechowski M.

Warianty tytułu

PL

Uniwersalna struktura bezpośredniego sterowania momentem silników AC

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

This paper presents digital signal processor (DSP) based direct torque control scheme using space vector modulation (DTC-SVM) for permanent magnet synchronous motor (PMSM) and induction motor (IM) drives. The mathematical analysis of the both motors shows that the increase of electromagnetic torque is proportional to the increase of the angle between the stator and rotor flux linkages and therefore fast torque response can be obtain by increasing the rotating speed of the stator flux linkage as fast as possible. The presented control strategy DTC-SVM is implemented in software of the DS1103 board. Experimental results well demonstrate the effectiveness of the proposed control scheme for both motors.

PL

Artykuł przedstawia uniwersalną strukturę bezpośredniego sterowania momentem i strumieniem, która może być stosowana dla silników indukcyjnych jak i dla silników synchronicznych o magnesach trwałych. Prezentowana metoda sterowania stanowi modyfikacje klasycznej metody bezpośredniego sterowania momentem i strumieniem DTC (z ang. Direct Torque Control). Miedzy innymi wykorzystuje modulator wektorowy dzięki czemu zapewnia stałą częstotliwość łączeń tranzystorów falownika, czego nie spełnia metoda klasyczna. Artykuł zawiera analizę równań matematycznych opisujących dwa typy silników, której wyniki umożliwiają stosowanie jednej metody sterowania w obu przypadkach. W artykule przedstawiono wyniki badań eksperymentalnych dla obu typów silników.

Słowa kluczowe

EN

flux estimator; torque estimator; induction motor; permanent-magnet synchronous motor

PL

estymator strumienia; estymator momentu; silnik indukcyjny; silnik synchroniczny; magnes trwały; sterowanie

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przegląd Elektrotechniczny
• Rocznik: 2004
• Tom: R. 80, nr 5
• Strony: 489--492
• Opis fizyczny: Bibliogr. 14 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Świerczyński D.

• Warsaw University of Technology Institute of Control and Power Electronics, ul. Koszykowa 75, 00-662 Warsaw, Poland

autor

Żelechowski M.

• Warsaw University of Technology Institute of Control and Power Electronics, ul. Koszykowa 75, 00-662 Warsaw, Poland

Bibliografia

• [1] I. Takahashi and T.Noguchi, "A new quick-response and high efficiency control strategy of an induction machine", IEEE Trans. on Industrial Application, vol. IA-22, no.5, Sept./Oct. 1986, pp.820-827.
• [2] M. Depenbrock, "Direct Self Control of Inverter-Fed Induction Machines", IEEE Trans. on Power Electr., vol. PE-3, no.4, Oct. 1988, pp.420-429.
• [3] G. Buja, "A New Control Strategy of the Induction Motor Drives: The Direct Flux and Torque Control", in IEEE Ind. Electronics Society Newsletter, vol.45, no. 4, December 1998, pp.14-16.
• [4] A. Damiano, P. Vas, et al., "Comparison of Speed- Sensorless DTC Induction Motor Drives", in Proc. PCIM, Nurnberg, pp.1-11, 1997.
• [5] P. Z. Grabowski, „Direct Torque Neuro-Fuzzy Control of Induction Motor Drive”, in Proc. of the IEEE -IECON Conference, 1997, pp.557-562.
• [6] T.G. Hableter, F. Profumo, M. Pastorelli, L.M. Tolbert, „Direct Torque Control of Induction Machines Using Space Vector Modulation”, IEEE Trans. on Ind. Applications, Vol. 28, No. 5, 1992, pp. 1045-1053.
• [7] P. Vas, “Sensorless vector and direct torque control”, Oxford, U.K.: Oxford Univ. Press, 1998.
• [8] M. P. Kazmierkowski, H.Tunia, Automatic Control of Converter-Fed Drives, ELSEVIER, 1994.
• [9] I.Boldea, S.A. Nasar, “Torque vector control (TVC) – a class of fast and robust torque-speed and position digital controllers for electric drivers”, Electric machines and power system, Vol. 15, 1988, p.135-147.
• [10] L.Zhong, M. F. Rahman, “A direct torque controller for permanent magnet synchronous motor drives”, IEEE Trans.vOn Energy Conversion, Vol.14, No.3 ,September , 1999.
• [11] M. F. Rahman, L. Zhong, “Comparison of torque response of the interior permanent magnet motor under PWM current and direct torque control”, IEEE, 1999 , p. 1464 - 1470.
• [12] M. Fu, L. Xu, “A novel sensorless control technique for permanent magnet synchronous motor (PMSM) using digital signal processor”, NEACON, 1997 , Dayton, Ohio, p. 14 - 17.
• [13] M. Fu, L. Xu, “A sensorless direct torque control technique for permanent magnet synchronous motors, IEEE, 1999, 159-164.
• [14] D. Swierczynski, M.P. Kazmierkowski, F. Blaabjerg, “DSP Based Direct Torque Control of Permanent Magnet Synchronous Motor (PMSM) Using Space Vector Modulation (DTC-SVM)", in Proc. IEEE-ISIE, L’Aquilla – Italy, p. 723 - 727.