Analytic Prediction of Transient Torque Response for Pilot Control of ISC-based Drive Applications

• Autorzy: Spichartz M. , Heising C. , Staudt V. , Steimel A.

Warianty tytułu

PL

Predykcja stanów przejściowych odpowiedzi momentu dla sterowania pilotowego w aplikacjach napędowych ze streowaniem ISC

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The dynamic control of n-phase converter-based Active Front Ends (AFE) supplying inverter-fed induction machines is a typical power electronic application. Modern converter topologies and new control strategies allow high dynamic of the grid-side converter. To reduce the demand on the converter control in case of load changes of the induction machines, the variation of mechanical power – represented by the active grid power in electrical domain – is predicted. Therefore an approximation of the transient torque response by a parameter-dependent fourth-order time-delay element of an induction machine controlled by Indirect Stator-Quantities Control (ISC) is presented. The prediction method improves the power factor regarding to power quality of the drive application and allows a leaner dimensioning of the used electronic devices.

PL

Sterowanie dynamiczne n-fazowym układem przekształtnikowym typu AFE (z ang. Active Front End) dla zasilania układów z silnikami indukcyjnymi jest typową aplikacją z dziedziny energoelektroniki. Nowe strategie sterowania zapewniają wysoką dynamikę przekształtnika sieciowego. W układzie sterowania zastosowano predykcję zmian mocy mechanicznej reprezentowanej przez moc czynną sieci. Zaprezentowano aproksymację stanów przejściowych odpowiedzi momentu za pomocą elementu czwartego rzędu z opóźnieniem zależnego od parametrów silnika indukcyjnego sterowanego metodą ISC (Indirect Stator-Quantities Control). Zastosowana metoda poprawia współczynnik mocy całego układu.

Słowa kluczowe

EN

torque prediction; pilot control; drive application

PL

predykcja momentu; sterowanie pilotowe; aplikacja napędowa

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przegląd Elektrotechniczny
• Rocznik: 2009
• Tom: R. 85, nr 10
• Strony: 277--283
• Opis fizyczny: Bibliogr. 13 poz., rys., wykr.

Twórcy

autor

Spichartz M.

autor

Heising C.

autor

Staudt V.

autor

Steimel A.

• Institute for Electrical Power Engineering and Power Electronics, Faculty of Electrical Engineering and Information Technology, Ruhr-University Bochum, D-44780 Bochum, Germany,

Bibliografia

• [1] W. H. Press, S. A. Teukolsky, W. T. Vetterling and B. R Flannery Numerical Recipes in C. Cambridge University Press, 1988.
• [2] V. Staudt, C. Heising and A. Steimel Advanced Simulation Concept for Power Train of Loco and its Verification. ICPE 07 Con-ference, (Daegu, South Korea), 2007.
• [3] C. Heising, M. Oettmeier, R. Bartelt, V. Staudt and A. Steimel Advanced Simulation Concept for Onboard Ship Grids Fea-turing Complex Multiterminal Power-Electronic Systems. IEEE Electric Ship Technologies Symposium (ESTS), (Baltimore, Maryland USA), 2009.
• [4] M. Weinhold A new control scheme for optimal operation of a three-phase wltage dc link PWM converter. PCIM '91 - International Intelligent Motion Conference, (Niirnberg), 1991.
• [5] M. Malinowski, M.P Kazmierkowski, S. Hansen, F. Blaabjerg and G.D. Marques Virtual-flux-based direct power control of three-phase PWM rectifiers. IEEE Transactions on Industry Applications, 2001.
• [6] M. Depenbrock Direct Self-Control (DSC) of Inverter-Fed Induc-tion Machinę. IEEE Transactions on Power Electronics, vol. 4, pp. 420-429, 1988.
• [7] U. Baader Hochdynamische Drehmomentregelung einer Asyn-chronmaschine im standerflussbezogenen Koordinatensystem. EtzArchiv6, pp. 11-16, 1989. H.1.
• [8] M. Janicke and F. Hoffmann Fast Torque Control of an IGBT-Inverter-Fed Three-Phase A.C. Drive in the Whole Speed Rangę - Experimental Results. 6th European Conference on Power Electronics and Applications (EPE), vol. 3, pp. 399-404, 1995.
• [9] A. Steimel Electric Traction - Motive Power and Energy Supply. Munchen: Oldenbourg lndustheverlag, 2008.
• [10] M. Depenbrock, Ch. Foerth, F. Hoffmann, S. Koch, A. Steimel and M. Weidauer Speed-sensorless stator-flux-oriented control of induction motor drives in traction. Communications - Scien-tific Letters of the University of Zilina 2-3/2001, pp. 68-75.
• [11] R. Bartelt, M. Oettmeier, C. Heising, V. Staudt and A. Steimel Advanced Simulation Concept for Interaction of Railway Grid Representation and Model Power Train of AC Locomotive. POWERENG'2009 - 2nd International Conference on Power Engineering, (Lisbon, Portugal), 2009.
• [12] H. Unbehauen Regelungstechnik I. Vieweg + Teubner, 2007
• [13] K. Wurflinger, C. Foerth and A. Steimel Reduction of interfer-ence currents in dc traction inverter drives using the highly dynamie torque control. 10th European Power Electronic Conference (EPE), (Toulouse), 2003.