DTC strategy for a DSP-based Five-Level Flying-Capacitor Drive with improved flux estimation

• Autorzy: Arasteh M. , Rahmati A. , Farhangi S. , Abrishamifar A.

Warianty tytułu

PL

Strategia DTC w pięciopoziomowym napędzie wspomaganym przez procesor sygnałowy

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

This paper gives a detailed analysis of direct torque control (DTC) strategy in a five-level drive and proposes a 24-sector switching table. Also, flux estimation has been improved by a discrete-time low-pass filter (LPF) with variable cut-off frequency. Algorithm to compensate the amplitude and phase errors is introduced and algorithm to determine digital filter coefficients at different speeds is presented. Simulation and practical results on a prototype using an induction motor 400V, 3kVA are given. To implement the DTC strategy, processor TMS320F2812 is used.

PL

Przedstawiono analizę strategii DTC w napędzie pięciopoziomowym i zaproponowano 24-sektorową tabelę przełączeń. Strumień był ulepszony dzięki zastosowaniu cyfrowego filtru dolnoprzepustowego o różnej częstotliwości odcięcia. Wprowadzono algorytm kompensacji błędu amplitudy i fazy dla różnych prędkości. Przeprowadzono symulację i badania prototypu dla silnika indukcyjnego 400 V, 3 kVA. Wykorzystano procesor TMS320F2812.

Słowa kluczowe

EN

direct torque control; switching table; flux estimation

PL

bezpośrednia kontrola momentu DTC; napęd

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przegląd Elektrotechniczny
• Rocznik: 2011
• Tom: R. 87, nr 6
• Strony: 132--139
• Opis fizyczny: Bibliogr. 14 poz., rys., wykr.

Twórcy

autor

Arasteh M.

autor

Rahmati A.

autor

Farhangi S.

autor

Abrishamifar A.

• School of Eectrical Engineering, Iran University of science and technology, Narmak, Tehran, Iran,

Bibliografia

• [1] José Rodríguez, Steffen Bernet, BinWu, Jorge O. Pontt and Samir Kouro, “Multilevel Voltage-Source-Converter Topologies for Industrial Medium-Voltage Drives”, IEEE Trans. Indust. Electron., vol. 54, no. 6, Dec. 2007
• [2] S. Kouro, M. Malinowski, K. Gopakumar, J. Pou, L. G. Franquelo, B. Wu, J. Rodriguez, M. A. Pérez, and Jose I. Leon, Member, “Recent Advances and Industrial Applications of Multilevel Converters,” IEEE Trans. Indust. Electron., vol. 57, no. 8, Aug. 2010
• [3] H. Abu-Rub, J. Holtz, J. Rodriguez, and G. Baoming,“Medium-Voltage Multilevel Converters—State of the Art, Challenges, and Requirements in Industrial Applications,” IEEE Trans. Indust. Electron., vol.57, no. 8, Aug. 2010
• [4] S. S. Fazel, Steffen Bernet, D. Krug, and K. Jalili, “Design and Comparison of 4-kV Neutral-Point-Clamped, Flying-Capacitor, and Series-Connected H-Bridge Multilevel Converters”, IEEE Trans. Ind. Applicat, vol. 43, Jul./Aug. 2007 ,pp. 1032-1040.
• [5] D. Krug, S. Bernet, S. S. Fazel, K. Jalili, and M. Malinowski, “Comparison of 2.3-kV Medium-Voltage Multilevel Converters for Industrial Medium-Voltage Drives”, IEEE Trans. Indust. Electron., vol. 54, no. 6, Dec. 2007
• [6] J. Rodríguez, J.Pontt, S. Kouro, and P. Correa, “Direct Torque Control With Imposed Switching Frequency in an 11-Level Cascaded Inverter”, IEEE Trans. Indust. Electron., vol. 51, Aug. 2004 pp. 827-833.
• [7] A. Sapin, P. K. Steimer, and J.-J. Simond, “Modeling, Simulation, and Test of a Three-Level Voltage-Source Inverter PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY (Electrical Review), ISSN 0033-2097, R. 87 NR 6/2011 139 With Output LC Filter and Direct Torque Control”, IEEE Trans. Ind. Applicat., vol. 43, no. 2, Mar./Apr. 2007
• [8] C. A. Martins, X. Roboam, T. A. Meynard,and A. S. Carvalho,“Switching Frequency Imposition and Ripple Reduction in DTC Drives by Using a Multilevel Converter,” IEEE Trans. Power Electron., vol. 17, no. 2, Mar. 2002
• [9] M.F. Escalante, J.-C. Vannier and A. Arzande, “Flying Capacitor Multilevel Inverters and DTC Motor Drive Applications”, IEEE Trans. Indust. Electron., vol.49, Aug. 2002, pp.809 – 815.
• [10] K. D. Husrt, T. G. Habetler, G. Griva, and F. Profumo, “Zero speed tacholess IM torque control: Simply a matter of stator voltage integration,” IEEE Trans. Ind. Applicat., vol. 34, pp. 790–795, Jul./Aug. 1998.
• [11] J. Hu and B. Hu, “New integration algorithms for estimating motor flux over a wide speed range,” IEEE Trans. Power Electron., vol. 13, pp. 969–976, Sept. 1998.
• [12] M.-H. Shin, D.-S. Hyun, S.-B. Cho, and S.-Y. Choe, “An improved stator flux estimation for speed sensorless stator flux orientation control of induction motors,” IEEE Trans. Power Electron., vol. 15, pp. 312–318, Mar. 2000.
• [13] N. R. N. Idris and A. H. M. Yatim, “An improved stator flux estimation in steady-state operation for direct torque control of induction machines,” IEEE Trans. Ind. Applicat., vol. 38, no. 1, pp. 110–116, Jan./Feb. 2002.
• [14] W. Leonhard, "Control of Electrical Drives," Third edition, Berlin, Springer, 2001.