Simple Direct Flux Vector Control with Space Vector Modulation for PWM Inverter Fed Induction Motor Drive

• Autorzy: Wójcik P. , Kaźmierkowski M.

Warianty tytułu

PL

Metoda bezpośredniego sterowania wektorem strumienia z modulacją wektorową do stosowania w układach napędowych z silnikami indukcyjnymi

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

In this paper simple Direct Flux Vector Control with Space Vector Modulation (DFVC–SVM) scheme for induction motor drive is presented. Developed algorithm has many advantages like: simplicity (coordinate transformations, current and flux controller are eliminated), wide speed operation range, good dynamics, low torque ripples, constant switching and low sampling frequency. The DFVC–SVM can be used in various applications like electric vehicles, where field weakening operation is needed. Drive operation ranges including field weakening region are described. Selected simulation and experimental results of the 7,5kW induction motor drive which illustrate steady state and dynamic performance of the developed system are attached.

PL

W artykule przedstawiono prostą metodę Bezpośredniego Sterowania Wektorem Strumienia z Modulacją Wektorową (ang. DFVCSVM) do stosowania w układach napędowych z silnikami indukcyjnymi. Opracowana metoda charakteryzuje się wyjątkowo prostą strukturą (wyeliminowano transformacje współrzędnych, obwody regulacji prądu oraz regulator strumienia) i pozwala na regulację momentu w szerokim zakresie prędkości, redukcję tętnień prądu i momentu, oraz zmniejszenie strat łączeniowych. Może być stosowana w aplikacjach takich jak pojazdy elektryczne, gdzie wykorzystywana jest praca w obszarze osłabionego strumienia. W artykule przedstawiono również algorytm osłabiania pola maksymalizujący moment. Przedstawione wyniki badań symulacyjnych i eksperymentalnych z silnikiem 7,5 kW ilustrują właściwości opracowanego napędu.

Słowa kluczowe

EN

induction motor drive; motor; field weakening

PL

silnik indukcyjny; napędy falownikowe; układ napędowy

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przegląd Elektrotechniczny
• Rocznik: 2010
• Tom: R. 86, nr 2
• Strony: 60--64
• Opis fizyczny: Bibliogr. 14 poz., rys., schem.

Twórcy

autor

Wójcik P.

autor

Kaźmierkowski M.

• Politechnika Warszawska, Instytut Sterowania i Elektroniki Przemysłowej, ul. Koszykowa75, 00-662 Warszawa,

Bibliografia

• [1] Kazmierkowski M. P., Krishnan R., Blaabjerg F. Control in Power Electronics Selected Problems, Academic Press, 2002.
• [2] Novotny D. W., Lipo T. A., Vector Control and Dynamics of AC Drives, Oxford University Press, Oxford, 1997
• [3] Wójcik P., Kaźmierkowski M. P., Sterowanie wektorowe silnika klatkowego z dynamicznym osłabianiem strumienia, VII Konferencja Naukowo – Techniczna „Postępy wElektrotechnice Stosowanej” PES–7, Kościelisko, Poland, 22– 26.06.2009, (on CD)
• [4] Wojcik P., Wojcicki D., Kazmierkowski M .P., Janaszek M., High Dynamic Torque and Flux Control of Induction Machine Drive in Flux Weakening Region, International Interdisciplinary PhD Workshop I2PhDW2009, Szklarska Poręba, Polska, 2009, (na CD)
• [5] Wojcik P., Direct Torque and Flux Control of Inverter Fed Induction Motor Drive Including Field Weakening Region, PhD Thesis, Warsaw, Poland, 2009
• [6] Hasse K., Drehzahlregelverfahren fur schnelle Umkehrantriebe mit stromrichtergespeisten Asynchron- Kurzschlusslaufer motoren, Regelungstechnik, 20 (1972), 60- 66. (in German)
• [7] Blaschke F., The principle of field-orientation as applied to the Transvector closed-loop control system for rotating-field machines, Siemens Reviev, 34 (1972), 217-220.
• [8] Takahashi I., Noguchi T., 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, 820-827.
• [9] Depenbrock M., Direct Self Control of Inverter-Fed Induction Machines‘ IEEE Trans. on Power Electronics, Vol. PE-3, no.4, Oct. 1988, 420-429.
• [10] Buja G. S., Kazmierkows k i M. P., Direct Torque Control of PWM Inverter–Fed AC Motors – A Survey‘ IEEE Transactions on Industrial Electronics, Vol. 51, Issue: 4, Aug. 2004, 744-757.
• [11] Żelechowski M., Space Vector Modulated – Direct Torque Controlled (DTC – SVM) Inverter – Fed Induction Motor Drive, Ph.D. Thesis, Warsaw, 2005
• [12] Tripathi A., Khambadkone A., Panda S., Stator Flux Based Space – Vector Modulation and Closed Loop Control of the Stator Flux Vector in Overmodulation Into Six – Step Mode, IEEE Transactions on Power Electronics, Vol. 19, No. 3, May 2004, pp. 775 – 782
• [13] Tripathi A., Khambadkone A., Panda S., Space – Vector Based, Constant Frequency, Direct Torque Control and dead beat Stator Flux Control of AC machines, IECON’01, The Annual Conference of the IEEE Industrial Electronics Society, pp. 1219 – 1224
• [14] Kaźmierkowski M. P., Koepcke H. J. Układ sterowania falownikowego napędu asynchronicznego bez członu pomiaru prędkości kątowej, Przegląd Elektrotechniczny, No.9, pp. 332-336, 1984