Novel harmonic elimination PWM technique for reducing torque-ripple in inverter-fed induction motor

• Autorzy: Bouchhida O. , Boucherit M.S.

Warianty tytułu

PL

Nowy sposób eliminacji harmonicznych i tętnień momentu w silniku indukcyjnym zasilanym z falownika

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

A novel harmonic elimination pulse width modulated (PWM) strategy for three-phase inverter is presented. The torque ripple of the induction motor can be significantly reduced by the new PWM lechnique. The three-phase inverter is associated with a passive LC filter. The commutation angles are predetermined off-line and stored in the microcontroller memory in order to speed up the online control of the induction motors. Pre-calculated switching is modelled to cancel the greater part of low-order harmonics and to keep a single-pole DC voltage across the polarized capacitors. A passive LC filter is designed to cancel the high-order harmonics. This approach allows substantial reduction of the harmonic ratio in the AC main output voltage without increasing the number of switches per period. Consequently, the duties of the semiconductor power switches are alleviated. The effectiveness of the new harmonic elimination PWM technique for reducing torque-ripple in inverter-fed induction motors is confirmed by simulation results.

PL

Przedstawiono nowy sposób eliminacji harmonicznych w 3-fazowym falowniku napięcia, sterowanym metodą regulacji szerokości impulsów, prowadzący do zmniejszenia tętnień momentu. Na wyjściu falownika zastosowano pasywny filtr LC. Kąty komutacji wyznaczana są wstępnie i gromadzone w pamięci mikrosterownika dla przyśpieszenia sterowania silnika "on-line". Obliczenia wstępne łączeń falownika modeluje się w celu eliminacji większości harmonicznych niskiego rzędu i utrzymania jednobiegunowego napięcia na spolaryzowanych kondensatorach. Pasywny filtr LC dobrany jest tak, aby wyeliminować harmoniczne wyższego rzędu. Taka strategia pozwala na istotne wyeliminowanie harmonicznych z napięcia wyjściowego falownika bez zwiększania liczby łączeń w okresie. Dzięki temu zmniejszone są kąty przewodzenia łączników półprzewodnikowych. Efektywność nowej strategii eliminacji harmonicznych metodą PWM potwierdzono symulacyjnie.

Słowa kluczowe

EN

inverters; harmonics elimination; pulse width modulated (PWM) techniques; induction motor dynamics

PL

falownik; eliminacja harmonicznych; modulacja szerokości impulsów; silnik indukcyjny

• Wydawca: Polish Academy of Sciences, Committee on Electrical Engineering
• Czasopismo: Archives of Electrical Engineering
• Rocznik: 2007
• Tom: Vol. 56, nr 3-4
• Strony: 197--211
• Opis fizyczny: Bibliogr. 9 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Bouchhida O.

autor

Boucherit M.S.

• Laboratoire de Cominande des Processus, Département du Génie Electrique, Ecole Nationale Polytechnique. El-Harrach Alger. Algérie,

Bibliografia

• 1. VillarreaI-Ortiz R. A. et al.: Centroid PWM technique for inverter harmonics elimination. IEEE Trans., Vol. 20, No. 2, April 2005, pp. 1209-1210.
• 2. Meghriche A., Chikhi F., Cherifi A.: A new switching angle determination method for three leg inverter. Proc. of International IEEE Mechatronics & Robotics 2004 Conference, MechRob- 2004, Aachen, Germany, 13-15 September 2004, pp. 378-382.
• 3. Meghriche K., Mansouri O., Cherifi A.: On the use of pre-calculated switching angles to design a new single phase static PFC inverter. Proc. of the 31st IEEE IECON"05, Raleigh North-Carolina, 6-10 November 2005, pp. 906-911.
• 4. Czarkowski D. et al.: Solving the optimal PWM problem for Single-phase inverters. IEEE Trans. Circuits Syst. I, Vol. 49, April 2002, pp. 465—475.
• 5. Wells J. R. et al.: Optimal Harmonic elimination control. Proceedings of the 35th Annual IEEE Power Electronics Specialists Conference, Aachen, Germany 2004, pp. 4214-4219.
• 6. Garcia O. et al.: Harmonic reducer converter. IEEE Trans. On Industrial Electronics, Vol. 50, No. 2, April 2003, pp. 322-327.
• 7. Chen J. W., Liang T. J.: A novel algorithm in solving nonlinear equations for programmed PWM inverter to eliminate harmonics. Proc. 23rd Int. Conf. Industrial Electronics, Control, Instrumentation., Vol. 2. Nov. 9-14, 1997, pp. 698-703.
• 8. De Gussemé K. et al.: Digitally controlled boost power-factor-correction converters operating in both continuous and discontinuous conduction mode. IEEE Trans, on Industrial Electronics, Vol. 52, No. 1, February 2005, pp. 88-97.
• 9. Birge J. R., Louveaux F.: Introduction to Stochastic Programming. Springer Series in Operations Research, ISBN: 0387982175, 2000.