Analiza sterowania wektorowego napędem indukcyjnym z przekształtnikiem dwustronnym AC/DC/AC w stanach pracy silnikowej i hamowania odzyskowego

• Autorzy: Knapczyk M. , Pieńkowski K.

Warianty tytułu

EN

Analysis of vector control system of induction drive with AC/DC/AC double-sided converter in driving- and regenerative braking-mode

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Artykuł prezentuje analizę stanów pracy wektorowego układu sterowania napędem indukcyjnym zasilanym z przekształtnika dwustronnego AC/DC/AC. Zastosowany układ przekształtnikowy zapewnia wielostopniowe przetwarzanie energii elektrycznej z możliwością jej dwukierunkowego przepływu. W układzie przekształtnikowym AC/DC/AC występują następujące przekształtniki: przekształtnik sieciowy AC/DC - nazywany również prostownikiem PWM - i przekształtnik silnikowy DC/AC - wykonany jako układ falownika napięcia (VSI). Przedstawiono schemat układu jednoczesnego sterowania przekształtnikiem sieciowym AC/DC i przekształtnikiem silnikowym DC/AC w oparciu o metody: bezpośredniego sterowania mocą przekształtnika (VF-DPC) i bezpośredniego sterowania momentem i strumieniem silnika indukcyjnego (DTC). Przedstawiono wybrane wyniki badań symulacyjnych wymienionych metod sterowania przekształtnikiem AC/DC/AC w stanie pracy silnikowej i hamowania odzyskowego ze zwrotem energii do sieci zasilającej.

EN

The paper presents an analysis of vector control system of induction drive witch AC/DC/AC double-sided converter. In particular the start-up, driving-mode and regenerative braking-mode of the drive system were examined and discussed. Virtual Flux based Direct Power Control (VF-DPC) of AC/DC line-side converter and Direct Torque Control of DC/AC motor-side converter were proposed and described. The drive system analysis based on computer simulations is carried out. The main task of the line-side converter control system is to maintain the required value of the dc-link voltage, while line currents should be almost sinusoidal and in phase with respective phase line voltages to satisfy the unity power factor condition. Direct Torque Control was chosen as a precise and not complicated control strategy of induction motor fed by Voltage Source Inverter. Both control structures - bounded up into one control system of the AC/DC/AC double-sided converter - provide excellent dynamics in four-quadrant operation with returning energy of braking back to the mains.

Słowa kluczowe

PL

przekształtnik dwustronny AC/DC/AC; prostownik PWM; silnik indukcyjny; sterowanie wektorowe; hamowanie odzyskowe; analiza

• Wydawca: Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej
• Czasopismo: Prace Naukowe Instytutu Maszyn, Napędów i Pomiarów Elektrycznych Politechniki Wrocławskiej. Studia i Materiały
• Rocznik: 2005
• Tom: Vol. 58, nr 25
• Strony: 369--380
• Opis fizyczny: Bibliogr. 10 poz.

Twórcy

autor

Knapczyk M.

• Politechnika Wrocławska, Instytut Maszyn, Napędów i Pomiarów Elektrycznych, 50-370 Wrocław, ul. Smoluchowskiego 19

autor

Pieńkowski K.

• Politechnika Wrocławska, Instytut Maszyn, Napędów i Pomiarów Elektrycznych, 50-370 Wrocław, ul. Smoluchowskiego 19

Bibliografia

• [1] JASIŃSKI M., KAŹMIERKOWSKI M. P., ŻELECHOWSKI M., Direct Power and Torque Control Scheme for Space Vector Modulated AC/DC/AC Converter-Fed Induction Motor, XVI International Conference on Electrical Machines ICM’2004, Cracow, 2004.
• [2] KNAPCZYK M., PIEŃKOWSKI K., Analiza nieliniowych metod sterowania przekształtnikiem sieciowym AC/DC, Materiały Konferencyjne XIV Seminarium Technicznego KOMEL, Ustroń – Jaszowiec, 2005.
• [3] KNAPCZYK M., PIEŃKOWSKI K., Bezczujnikowe metody sterowania przekształtnikami sieciowym AC/DC o dwukierunkowym przepływie energii, Prace Naukowe Instytutu Maszyn, Napędów i Pomiarów Elektrycznych Politechniki Wrocławskiej, Nr 56, Studia i Materiały, Nr 24, Wrocław, 2004.
• [4] MALINOWSKI M., Sensorless Control Strategies for Three-Phase PWM Rectifiers, Ph.D.Thesis, Warsaw University of Technology, Warsaw, 2001.
• [5] MALINOWSKI M., KAŹMIERKOWSKI M. P., HANSEN S., BLAABJERG F., MARQUES G. D., Virtual-Flux-Based Direct Power Control of Three-Phase PWM Rectifiers, IEEE Transactions on industry applications, vol.37, no.4, July/August 2001.
• [6] ORŁOWSKA-KOWALSKA T., Bezczujnikowe układy napędowe z silnikami indukcyjnymi, Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej, Wrocław, 2003.
• [7] PIEŃKOWSKI K., Analiza układów hamowania elektrycznego silników indukcyjnych klatkowych z przekształtnikami energoelektronicznymi, Prace Naukowe Instytutu Maszyn, Napędów i Pomiarów Elektrycznych Politechniki Wrocławskiej, Nr 52, Monografie, Nr 15, Wrocław, 2000.
• [8] PIEŃKOWSKI K., KNAPCZYK M., Przekształtniki energoelektroniczne AC/DC/AC i AC/AC – układy topologiczne i sterowanie, Materiały Konferencyjne XIV Seminarium Technicznego KOMEL, Ustroń – Jaszowiec, 2005.
• [9] PÖLLÄNEN R., Converter-Flux-Based Current Control of Voltage Source PWM Rectifiers – Analysis and Implementation, Ph.D.Thesis, Lappeenranta University of Technology, Lappeenranta, 2003.
• [10] SINGH B., SINGH B. N., CHANDRA A., AL-HADDAD K., PANDEY A., KOTHARI D. P., A Review of Three-Phase Improved Power Quality AC-DC Converters, IEEE Transactions on industrial electronics, vol.51, no.3, June 2004.