Predykcyjny algorytm sterowania przekształtnikiem zasilającym silnik synchroniczny z magnesami trwałymi

• Autorzy: Grodzki R.

Identyfikatory

DOI

10.12915/pe.2014.06.09

Warianty tytułu

EN

A new predictive control for a DC/AC converter-fed Permanent Magnet Synchronous Machine

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono sterowanie silnikiem synchronicznym z magnesami trwałymi typu FOC z predykcyjnym regulatorem prądu. Regulator bazuje na kryterium minimalizacji uchybu regulacji składowych prądu silnika, zapewnia wysoką dokładność w stanach statycznych, małe tętnienia momentu, stałą częstotliwość przełączeń, przy dynamice kształtowania momentu porównywalne z najszybszymi metodami nieliniowymi. Zaprezentowano założenia nowej metody oraz wyniki badań laboratoryjnych, potwierdzające poprawność przeprowadzonej analizy.

EN

In this article a new Field Oriented Control method of PMSM with predictive current controller is presented. The method is based on current error vector minimization criteria. The proposed method (called FOC-P) ensure the high performance in static states, reduction of the torque ripples, and constant switching frequency without deterioration of the dynamic properties of non linear methods. The correctness of the analysis and main assumptions as well as the expected final results have been verified in laboratory investigation.

Słowa kluczowe

PL

sterowanie predykcyjne; predykcyjny regulator prądu; silnik typu PMSM

EN

predictive control; predictive current controller; PMSM

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przegląd Elektrotechniczny
• Rocznik: 2014
• Tom: R. 90, nr 6
• Strony: 45--50
• Opis fizyczny: Bibliogr. 27 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Grodzki R.

• Politechnika Białostocka, Katedra Energoelektroniki i Napędów Elektrycznych, ul. Wiejska 45D, 15351 Białystok

Bibliografia

• [1] Takahashi, I., Noguchi, T., A New quick – response and high – efficiency control strategy of an induction motor, IEEE Trans. Ind. Appl, IA-22 (1986), 820-827
• [2]. Blaschke F.: Das Verfahren der Feldorientirung zur Regleung der Asynchronmachine. Siemens Forschungs und Entwicklungsberichte, (1972) 184-193.
• [3] Sikorski, A. , Bezpośrednia regulacja momentu i strumienia maszyn indukcyjnych, Oficyna Wydawnicza Politechniki Białostockiej, Białystok, 2009.
• [4] Sikorski, A., Korzeniewski, M.: Improvement of torque and flux control in DTC method, 11th International Conference EPEPEMC 2004, Riga, Latvia, 2004, CD.
• [5] Casadei, D., Serra, G., Tani, A.: Improvement of Direct Torque Control Performance by Using a Discrete SVM Technique, 29th Annual IEEE Power Electronics Specialist Conference PESC 98, pp. 997-1003, 1998.
• [6] Casadei, D., Serra, G., Tani, A., Implementation of a direct torque control algorithm based on discrete space vector modulation, IEEE Transactions on Power Electronics, 15 (2000), n.4, 769-777
• [7] Romero, M.,E., Seron, M.,M., Goodwin, G.,C., A combined model predictive control/space vector modulation (MPC-SVM) strategy for direct torque and flux control of induction motors, 37th Annual Conference on IEEE Industrial Electronics Society IECON 2011, (2011). 1674-1679
• [8] Kulikowski K., Sikorski, A., Efficiency improvement due to direct torque and flux three levels three areas control method applied to small hydroelectric power plant, Bulletin of Polish Academy of Sciences Technical Sciences, 59 (2011), n.4, 569- 574
• [9] Sikorski, A., Korzeniewski, M.: AC/DC/AC converter in a small hydroelectric power plant, Bulletin of Polish Academy of Sciences Technical Sciences, 59 (2011), n.4, 507-511
• [10] Świerczyński, D., Direct Torque Control with Space Vector Modulation (DTC-SVM) of Inverter-Fed Permanent Magnet Synchronous Motor Drive, Warsaw, Poland, 2005.
• [11] Sikorski, A.: Bezpośrednia regulacja momentu i strumienia maszyn indukcyjnych, Oficyna Wydawnicza Politechniki Białostockiej, Białystok, 2009.
• [12] Romeral, L., Fabrega, A., Cusido, J., Garcia, A., Ortega, J.A.: Torque Ripple Reduction in a PMSM driven by Direct Torque Control, Power Electronics Specialist Conference 2008, PESC 2008, 4745 – 4751
• [13] Jun-Koo Kang, Seung-Ki Sul, D., New Direct Torque Control of Induction Motor for Minimum Torque Ripple and Constant Switching Frequency, IEEE Transactions on Industry Applications, 35 (1999), n.5, 1076-1082
• [14] Casadei, D., Serra, G., Tani, A., Profumo, F.: FOC and DTC: Two Viable Schemes for Induction Motors Torque Control, IEEE Transactions on Power Electronics, 17 (2002), n.5, 779- 787
• [15] Hu Hu, Yongdong Li, Predictive Direct Torque Control Strategies of Induction Motor Based on Area Voltage Vectors Table, 39th Annual Conference on IEEE Industrial Electronics Society IECON 2003, (2003), 2684-2689,.
• [16] Casadei, D., Serra, G., Tani, A.: Steady-state and transient performance evaluation of a DTC scheme in the low speed range, IEEE Transactions on Power Electronics, 16 (2001), n.6, 846-851
• [17] Kazmierkowski, M.,P., Kasprowicz, A.,B.: Improved direct torque control land flux Victor control of PWM inverter-fed induction motor drives, IEEE Transactions on Industrial Electronics, 42 (1995), 344–350
• [18] Hao Zhu, Xi Xiao, Yongdong Li: Torque Ripple Reduction of the Torque Predictive Control Scheme for Permanent-Magnet Synchronous Motor, IEEE Transactions on Industrial Electronics, 59 (2011), n.2, 871-877
• [19] Yongchang Zhang, Jianguo Zhu, Wei Xu: Predictive Torque Control of Permanent Magnet Synchronous Motor Drive with Reduced Switching Frequency, 2010 International Conference on Electrical Machines and Systems ICEMS, (2010), 798-803
• [20] Falkowski P., Sikorski, A.: Wpływ parametrów maszyny indukcyjnej na predykcyjną regulację momentu i strumienia, Przegląd Elektrotechniczny (2013), nr 9, 19-22
• [21] Sharifian, M.,B.,B., Herizchi, T., Firouzjah, K., G.:Field Oriented Control of Permanent Magnet Synchronous Motor Using Predictive Space Vector Modulation, IEEE Symposium on Industrial Electronics and Applications, ISIEA 2009, vol. 2, n.5, pp. 574-579, 2009.
• [22] Hyung-Tae Moon, Hyun-So Kim, Myung-Joong Youn: A Discrete-time Predictive Current Control for PMSM, IEEE Transactions on Power Electronics, 18 (2003), n.1, 464-472
• [23] Sikorski A., Problemy dotyczące minimalizacji strat łączeniowych w przekształtniku AC/DC/AC – PWM zasilającym maszynę indukcyjną, Dział Wydawnictw i Poligrafii Politechniki Białostockiej, Białystok, 1998.
• [24] Zawirski, K., Sterowanie silnikiem synchronicznym o magnesach trwałych, Wydawnictwo Politechniki Poznańskiej, Poznań, 2005.
• [25] Grodzki R., Sikorski, A.: Nowy algorytm bezpośredniej regulacji momentu i strumienia, Przegląd Elektrotechniczny, (2012), nr 12a, 35-38
• [26] Ruszczyk, A., Nowe algorytmy predykcyjnych metod regulacji prądów przekształtników AC/DC i DC/AC, Dział Wydawnictw i Poligrafii Politechniki Białostockiej, Białystok, 2005.
• [27] Grodzki R., Sikorski, A.: A New DTC control for PMSM with torque ripple minimization and constant switching frequency, COMPEL, 30 (2011), n.3, 1069-1081