Doubly-fed induction machine is usually used in variable-speed electric drives, where the rotor speed is in the vicinity of the synchronous speed. Finite-element-method model has been built and several studies, i. e. start up, sudden load change and fan drive, have been performed in order to verify the machine behaviour in supersynchronous motor operation. The simplest form of control (open-loop U/f control) has been used for rotor voltage supply, while the stator was connected directly to the public network.
PL
Maszyna indukcyjna dwustronnie zasilana jest zwykle używana w napędach elektrycznych o zmiennej prędkości, gdzie prędkość wirnika jest zbliżona do prędkości synchronicznej. Opracowano model w oparciu o metodę elementów skończonych. Przeprowadzono doświadczenia, w których zmieniano parametry rozruchu, obciążenie i wentylator w celu sprawdzenia zachowania maszyny w trybie pracy silnika supersynchronicznego. Najprostsza forma sterowania (sterowanie U/f w otwartej pętli) została wykorzystana do zasilania napięciowego wirnika, podczas gdy stojan został podłączony bezpośrednio do sieci publicznej.
2
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W artykule opisano układ symulatora turbiny wiatrowej, do budowy którego wykorzystano silnik prądu stałego. Silnik ten jest sprzężony mechanicznie z maszyną asynchroniczną dwustronnie zasilaną (MDZ) i służy do badania układów sterowania MDZ w zastosowaniach generacyjnych. Układ zasilania silnika DC sterowany jest mikroprocesorowo i zapewnia generację momentu w zależności od prędkości silnika oraz dodatkowego parametru, jakim jest zadana prędkości wiatru. Charakterystyka symulatora odpowiada charakterystyce przykładowej turbiny wiatrowej. W artykule omówiono schemat układu połączeń i przybliżono ideę sterowania. Pokazano też wyniki badań laboratoryjnych układu.
EN
This paper describes the simulation system of the wind turbine, based on a DC motor. System composed of a doubly fed induction machine mechanically coupled with a DC machine is used to develop and test power control systems based on a wind turbine. Power electronics converter supplying DC motor is controlled by a microprocessor and provides generation of the torque depending on the speed of the machine and an additional parameter, which is the reference wind speed. Simulator characteristics correspond to the exemplary characteristics of the wind turbine. The article discusses the connection diagram and presents the idea of the control system. It also shows the results of laboratory tests.
3
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W maszynie asynchronicznej dwustronnie zasilanej (MDZ), oprócz regulacji prędkości (lub mocy czynnej z zastosowaniach generacyjnych) możliwa jest także kontrola mocy biernej, pobieranej z sieci przez obwód stojana oraz mocy biernej przekształtnika sieciowego. W referacie przedstawiono metodykę obliczania strat mocy czynnej w poszczególnych elementach MDZ w zależności od mocy biernej w obwodzie stojana i momentu elektromagnetycznego silnika. Rozważania te zostały zilustrowane obliczeniami i charakterystykami dla układu laboratoryjnego MDZ o mocy 3 kW. Wynikiem analizy jest określenie rozpływu mocy biernej w maszynie dwustronnie zasilanej, przy założeniu całkowitej mocy biernej MDZ równej zero, dla którego sumaryczne straty mocy osiągają minimalną wartość.
EN
In the doubly fed induction machine (DFIM), in addition to speed control it is also possible to control the reactive power flowing from the mains to the stator circuit. The paper presents a methodology for the calculation of active power losses in each component of DFIM, depending on the reactive power in the stator circuit and electromagnetic torque of the machine. These considerations are illustrated by calculations and characteristics designated for the laboratory 3 kW laboratory model of DFIM. The result of the analysis is to determine the reactive power flow in the doubly fed induction machine, ensuring zero value of the total reactive power, for which the total power losses reaches a minimum value.
4
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
This paper proposes a Takagi-Sugeno neuro-fuzzy inference system for direct torque and stator reactive power control applied to a doubly fed induction motor. The control variables (d-axis and q-axis rotor voltages) are determined through a control system composed by a neuro-fuzzy inference system and a first order Takagi-Sugeno fuzzy logic controller. Experimental results are presented to validate the controller operation for variable speed under no-load and load conditions and stator reactive power variation under load condition. For this last validation, a PI controller is used to control the rotor speed, thereby its output is used to manipulate the torque in order to follow the demanded speed value.
XX
W artykule opisano inferencyjny neuro-fuzzy system Takagi-Sugeno użyty do sterowania momentem i mocą bierną w podwójnie zasilanym silniku indukcyjnym. Przeprowadzono eksperymenty sterowania silnikiem obciążonym i nieobciążonym.
5
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W artykule zaprezentowano sterowanie wymuszające dynamikę (FDC) oparte na metodzie bezpośredniego sterowania momentu (DTC) w zastosowaniu do silnika asynchronicznego klatkowego i maszyny asynchronicznej dwustronnie zasilanej (MDZ). Przedstawiono ideę sterowania FDC, ideę metody DTC oraz specyficzne właściwości połączenia obu metod sterowania. Zaprezentowano wyniki badań symulacyjnych oraz laboratoryjnych układów napędowych.
EN
Application of the forced dynamics control (FDC) based on the direct torque control method for the control of the squirrel-cage induction motor (IM) and doubly fed induction machine (DFIM) is presented in the paper. Idea of FDC and DTC method and specific properties of hybrid DTCFDC control system were described. Paper contains simulation and laboratory tests results of IM and DFIM working in three example dynamic modes and influence of moment of inertia on speed regulation.
6
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
The vector control algorithm of torque tracking of the doubly-fed induction machine together with unity stator side power factor stabilization at a zero level is considered. Results of experimental testing of the doubly-fed induction machine control algorithms with matrix converter at rotor side are presented. All control algorithms have been implemented in real time using DSP-controller and successfully tested on the experimental rig.
PL
Przedstawiono algorytm sterowania wektorowego momentem obrotowym dwustronnie zasilanej maszyny indukcyjnej z jednostkowym współczynnikiem mocy od strony stojana. Przedstawiono wyniki badań doświadczalnych algorytmów sterowania dwustronnie zasilanej maszyny indukcyjnej z przemiennikiem matrycowym dołączonym do wirnika maszyny indukcyjnej. Algorytmy sterowania działające w czasie rzeczywistym były zaimplemetowanie w procesorze DSP i skutecznie testowanie w układzie eksperymentalnym.
7
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W artykule zaprezentowano zastosowanie sterowania wymuszającego dynamikę (FDC) do maszyny asynchronicznej dwustronnie zasilanej. Sterowanie FDC oparte zostało na metodzie połowo zorientowanej. Przedstawiono ideę sterowania FDC oraz jego adaptację do regulacji prędkości maszyny oraz mocy biernej pobieranej z sieci. Zaprezentowano wyniki badań laboratoryjnych napędu pracującego przy wymuszeniu kilku zadanych stanów przejściowych. Przedstawiono też wyniki badań dotyczących odporności układu na zmianę momentu bezwładności oraz wyniki badań układu pracującego z nadrzędnym regulatorem prędkości.
EN
Application of forced dynamics control (FDC) based on the field oriented control method for control of a doubly fed induction machine (DFIM) is presented in the paper. The idea of the FDC method and its adaptation to the control of speed and reactive power of the DFIM is described. The paper contains the laboratory test results of the DFIM working in three exemplary dynamic modes. The investigations of the influence of the moment of inertia on speed regulation and of the system of speed regulation with master control loop were performed and are described in the paper.
8
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W artykule zaprezentowano zastosowanie opracowanego przez S. Doddsa i J. Vittka sterowania wymuszającego dynamikę do maszyny asynchronicznej dwustronnie zasilanej. Przedstawiono ideę sterowania wymuszającego dynamikę oraz jego adaptację do regulacji prędkości maszyny oraz mocy biernej pobieranej z sieci. Zamieszczono wyniki badań symulacyjnych napędu pracującego w przykładowym programie zmian wielkości zadanych i zakłócających.
EN
The paper presents the application of the forced dynamics control method, which was worked out by S. Doods and J. Vittek, to a doubly fed induction machine (DF1M). The idea of forced dynamics control as well as its adaptation to DFIM speed and reactive power control are described. The paper contains the simulations results of a drive working at changes in the demanded values and disturbance quantities.
W pracy przedstawiono wyprowadzenie składowych momentu elektromagnetycznego generowanego w maszynie indukcyjnej, której stojan i wirnik zasilane są z niezależnych źródeł napięcia. Na podstawie wyprowadzonych zależności obliczono przebiegi poszczególnych składowych momentu zarówno przy pracy silnikowej, jak i generatorowej. Obliczenia zostały przeprowadzone dla maszyny o mocy 10 kW, dla prędkości podsynchronicznych i nadsynchronicznych.
EN
The paper shows derivation of components of the electromagnetic torque generated by induction machine, the stator and rotor of witch are supplied by an independent voltage sources. The derived equations made it possible to calculate the characteristics of particular components of the torque during the work of the motor as well of the generator. The calculations have been made for the 10 kW machine, for the subsynchronous and supersynchronous speed.
10
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
This paper presents novel biconverter structure to supply the Doubly Fed Induction Machine (DFIM). Two Voltage Source Inverters (VSI) feed the stator and rotor windings. The outputs of two VSI are combined electromechanically in the machine and, as a result, novel features can be obtained. For example, for high power drive applications, this configuration use two inverters dimensioned for a half of the OFIM power. A new Dual-Direct Torque Control scheme is developed with flux model of DFIM. Two Switching Tables (ST) linked to VSI are defined for stator and rotor flux vector control. Experimental and simulation results confirm good dynamic behaviour in the four quadrants of the speed-torque plane. Moreover, experimental results show the correct flux vector control behaviour and speed tracking performances.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.