ISSN 0021-3454 (печатная версия)
ISSN 2500-0381 (онлайн версия)
Меню

1
Содержание
том 66 / Январь, 2023
СТАТЬЯ

DOI 10.17586/0021-3454-2022-65-12-874-885

УДК 004.052.42+681.518.5

МИНИМИЗАЦИЯ ПУЛЬСАЦИЙ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО МОМЕНТА В ПЯТИФАЗНОМ АСИНХРОННОМ ЭЛЕКТРОПРИВОДЕ

Томасов В. С.
Университет ИТМО, Санкт-Петербург, 197101, Российская Федерация; доцент, директор научно-производственного центра «Прецизионная электромеханика»


Усольцев А. А.
Университет ИТМО, Санкт-Петербург, 197101, Российская Федерация; доцент


Вертегел Д. А.
Университет ИТМО, Санкт-Петербург, 197101, Российская Федерация; аспирант


Аннотация. Рассматривается задача алгоритмической минимизации пульсаций электромагнитного момента в пятифазном асинхронном электроприводе. Предложены принцип построения алгоритма пространственно-векторной модуляции с монотонной траекторией годографа вектора выходного напряжения и алгоритм, позволяющий снизить пульсации момента в диапазоне регулирования частоты вращения 100:1 в среднем более чем в два раза, а в области низких частот вращения — более чем в десять раз, по сравнению с основным алгоритмом, используемым в настоящее время. Это позволяет рассматривать пятифазный асинхронный электропривод в качестве альтернативы синхронному приводу в задачах прецизионного регулирования координат движения. Однако при частоте вращения выше половины номинальной наблюдаются резонансные явления, приводящие к пульсациям момента до 30 %, что требует принятия особых мер и может полностью исключить возможность применения такого привода для целого ряда задач.
Ключевые слова: пятифазный привод, алгоритм модуляции, пульсации момента, минимизация пульсаций момента

Список литературы:
  1. Duran M. J., Levi E. Multi-dimensional approach to multi-phase space vector modulation // Proc. IEEE Annual Conf of the Industrial Electronics Society IECON. Paris, France, 2006. P. 2103—2108.
  2. Duran M. J., Barrero F., Toral S., Levi E. Multi-dimensional space vector pulse width modulation scheme for five-phase series-connected two-motor drives // Proc. IEEE Intern. Electric Machines and Drives Conf. IEMDC. Antalya, Turkey, 2006.
  3. Duran M. J., Toral S., Barrero F. Real-Time Implementation of Multi-Dimensional Five-Phase Space Vector PWM Using Look-Up Table Techniques // 33rd Annual Conf. of the IEEE Industrial Electronics Society (IECON). Taipei, Taiwan, 5—8 November 2007. P. 1518—1523.
  4. López O., Dujic D., Jones M., Freijedo F. D., Doval-Gandoy J., Levi E. Multidimensional Two-Level Multiphase Space Vector PWM Algorithm and Its Comparison with Multifrequency Space Vector PWM Method // IEEE Transactions on Industrial Electronics. 2011. Vol. 58, N 2, February. P. 465—475.
  5. Lega A., Mengoni M., Serra G., Tani A., Zarri L. General Theory of Space Vector Modulation for Five-Phase Inverters // 2008 IEEE Intern. Symp. on Industrial Electronics. Cambridge, UK, 30 June—2 July 2008. P. 237—244.
  6. Barton T. H., Dunfield C. J. Poly-phase to two axis transformation for real windngs // IEEЕ Trans, Power App. Sys. 1968. Vol. PAS87, N 5. P. 1342—1346.
  7. Paap G. C. Symmetrical Components in the Time Domain and Their Application to Power Network Calculations // IEEE Trans. on Power Sys. 2000. Vol. 15, N 2. P. 522—528.
  8. Ryu H. M., Kim J. H., Sul S. K. Analysis of multi-phase space vector pulse width modulation based on multiple d-q spaces concept // IEEE Trans. on Power Electronics. 2005. Vol. 20, N 6. P. 1364—1371.
  9. Levi E., Bojoi R., Profumo F., Toliyat H. A., Williamson S. Multiphase induction motor drives—A technology status review // IET Elect. Power Appl. 2007. Vol. 1, N 4. P. 489—516.
  10. Zulkifli M. S. B., Munim W. N. B. W. A., Haris H. C. M. Five Phase Space Vector Modulation Voltage Source Inverter Using Large Vector Only // Intern. Symp. on Computer Applications and Industrial Electronics (ISCAIE 2012). Kota, 3—4 December 2012. P. 1—5.
  11. Dujic D., Jones M., Levi E., Prieto J., Barrero F. Switching Ripple Characteristics of Space Vector PWM Schemes for Five-Phase Two-Level Voltage Source Inverters—Part 1: Flux Harmonic Distortion Factors // IEEE Trans. Ind. Electronic. 2011. Vol. 58, N 7. July.
  12. Iqbal A., Levi E. Space vector modulation schemes for a five-phase voltage source inverter. Dresden, EPE, 2005.
  13. 1Tomasov V. S., Usoltsev A., Vertegel D., Szczepankowski P., Strzelecki R., Poliakov N. Optimized Space-Vector Modulation Schemes for Five-Phase Precision Low-Speed Drives with Minimizing the Stator Current Ripple // 14th Intern. Conf. on Compatibility, Power Electronics and Power Engineering. 2020. P. 279—284.
  14. Томасов В. С., Усольцев А. А., Вертегел Д. А., Денисов К. М. Исследование пульсаций электромагнитного момента в прецизионном сервоприводе при синусоидальной широтно-импульсной модуляции // Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики. 2019. Т. 19, № 2(120). С. 359—368.
  15. Томасов В. С., Усольцев А. А., Вертегел Д. А. Особенности использования многоуровневых инверторов в системах прецизионного сервопривода // Изв. вузов. Приборостроение. 2018. Т. 61, № 12. С. 1052—1059.
  16. Tomasov V. S., Usoltcev A. A., Vertegel D. A., Strzelecki R. Space vector modulation in multilevel inverters of the servo drives of the trajectory measurements telescopes // Изв. вузов. Приборостроение. 2017. Т. 60, № 7. С. 624—636.