Abstract
A system of relay-vector control of current in the circuit of a polyphase electric machine has been developed. For this, on the basis of the analysis of electromagnetic processes in a multiphase semiconductor converter of electrical energy, its discrete mathematical model was created, which takes into account the redistribution of electromagnetic energy by individual spatial harmonic components, depending on the number of phases. Using this mathematical model, a method for relay control of spatial harmonic components of the input current of the converter in the “tube” has been developed. The formation of polyharmonic currents in each of the phases, conjugated in shape and phase with the voltage supplying the converter at each control period, is carried out by means of the optimal voltage vector of the semiconductor switch. To select the optimal control action, the objective function of the minimum deviation of the projections of the base voltage vectors of the semiconductor switch for the j-th combination of the state of the keys from the calculated control action determined by the mathematical model is used. An objective function of this type allows one to take into account different values of the amplitudes of the base voltage vectors of the semiconductor switch in the transformed orthogonal coordinate systems. In this case, there is no need to predict changes in the instantaneous values of the input current for one or two periods ahead, which is ensured by a decrease in the number of iterations to determine the optimal control action. To check the developed provisions, a simulation model of a nine-phase semiconductor converter of electrical energy with a relay vector control system was created. The results of the study of the model confirmed the adequacy of the developed technical solutions, the use of which will ensure the most complete realization of the own advantages of a multiphase electric machine in order to generally improve the weight, size and energy indicators of the autonomous power supply system.
Highlights
Одним из преимуществ многофазных электромеханических преобразователей энергии перед традиционными трехфазными является возможность работы электрической машины в полигармоническом режиме, что позволяет повысить удельную мощность, уменьшить амплитуду и увеличить частоту пульсаций мгновенной мощности, снизить потери от высших гармоник поля возбуждения в электрической машине [1,2,3]
Функциональная схема блока инжекции гармоник представлена на рисунке 3
6. A synchronous current control scheme for multiphase induction motor drives / M
Summary
Разработана система релейно-векторного управления током в цепи многофазной электрической машины. Формирование в каждой из фаз полигармонических токов, сопряженных по форме и фазе с питающим преобразователь напряжением на каждом периоде управления, осуществляется посредством оптимального вектора напряжения полупроводникового коммутатора. Для выбора оптимального управляющего воздействия используется целевая функция минимума отклонения проекций базовых векторов напряжения полупроводникового коммутатора при j-й комбинации состояния ключей от расчетного управляющего воздействия, определенного посредством математической модели. Для проверки разработанных положений создана имитационная модель девятифазного полупроводникового преобразователя электрической энергии с системой релейно-векторного управления. Особенности многофазной электрической машины как объекта управления, в частности увеличение числа фазных электромагнитных переменных и перераспределение электромагнитной энергии по отдельным пространственным гармоническим составляющим, обусловливают особый подход к разработке специальных способов независимого управления пространственными гармоническими составляющими тока в цепи многофазной электрической машины, которые позволят обеспечить формирование в каждой из фаз полигармонических токов, совпадающих по
Sign-in/Register to view highlights & summary Sign-in/Register to access full text options 
Free) 
Talk to us
Join us for a 30 min session where you can share your feedback and ask us any queries you have
Schedule a call
