Влияние временной последовательности чередования фаз семифазной обмотки на формирование результирующего вектора напряжения
Аннотация
Предметом исследования является семифазная симметричная обмотка, а именно, её свойства, обусловленные возможностью изменять временную последовательность чередования фаз. Семифазную обмотку ABCDEFG можно подключать к симметричному семифазному напряжению с различной временной последовательностью чередования фаз: ABCDEFG, ACEGBDF, ADGCFBE.
В работе использованы методы векторного анализа, методы разложения в ряд Фурье и графоаналитические методы исследования функций. Результаты теоретических исследований подтверждены экспериментальными данными, полученными на макетном образце семифазного двигателя.
Установлено, что при временной последовательности чередования фаз ACEGBDF семифазной обмотки ABCDEFG рабочим пространственно-временным вектором является вектор пятой гармоники, вращающийся в противоположную сторону, по сравнению с пространственно-временным вектором, формирующимся при временной последовательности чередования фаз ABCDEFG. При этом только пятая временная гармоника фазного напряжения формирует пространственно-временной вектор при данной временной последовательности чередования фаз. При временной последовательности чередования фаз ADGCFBE только третья временная гармоника формирует результирующий пространственно-временной вектор напряжения. Изменяя с помощью алгоритма управления преобразователя последовательность чередования фаз, можно получить три значения частоты вращения поля при одном значении частоты преобразователя. Данные свойства расширяют возможности управления семифазной машиной, что может быть использовано при реализации современной электротяги.
Литература
1.Электровоз грузовой постоянного тока 2ЭС10 (Гранит) с асинхронными тяговыми электродвигателями [Электрон ресурс] www.twirpx.com/search/ (дата обращения 09.10.2019).
2. Global EV Outlook: Understanding the Electric Vehicle Landscape to 2020 [Электрон ресурс] www.iea.org/publications/globalevoutlook_2013.pdf. (дата обращения 22.12.2020).
3. Guzman H. e. a. Application of DSP in Power Conversion Systems — a Practical Approach for Multiphase [Электрон ресурс] www.cdn.intechopen.com/pdfs-wm/48835.pdf (дата обращения: 09.09.2019).
4. Голубев А.Н., Игнатенко C.B. Влияние числа фаз статорной обмотки асинхронного двигателя на его виброшумовые характеристики // Электротехника. 2000. № 6. С. 28—31.
5. Williamson S., Smith S. Pulsating Torque and Losses in Multiphase Induction Machines // IEEE Transact Indust Appl. 2003. V. 39. No. 4. Pp. 986—993.
6. Barrero F., Duran M.J. Recent Advances in the Design, Modeling, and Control of Multiphase Machines. Pt I // IEEE Trans. Industrial Electronics. 2016. V. 63. No. 1. Pp. 449—458.
7. Prieto I.G., Duran M.J., Garcia-Entrambasaguas P., Bermudez M. Field-oriented Control of Multiphase Drives with Passive Fault Tolerance // IEEE Trans. Industrial Electronics. 2020. V. 67(9). Pp. 7228—7238.
8. Терешкин В.М. Аналитический метод оценки вибраций электромагнитного происхождения в семифазной машине переменного тока // Вестник Ивановского гос. энергетического ун-та. 2019. № 1. С. 61—69.
9. Вольдек А.И. Электрические машины. Л.: Энергия, 1974.
10. Терешкин В.М. Теоретическое обоснование возможности снижения вибраций электромагнитного происхождения в пятифазной машине переменного тока по сравнению с трехфазной машиной // Вестник Московского авиационного института. 2018. Т. 25. № 4. С. 229—239.
11. Козярук А.Е. Современные эффективные электроприводы производственных и транспортных механизмов // Электротехника. 2019. № 3. С. 33—37.
12. 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. С. 359—368.
---
Для цитирования: Терешкин В.М., Гришин Д.А., Баландин С.П., Терешкин В.В. Влияние временной последовательности чередования фаз семифазной обмотки на формирование результирующего вектора напряжения // Вестник МЭИ. 2021. № 5. С. 83—91. DOI: 10.24160/1993-6982-2021-5-83-91.
#
1. Elektrovoz Gruzovoy Postoyannogo Toka 2ES10 (Granit) s Asinkhronnymi Tyagovymi Elektrodvigatelyami [Elektron Resurs] www.twirpx.com/search/ (Data Obrashcheniya 09.10.2019). (in Russian).
2. Global EV Outlook: Understanding the Electric Vehicle Landscape to 2020 [Elektron Resurs] www.iea.org/publications/globalevoutlook_2013.pdf. (Data Obrashcheniya 22.12.2020).
3. Guzman H. e. a. Application of DSP in Power Conversion Systems — a Practical Approach for Multiphase [Elektron Resurs] www.cdn.intechopen.com/pdfs-wm/48835.pdf (Data Obrashcheniya: 09.09.2019).
4. Golubev A.N., Ignatenko C.B. Vliyanie Chisla Faz Statornoy Obmotki Asinkhronnogo Dvigatelya na Ego Vibroshumovye Kharakteristiki. Elektrotekhnika. 2000;6:28—31. (in Russian).
5. Williamson S., Smith S. Pulsating Torque and Losses in Multiphase Induction Machines. IEEE Transact Indust Appl. 2003;39;4:986—993.
6. Barrero F., Duran M.J. Recent Advances in the Design, Modeling, and Control of Multiphase Machines. Pt I. IEEE Trans. Industrial Electronics. 2016;63;1:449—458.
7. Prieto I.G., Duran M.J., Garcia-Entrambasaguas P., Bermudez M. Field-oriented Control of Multiphase Drives with Passive Fault Tolerance. IEEE Trans. Industrial Electronics. 2020;67(9):7228—7238.
8. Tereshkin V.M. Analiticheskiy Metod Otsenki Vibratsiy Elektromagnitnogo Proiskhozhdeniya v Semifaznoy Mashine Peremennogo Toka. Vestnik Ivanovskogo Gos. Energeticheskogo Un-ta. 2019;1:61—69. (in Russian).
9. Vol'dek A.I. Elektricheskie Mashiny. L.: Energiya, 1974. (in Russian).
10. Tereshkin V.M. Teoreticheskoe Obosnovanie Vozmozhnosti Snizheniya Vibratsiy Elektromagnitnogo Proiskhozhdeniya v Pyatifaznoy Mashine Peremennogo Toka po Sravneniyu s Trekhfaznoy Mashinoy. Vestnik Moskovskogo Aviatsionnogo Instituta. 2018;25;4:229—239. (in Russian).
11. Kozyaruk A.E. Sovremennye Effektivnye Elektroprivody Proizvodstvennykh i Transportnykh Mekhanizmov. Elektrotekhnika. 2019;3:33—37. (in Russian).
12. Tomasov V.S., Usol'tsev A.A., Vertegel D.A., Denisov K.M. Issledovanie Pul'satsiy Elektromagnitnogo Momenta v Pretsizionnom Servoprivode pri Sinusoidal'noy Shirotno-impul'snoy Modulyatsii. Nauchno-tekhnicheskiy Vestnik Informatsionnykh Tekhnologiy, Mekhaniki i Optiki. 2019;19;2:359—368. (in Russian).
---
For citation: Tereshkin V.M., Grishin D.A., Balandin S.P., Tereshkin V.V. Influence of the Seven-Phase Winding Phase Timing Sequence on Producing the Resulting Voltage Vector. Bulletin of MPEI. 2021;5:83—91. (in Russian). DOI: 10.24160/1993-6982-2021-5-83-91.
