Модули результирующих векторов напряжения дискретных состояний и их связь с величинами линейных напряжений семифазной симметричной обмотки
Ключевые слова:
симметричная семифазная обмотка, вентильный преобразователь, цифровой код преобразователя, модули результирующих векторов напряжения дискретных состояний
Аннотация
Семифазный вентильный преобразователь, подключенный к симметричной семифазной обмотке, имеет 126 логических состояний и может сформировать 126 дискретных результирующих векторов напряжения. Цифровые коды состояний преобразователя имеют вид (0000001-1111110), а модули этих векторов — восемь значений. Цель работы — установление численной связи модулей результирующих векторов напряжения дискретных состояний с отношениями линейных напряжений семифазной симметричной обмотки. Модули результирующих векторов напряжения дискретных состояний соответствуют модулям векторов непрерывного вращения, полученным на основе разложения в ряд Фурье соответствующих функций фазного напряжения. При исследовании были использованы методы векторного анализа. Результаты могут быть полезны при создании электропривода на основе семифазного двигателя с векторным управлением.
Литература
1. Electric Vehicles — Analysis — IEA [Электрон. ресурс] www.iea.org/reports/electric-vehicles (дата обращения 23.01.2022).
2. Vosswinkel М., Lohner А. Desing of Gearless Wheel Hub Motor for BEV Based on a Switched Reluctance Machine // Proc. EVS30 Symp. Stuttgart, 2017.
3. Vosswinkel М. e. a. Design, Production, and Verification of a Switched-reluctance Wheel Hub Drive Train for Battery Electric Vehicles // World Electric Vehicle J. 2019. V. 10(4). Pp. 82—96.
4. Электровоз грузовой постоянного тока 2ЭС10 (Гранит) с асинхронными тяговыми электродвигателями [Электрон. ресурс] www.twirpx.com/search (дата обращения 23.01.2022).
5. Gonzalez-Prieto A. e. a. Symmetrical Six-phase Induction Machines: a Solution for Multiphase Direct Control Strategies // Proc. IEEE Intern. Conf. Industrial Technology. 2021. Pp. 1362—1367.
6. Gonzalez-Prieto A., Gonzalez-Prieto I., Duran M.J. Smart Voltage Vectors for Model Predictive Control of Six-phase Electric Drives // IEEE Trans. Industrial Electronics. 2021. V. 68(10). Pp. 9024—9035.
7. Rubino S., Dordevic O., Bojoi R., Levi E. Modular Vector Control of Multi-three-phase Permanent Magnet Synchronous Motors // Ibid. Pp. 9136—9147.
8. Slunjski M., Stiscia O., Jones M., Levi E. General Torque Enhancement Approach for a Nine-phase Surface PMSM with Built-in Fault Tolerance // IEEE Trans. Industrial Electronics. 2021. V. 68(8). Pp. 6412—6423.
9. Bermúdez M., Barrero F., Martín C., Perales M. Performance Analysis of Direct Torque Controllers in Five-phase Electrical Drives // Appl. Sci. 2021. V. 11(24). P. 11964.
10. Yepes A.G., Doval-Gandoy J. Overmodulation Method with Adaptive x-y Current Limitation for Five-phase Induction Motor Drives // IEEE Trans. Industrial Electronics. 2022. V. 69(3). Pp. 2240—2251
11. Голубев А.Н., Алейников А.В. Алгоритм управления, улучшающий вибросиловые характеристики многофазного магнитоэлектрического электропривода // Вестник Ивановского гос. энергетического ун-та. 2021. № 6. С. 38—44.
12. Алейников А.В., Голубев А.Н. Разработка алгоритма управления, уменьшающего вибрации многофазного синхронного электродвигателя // Актуальные проблемы электроэнергетики. Нижний Новгород: Изд-во Нижегородского гос. техн. ун-та им. Р.Е. Алексеева, 2021. С. 69—75.
13. Терешкин В.М., Гришин Д.А., Баландин С.П., Терешкин В.В. Обзор и классификация пространственно-временных векторов дискретных состояний семифазного преобразователя // Журнал технической физики. 2022. Т. 92. № 1. С. 138—146.
14. Терешкин В.М., Гришин Д.А., Баландин С.П., Терешкин В.В. Варианты формирования симметричного выходного напряжения вентильного преобразователя // Вестник МЭИ. 2022. № 1. С. 85—93
15. Терешкин В.М., Гришин Д.А., Терешкин В.В., Балгазин И.И. Алгоритмы управления пятифазного преобразователя, реализующие пространственно-векторную модуляцию // Вестник МЭИ. 2021. № 4. С. 86—94.
---
Для цитирования: Терешкин В.М., Гришин Д.А., Сергеев Н.А., Терешкин В.В. Модули результирующих векторов напряжения дискретных состояний и их связь с величинами линейных напряжений семифазной симметричной обмотки // Вестник МЭИ. 2022. № 3. С. 111—119. DOI: 10.24160/1993-6982-2022-3-111-119.
#
1. Electric Vehicles — Analysis — IEA [Elektron. Resurs] www.iea.org/reports/electric-vehicles (Data Obrashcheniya 23.01.2022).
2. Vosswinkel М., Lohner А. Desing of Gearless Wheel Hub Motor for BEV Based on a Switched Reluctance Machine. Proc. EVS30 Symp. Stuttgart, 2017.
3. Vosswinkel М. e. a. Design, Production, and Verification of a Switched-reluctance Wheel Hub Drive Train for Battery Electric Vehicles. World Electric Vehicle J. 2019;10(4):82—96.
4. Elektrovoz Gruzovoy Postoyannogo Toka 2ES10 (Granit) s Asinkhronnymi Tyagovymi Elektrodvigatelyami [Elektron. Resurs] www.twirpx.com/search (Data Obrashcheniya 23.01.2022). (in Russian).
5. Gonzalez-Prieto A. e. a. Symmetrical Six-phase Induction Machines: a Solution for Multiphase Direct Control Strategies. Proc. IEEE Intern. Conf. Industrial Technology. 2021:1362—1367.
6. Gonzalez-Prieto A., Gonzalez-Prieto I., Duran M.J. Smart Voltage Vectors for Model Predictive Control of Six-phase Electric Drives. IEEE Trans. Industrial Electronics. 2021;68(10):9024—9035.
7. Rubino S., Dordevic O., Bojoi R., Levi E. Modular Vector Control of Multi-three-phase Permanent Magnet Synchronous Motors. Ibid:9136—9147.
8. Slunjski M., Stiscia O., Jones M., Levi E. General Torque Enhancement Approach for a Nine-phase Surface PMSM with Built-in Fault Tolerance. IEEE Trans. Industrial Electronics. 2021;68(8):6412—6423.
9. Bermúdez M., Barrero F., Martín C., Perales M. Performance Analysis of Direct Torque Controllers in Five-phase Electrical Drives. Appl. Sci. 2021;11(24):11964.
10. Yepes A.G., Doval-Gandoy J. Overmodulation Method with Adaptive x-y Current Limitation for Five-phase Induction Motor Drives. IEEE Trans. Industrial Electronics. 2022;69(3):2240—2251
11. Golubev A.N., Aleynikov A.V. Algoritm Upravleniya, Uluchshayushchiy Vibrosilovye Kharakteristiki Mnogofaznogo Magnitoelektricheskogo Elektroprivoda. Vestnik Ivanovskogo Gos. Energeticheskogo Un-ta. 2021;6:38—44. (in Russian).
12. Aleynikov A.V., Golubev A.N. Razrabotka Algoritma Upravleniya, Umen'shayushchego Vibratsii Mnogofaznogo Sinkhronnogo Elektrodvigatelya. Aktual'nye Problemy Elektroenergetiki. Nizhniy Novgorod: Izd-vo Nizhegorodskogo Gos. Tekhn. Un-ta im. R.E. Alekseeva, 2021:69—75. (in Russian).
13. Tereshkin V.M., Grishin D.A., Balandin S.P., Tereshkin V.V. Obzor i Klassifikatsiya Prostranstvenno-vremennykh Vektorov Diskretnykh Sostoyaniy Semifaznogo Preobrazovatelya. Zhurnal Tekhnicheskoy Fiziki. 2022;92;1:138—146. (in Russian).
14. Tereshkin V.M., Grishin D.A., Balandin S.P., Tereshkin V.V. Varianty Formirovaniya Simmetrichnogo Vykhodnogo Napryazheniya Ventil'nogo Preobrazovatelya. Vestnik MEI. 2022;1:85—93 (in Russian).
15. Tereshkin V.M., Grishin D.A., Tereshkin V.V., Balgazin I.I. Algoritmy Upravleniya Pyatifaznogo Preobrazovatelya, Realizuyushchie Prostranstvenno-vektornuyu Modulyatsiyu. Vestnik MEI. 2021;4:86—94. (in Russian).
---
For citation: Tereshkin V.M., Grishin D.A., Sergeev N.A., Tereshkin V.V. Resulting Voltage Vector Moduli of Discrete States and Their Relationship with the Line-to-line Voltages of a Seven-phase Symmetrical Winding. Bulletin of MPEI. 2022;3:111—119. (in Russian). DOI: 10.24160/1993-6982-2022-3-111-119.
2. Vosswinkel М., Lohner А. Desing of Gearless Wheel Hub Motor for BEV Based on a Switched Reluctance Machine // Proc. EVS30 Symp. Stuttgart, 2017.
3. Vosswinkel М. e. a. Design, Production, and Verification of a Switched-reluctance Wheel Hub Drive Train for Battery Electric Vehicles // World Electric Vehicle J. 2019. V. 10(4). Pp. 82—96.
4. Электровоз грузовой постоянного тока 2ЭС10 (Гранит) с асинхронными тяговыми электродвигателями [Электрон. ресурс] www.twirpx.com/search (дата обращения 23.01.2022).
5. Gonzalez-Prieto A. e. a. Symmetrical Six-phase Induction Machines: a Solution for Multiphase Direct Control Strategies // Proc. IEEE Intern. Conf. Industrial Technology. 2021. Pp. 1362—1367.
6. Gonzalez-Prieto A., Gonzalez-Prieto I., Duran M.J. Smart Voltage Vectors for Model Predictive Control of Six-phase Electric Drives // IEEE Trans. Industrial Electronics. 2021. V. 68(10). Pp. 9024—9035.
7. Rubino S., Dordevic O., Bojoi R., Levi E. Modular Vector Control of Multi-three-phase Permanent Magnet Synchronous Motors // Ibid. Pp. 9136—9147.
8. Slunjski M., Stiscia O., Jones M., Levi E. General Torque Enhancement Approach for a Nine-phase Surface PMSM with Built-in Fault Tolerance // IEEE Trans. Industrial Electronics. 2021. V. 68(8). Pp. 6412—6423.
9. Bermúdez M., Barrero F., Martín C., Perales M. Performance Analysis of Direct Torque Controllers in Five-phase Electrical Drives // Appl. Sci. 2021. V. 11(24). P. 11964.
10. Yepes A.G., Doval-Gandoy J. Overmodulation Method with Adaptive x-y Current Limitation for Five-phase Induction Motor Drives // IEEE Trans. Industrial Electronics. 2022. V. 69(3). Pp. 2240—2251
11. Голубев А.Н., Алейников А.В. Алгоритм управления, улучшающий вибросиловые характеристики многофазного магнитоэлектрического электропривода // Вестник Ивановского гос. энергетического ун-та. 2021. № 6. С. 38—44.
12. Алейников А.В., Голубев А.Н. Разработка алгоритма управления, уменьшающего вибрации многофазного синхронного электродвигателя // Актуальные проблемы электроэнергетики. Нижний Новгород: Изд-во Нижегородского гос. техн. ун-та им. Р.Е. Алексеева, 2021. С. 69—75.
13. Терешкин В.М., Гришин Д.А., Баландин С.П., Терешкин В.В. Обзор и классификация пространственно-временных векторов дискретных состояний семифазного преобразователя // Журнал технической физики. 2022. Т. 92. № 1. С. 138—146.
14. Терешкин В.М., Гришин Д.А., Баландин С.П., Терешкин В.В. Варианты формирования симметричного выходного напряжения вентильного преобразователя // Вестник МЭИ. 2022. № 1. С. 85—93
15. Терешкин В.М., Гришин Д.А., Терешкин В.В., Балгазин И.И. Алгоритмы управления пятифазного преобразователя, реализующие пространственно-векторную модуляцию // Вестник МЭИ. 2021. № 4. С. 86—94.
---
Для цитирования: Терешкин В.М., Гришин Д.А., Сергеев Н.А., Терешкин В.В. Модули результирующих векторов напряжения дискретных состояний и их связь с величинами линейных напряжений семифазной симметричной обмотки // Вестник МЭИ. 2022. № 3. С. 111—119. DOI: 10.24160/1993-6982-2022-3-111-119.
#
1. Electric Vehicles — Analysis — IEA [Elektron. Resurs] www.iea.org/reports/electric-vehicles (Data Obrashcheniya 23.01.2022).
2. Vosswinkel М., Lohner А. Desing of Gearless Wheel Hub Motor for BEV Based on a Switched Reluctance Machine. Proc. EVS30 Symp. Stuttgart, 2017.
3. Vosswinkel М. e. a. Design, Production, and Verification of a Switched-reluctance Wheel Hub Drive Train for Battery Electric Vehicles. World Electric Vehicle J. 2019;10(4):82—96.
4. Elektrovoz Gruzovoy Postoyannogo Toka 2ES10 (Granit) s Asinkhronnymi Tyagovymi Elektrodvigatelyami [Elektron. Resurs] www.twirpx.com/search (Data Obrashcheniya 23.01.2022). (in Russian).
5. Gonzalez-Prieto A. e. a. Symmetrical Six-phase Induction Machines: a Solution for Multiphase Direct Control Strategies. Proc. IEEE Intern. Conf. Industrial Technology. 2021:1362—1367.
6. Gonzalez-Prieto A., Gonzalez-Prieto I., Duran M.J. Smart Voltage Vectors for Model Predictive Control of Six-phase Electric Drives. IEEE Trans. Industrial Electronics. 2021;68(10):9024—9035.
7. Rubino S., Dordevic O., Bojoi R., Levi E. Modular Vector Control of Multi-three-phase Permanent Magnet Synchronous Motors. Ibid:9136—9147.
8. Slunjski M., Stiscia O., Jones M., Levi E. General Torque Enhancement Approach for a Nine-phase Surface PMSM with Built-in Fault Tolerance. IEEE Trans. Industrial Electronics. 2021;68(8):6412—6423.
9. Bermúdez M., Barrero F., Martín C., Perales M. Performance Analysis of Direct Torque Controllers in Five-phase Electrical Drives. Appl. Sci. 2021;11(24):11964.
10. Yepes A.G., Doval-Gandoy J. Overmodulation Method with Adaptive x-y Current Limitation for Five-phase Induction Motor Drives. IEEE Trans. Industrial Electronics. 2022;69(3):2240—2251
11. Golubev A.N., Aleynikov A.V. Algoritm Upravleniya, Uluchshayushchiy Vibrosilovye Kharakteristiki Mnogofaznogo Magnitoelektricheskogo Elektroprivoda. Vestnik Ivanovskogo Gos. Energeticheskogo Un-ta. 2021;6:38—44. (in Russian).
12. Aleynikov A.V., Golubev A.N. Razrabotka Algoritma Upravleniya, Umen'shayushchego Vibratsii Mnogofaznogo Sinkhronnogo Elektrodvigatelya. Aktual'nye Problemy Elektroenergetiki. Nizhniy Novgorod: Izd-vo Nizhegorodskogo Gos. Tekhn. Un-ta im. R.E. Alekseeva, 2021:69—75. (in Russian).
13. Tereshkin V.M., Grishin D.A., Balandin S.P., Tereshkin V.V. Obzor i Klassifikatsiya Prostranstvenno-vremennykh Vektorov Diskretnykh Sostoyaniy Semifaznogo Preobrazovatelya. Zhurnal Tekhnicheskoy Fiziki. 2022;92;1:138—146. (in Russian).
14. Tereshkin V.M., Grishin D.A., Balandin S.P., Tereshkin V.V. Varianty Formirovaniya Simmetrichnogo Vykhodnogo Napryazheniya Ventil'nogo Preobrazovatelya. Vestnik MEI. 2022;1:85—93 (in Russian).
15. Tereshkin V.M., Grishin D.A., Tereshkin V.V., Balgazin I.I. Algoritmy Upravleniya Pyatifaznogo Preobrazovatelya, Realizuyushchie Prostranstvenno-vektornuyu Modulyatsiyu. Vestnik MEI. 2021;4:86—94. (in Russian).
---
For citation: Tereshkin V.M., Grishin D.A., Sergeev N.A., Tereshkin V.V. Resulting Voltage Vector Moduli of Discrete States and Their Relationship with the Line-to-line Voltages of a Seven-phase Symmetrical Winding. Bulletin of MPEI. 2022;3:111—119. (in Russian). DOI: 10.24160/1993-6982-2022-3-111-119.
Опубликован
2021-12-09
Выпуск
Раздел
Электротехнические комплексы и системы (05.09.03)
