Развитие методов фазовой манипуляции выходного напряжения преобразователя применительно к семифазному двигателю

Владимир [Vladimir] Михайлович [M.] Терешкин [Tereshkin]; Дмитрий [Dmitriy] Анатольевич [A.] Гришин [Grishin]; Николай [Nikolay] Александрович [A.] Сергеев [Sergeev]; Вячеслав [Vyacheslav] Владимирович [V.] Терешкин [Tereshkin]

doi:10.24160/1993-6982-2022-6-21-29

Владимир [Vladimir] Михайлович [M.] Терешкин [Tereshkin]
Дмитрий [Dmitriy] Анатольевич [A.] Гришин [Grishin]
Николай [Nikolay] Александрович [A.] Сергеев [Sergeev]
Вячеслав [Vyacheslav] Владимирович [V.] Терешкин [Tereshkin]

DOI: https://doi.org/10.24160/1993-6982-2022-6-21-29

Ключевые слова: семифазные преобразователь и обмотка двигателя, фазовая манипуляция выходного напряжения преобразователя, алгоритмы управления преобразователем

Аннотация

Фазовая манипуляция (модуляция) выходного напряжения трехфазного преобразователя, подключенного к симметричной трехфазной обмотке, — один из этапов технологии векторного управления двигателем. Процесс хорошо исследован и лежит в области практического применения. Одно из предполагаемых направлений развития современной электротяги — создание электропривода на основе многофазного двигателя (количество фаз больше трех). При реализации технологии векторного регулирования многофазного двигателя появляются новые возможности, в частности, новый способ фазовой манипуляции. Рассмотрен процесс фазовой манипуляции напряжения применительно к семифазной обмотке. Цель работы — алгоритмы управления семифазным преобразователем, реализующие фазовую манипуляцию выходного напряжения, возможную благодаря особенностям семифазной симметричной обмотки двигателя.

В работе использованы аппарат векторного анализа и методы разложения в ряд Фурье. Проведены экспериментальные исследования, подтверждающие теоретические результаты.

Научная новизна состоит в том, что предложены и проанализированы новый способ фазовой манипуляции выходного напряжения преобразователя применительно к семифазной симметричной обмотке и новый алгоритм управления преобразователем, реализующие указанный способ.

Результаты могут быть полезны при реализации векторного регулирования многофазного двигателя.

Сведения об авторах

Владимир [Vladimir] Михайлович [M.] Терешкин [Tereshkin]

кандидат технических наук, доцент кафедры электромеханики Уфимского государственного авиационного технического университета, e-mail: tereshkin.vm@ugatu.su

Дмитрий [Dmitriy] Анатольевич [A.] Гришин [Grishin]

инженер-электроник, ООО «A&T Technologies», e-mail: lowrat@mail.ru

Николай [Nikolay] Александрович [A.] Сергеев [Sergeev]

старший научный сотрудник лаборатории автоматизации научных исследований Уфимского государственного авиационного технического университета, e-mail: farmarti@yandex.ru

Вячеслав [Vyacheslav] Владимирович [V.] Терешкин [Tereshkin]

аспирант Института проблем сверхпластичности металлов РАН, e-mail: stierishkin@mail.ru

Литература

1. Усольцев A.A. Современный асинхронный электропривод оптико-механических комплексов. СПб.: Издат-во НИУ ИТМО, 2011.
2. Усольцев А.А. Частотное управление асинхронными двигателями СПб.: Издат-во НИУ ИТМО, 2006.
3. Виноградов А.Б. Векторное управление электроприводами переменного тока. Иваново: Изд-во Ивановского гос. энергетического ун-та им. В.И. Ленина, 2008.
4. Козярук А.Е. Прямое управление моментом в электроприводе переменного тока машин и механизмов горного производства. СПб.: Изд-во НИУ СПГГИ, 2008.
5. Takahashi I., Noguchi T. A New Quick Response and High-efficiency Control Strategy of an Induction Motor // IEEE Trans. Ind. Ap¬pl. 1986. V. IA-22. No. 5. Pp. 820—827.
6. Blaschke F. The Principle of Field-orientation as Applied to the Transvector Closed Loop Control system for Rotating-field Machines // Siemens Rev. 1972. V. 34. No. 1. Pp. 217—220.
7. 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.
8. 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
---
Для цитирования: Терешкин В.М., Гришин Д.А., Сергеев Н.А., Терешкин В.В. Развитие методов фазовой манипуляции выходного напряжения преобразователя применительно к семифазному двигателю // Вестник МЭИ. 2022. № 6. С. 21—29. DOI: 10.24160/1993-6982-2022-6-21-29
#
1. Usol'tsev A.A. Sovremennyy Asinkhronnyy Elektroprivod Optiko-mekhanicheskikh Kompleksov. SPb.: Izdat-vo NIU ITMO, 2011. (in Russian).
2. Usol'tsev A.A. Chastotnoe Upravlenie Asinkhronnymi Dvigatelyami SPb.: Izdat-vo NIU ITMO, 2006. (in Russian).
3. Vinogradov A.B. Vektornoe Upravlenie Elektroprivodami Peremennogo Toka. Ivanovo: Izd-vo Ivanovskogo Gos. Energeticheskogo Un-ta im. V.I. Lenina, 2008. (in Russian).
4. Kozyaruk A.E. Pryamoe Upravlenie Momentom v Elektroprivode Peremennogo Toka Mashin i Mekhanizmov Gornogo Proizvodstva. SPb.: Izd-vo NIU SPGGI, 2008. (in Russian).
5. Takahashi I., Noguchi T. A New Quick Response and High-efficiency Control Strategy of an Induction Motor. IEEE Trans. Ind. Appl. 1986;IA-22;5:820—827.
6. Blaschke F. The Principle of Field-orientation as Applied to the Transvector Closed Loop Control system for Rotating-field Machines. Siemens Rev. 1972;34;1:217—220.
7. 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).
8. Tereshkin V.M., Grishin D.A., Balandin S.P., Tereshkin V.V. Vliyanie Vremennoy Posledovatel'nosti Cheredovaniya Faz Semifaznoy Obmotki na Formirovanie Rezul'tiruyushchego Vektora Napryazheniya. Vestnik MEI. 2021;5:83—91. (in Russian)
---
For citation: Tereshkin V.M., Grishin D.A., Sergeev N.A., Tereshkin V.V. Development of Converter Output Voltage Phase-Shift Keying Methods as Applied to a Seven-Phase Motor. Bulletin of MPEI. 2022;6:21—29. (in Russian). DOI: 10.24160/1993-6982-2022-6-21-29