Результирующие векторы дискретных состояний напряжения многофазных обмоток

Владимир [Vladimir] Михайлович [M.] Терешкин [Tereshkin]; Дмитрий [Dmitriy] Анатольевич [A.] Гришин [Grishin]; Сергей [Sergey] Павлович [P.] Баландин [Balandin]; Вячеслав [Vyacheslav] Владимирович [V.] Терешкин [Tereshkin]

doi:10.24160/1993-6982-2023-1-25-32

Владимир [Vladimir] Михайлович [M.] Терешкин [Tereshkin]
Дмитрий [Dmitriy] Анатольевич [A.] Гришин [Grishin]
Сергей [Sergey] Павлович [P.] Баландин [Balandin]
Вячеслав [Vyacheslav] Владимирович [V.] Терешкин [Tereshkin]

DOI: https://doi.org/10.24160/1993-6982-2023-1-25-32

Ключевые слова: результирующие векторы напряжений дискретных состояний и непрерывного вращения

Аннотация

Многофазный мостовой преобразователь в зависимости от количества диагоналей (количества фаз) имеет определенное число логических состояний (цифровых кодов): трехфазный — 8 логических состояний, пятифазный — 32 логических состояния, семифазный — 128 логических состояний и т. д. При подключении к многофазному преобразователю симметричной многофазной обмотки каждое логическое состояние соответствует результирующему дискретному вектору напряжения. При единичном входном напряжении преобразователей у модулей результирующих векторов дискретных состояний различные значения.

Установлено, что максимальный модуль результирующего вектора дискретных состояний напряжения многофазной системы равен отношению максимального линейного напряжения обмотки к минимальному. При увеличении количества фаз модуль результирующего вектора дискретных состояний напряжения стремится к модулю результирующего вектора непрерывного вращения, а дискретный процесс становится непрерывным без реализации режима синусной широтно-импульсной модуляции (SPWM). Это позволяет увеличить коэффициент использования по напряжению и повысить качество векторного управления двигателем, не меняя его принципов.

Получено обобщенное аналитическое выражение максимального модуля результирующего дискретного вектора напряжения многофазной системы с нечетным числом фаз.

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

Сергей [Sergey] Павлович [P.] Баландин [Balandin]

кандидат физико-математических наук, доцент кафедры искусственного интеллекта и перспективных математических исследований Уфимского государственного авиационного технического университета, e-mail: balandin.matem@yandex.ru

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

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

Литература

1. Виноградов А.Б. Минимизация пульсаций электромагнитного момента вентильно-индукторного электропривода // Электричество. 2008. № 2. С. 39—49.
2. Виноградов А.Б. Векторное управление электроприводами переменного тока. Иваново: Изд-во Ивановского гос. энергетического ун-та имени В.И. Ленина, 2008.
3. Виноградов А.Б., Колодин И.Ю. Бездатчиковый асинхронный электропривод с адаптивно-векторной системой управления // Электричество. 2007. № 1. С. 44—50.
4. Козярук А.Е. Современные эффективные электроприводы производственных и транспортных механизмов // Электротехника. 2019. № 3. С. 33—37.
5. 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.
6. Takahashi I., Noguchi T. A New Quick Response and High-efficiency Control Strategy of an Induction Motor // IEEE Trans. Ind. Appl. 1986. V. IA-22. No. 5. Pp. 820—827.
7. 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.
8. 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.
9. Tereshkin V. M., Grishin D.A., Balgazin I.I., Tereshkin V.V. Research of Control Algorithms for a Semiphasic Converter Implementing Spatial Vector Modulation // Proc. IEEE Intern. Conf. Electrotechnical Complexes and Syst. 2020. Pp. 383—387.
---
Для цитирования: Терешкин В.М., Гришин Д.А., Баландин С.П., Терешкин В.В. Результирующие векторы дискретных состояний напряжения многофазных обмоток // Вестник МЭИ. 2023. № 1. С. 25—32. DOI: 10.24160/1993-6982-2023-1-25-32.
#
1. Vinogradov A.B. Minimizatsiya Pul'satsiy Elektromagnitnogo Momenta Ventil'no-induktornogo Еlektroprivoda. Elektrichestvo. 2008;2:39—49. (in Russian).
2. Vinogradov A.B. Vektornoe Upravlenie Elektroprivodami Peremennogo Toka. Ivanovo: Izd-vo Ivanovskogo Gos. Energeticheskogo Un-ta Imeni V.I. Lenina, 2008. (in Russian).
3. Vinogradov A.B., Kolodin I.Yu. Bezdatchikovyy Asinkhronnyy Elektroprivod s Adaptivno-vektornoy Sistemoy Upravleniya. Elektrichestvo. 2007;1:44—50. (in Russian).
4. Kozyaruk A.E. Sovremennye Effektivnye Elektroprivody Proizvodstvennykh i Transportnykh Mekhanizmov. Elektrotekhnika. 2019;3:33—37. (in Russian).
5. 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).
6. 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.
7. 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.
8. 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).
9. TereshkinV. M., Grishin D.A., Balgazin I.I., Tereshkin V.V. Research of Control Algorithms for a Semiphasic Converter Implementing Spatial Vector Modulation. Proc. IEEE Intern. Conf. Electrotechnical Complexes and Syst. 2020:383—387.
---
For citation: Tereshkin V.M., Grishin D.A., Balandin S.P., Tereshkin V.V. Resulting Vectors of Multiphase Winding Discrete Voltage States. Bulletin of MPEI. 2023;1:25—32. (in Russian). DOI: 10.24160/1993-6982-2023-1-25-32.