This paper presents a novel switching pattern current control (SP-CC) scheme, which is applied in three-phase voltage-source converters (VSCs). This scheme can select the optimal output switching pattern (SP) by referring the basic principle of space vector modulation (SVM). Moreover, SP-CC is a method without a carrier wave. Thus, the implementation process is concise and easy. When compared with the conventional hysteresis current control (C-HCC) and the space vector-based hysteresis current control (SV-HCC), the SP-CC has the performances of faster dynamic response of C-HCC and less switching number (SN) of SV-HCC. In addition, it has less harmonic contents in the three-phase current, along with a lower switching loss and a higher efficiency. Moreover, the hysteresis bandwidth and Clarke conversion are not required in the SP-CC. The effectiveness of the presented SP-CC is verified by simulation and experimental test results. In addition, the advantages of the SP-CC, when compared with the C-HCC and SV-HCC, are verified as well.
본 논문은 DTC-PWM을 적용한 PMSM의 속도제어 방식을 제안한다. 제안된 DTC-PWM은 기존의 DTC 방식과 PWM을 결합한 방식으로 스위칭 신호를 발생하는 구조를 가진다. 제안된 방식에서 실제 토크는 기존의 DTC 방식과 같이 추종되지만, 스위칭 신호는 토크 오차와 제어규칙에 따라 PWM 방식으로 제어한다. 토크와 자속을 제어하기 위한 스위칭 신호는 하나의 유효전압벡터와 영전압벡터로 구성되는 비대칭 스위칭 방식이 적용된다. 제안된 방식은 SVPWM과 같이 복잡한 계산없이 간단한 PWM의 연산으로 제어기를 구성하여 토크와 자속을 연속적으로 제어할 수 있다. 제안된 방식은 PMSM의 속도 제어 실험을 통하여 그 성능을 검증하였다.
본 논문은 새로운 제어기법의 고성능 전동차 추진용 IGBT VVVF 인버터에 관한 것이다. 현차 적용 전에 견인력 제어성의 우수함과 안정성을 검증하기 위해, 현차 조건에서 발생될 수 있는 경우에 대한 모의 주행시험을 실시하고 그 결과를 보인다. 모의 주행시험은 160톤의 차량을 등가화한 관성부하장치를 이용하여 정상상태는 물론 전압변동 등 각종 과도상태에 대해서도 실시하였다. 본 논문에서는 4병렬 접속된 견인전동기의 토오크 제어성 향상을 위한 벡터제어기법 적용과 공간벡터 변조기법에 동기방식을 적용하여 500Hz이하의 저주파 스위칭으로써 6스텝까지 연속 과변조 제어가 가능한 최적의 PWM방법을 제시한다.
In this paper, a novel overmodulation strategy for space-rector PWM(SYPWM) inverters to utilize dc link voltage fully is presented. The proposed strategy uses the concept of SVPWM based on the zero sequence signal(offset voltage) injection principle. So, by modifying the pole voltage simply, the linear control of inverter output voltage over the whole overmodulation range can be achieved easily. The proposed strategy is so simple that its practical implementation is easy. The validity of the proposed strategy is confirmed by the experimental results.
Jassim, Bassim M.H.;Zahawi, Bashar;Atkinson, David J.
Journal of Power Electronics
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제19권5호
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pp.1153-1161
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2019
A current sharing controller is proposed in this paper for parallel-connected converters. The proposed controller is based on the calculation of the magnitudes of system current space vectors. Good current distribution between parallel converters is achieved with only one Proportional-Integral (PI) compensator. The proposed controller is analyzed and the circulating current impedance is derived for paralleled systems. The performance of the new control strategy is experimentally verified using two parallel connected converters employing Space Vector Pulse Width Modulation (SVPWM) feeding a passive RL load and a 2.2 kW three-phase induction motor load. The obtained test results show a reduction in the current imbalance ratio between the converters in the experimental setup from 53.9% to only 0.2% with the induction motor load.
본 논문에서는 Alamouti[1], Tarokh[14], Xia[11]에 의해 도입된 직교 시공간 부호를 포함한 임의의 선형 직교 시공간 블록 부호에 대해, 느린 레일라이 페이딩 채널(slow Rayleigh fading channel)의 쌍간 오율(pairwise error probability)의 정확한 표현이 2개의 전송된 부호어 행렬(codeword matrices) 사이의 부호어 심볼 거리(codeword symbol distance)가 아니라, 2개의 메시지 벡터(messgae vector) 사이의 메시지 심볼 거리(message symbol distance)의 식으로 유도된다. 1차원 성분의 심볼 오율을 이용하여, 선형 직교 시공간 부호의 심볼 오율의 정확한 폐형의 표현이 QPSK, 16-QAM, 64-QAM과 256-QAM에 대해 유도된다.
RPWM(Random Pulse Width Modulation)은 인버터의 스위칭 주파수를 랜덤하게 변화 시킴으로써 전압, 전류의 고조파 및 소음의 스펙트럼을 광대역에 분산시키는 PWM 기법이다. 스위칭 주파수 또는 펄스의 위치를 랜덤하게 변화시켜 고조파의 불연속적인 이산치 성분을 넓은 영역에 분산시켜 EMI, 진동 등에 좋은 효과를 낼 수 있을 뿐만 아니라, 전력소자의 스위칭에 의해 발생하는 가청 스위칭 소음을 저감할 수 있으므로 근래에 매우 각광 받고 있다. 본 연구에서는 펄스의 위치를 랜덤하게 함으로써 가청 스위칭 소음을 저감할 수 있는 새로운 RPPWM(Random Position Pulse Width Modulation) 방식의 제안 및 구현하였다. 제안된 방식은 각 3상 펄스들의 위치를 변조 구간 내의 임의의 위치에 랜덤하게 배치함으로써 RPWM을 구현하는 방식이다. 이를 위하여 16bit 공성능 마이크로 컨트롤러의 C167을 사용하여, 공각 벡터 변조에 의하여 각 변조 구간에서의 듀티비를 구한 후, 랜덤수 발생기를 이용하여 균일한 분포로 각 상의 펄스를 배치하였다. 그리고 제안된 RPPWM을 이용하여 실험한 결고, 전압, 전류 및 소음의 스텍트럼이 광대역화 되어 전력소자의 스위칭에 의해 발생하는 전동기의 가청 스위칭 소음이 현저히 저감 됨을 확인하였다.
본 논문에서는 구현이 간단하고 강인한 제어특성을 갖는 퍼지제어를 이용하여, 연속적으로 부하와 속도지령이 변하는 전기자동차 구동용 유도전동기가 부하에 무관하게 지령속도를 추종할 수 있는 제어기를 구성하고자 한다. 그리고 유도전동기를 구동하기 위한 PWM(Pulse Width Modulation)파형은 최대출력전압이 높고 디지털구현이 용이한 공간전압벡터 변조법을 이용하여 생성하였다. 제안된 시스템이 빠르고 외란에 강할 뿐만 아니라, 지령 속도에 잘 추종함을 확인할 수 있었다. 따라서 연속적으로 속도지령이 변하고 부하변동을 갖으며, 외란의 영향을 받기 쉬운 전기 자동차의 구동장치에 제안된 퍼지 제어기의 타당성을 입증하였다.
Talib, Md. Hairul Nizam;Ibrahim, Zulkifilie;Rahim, Nasrudin Abd.;Hasim, Ahmad Shukri Abu
Journal of Power Electronics
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제13권5호
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pp.806-813
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2013
This paper aims to compare the performance of three phase induction motor drives using Five Leg Inverter (FLI) and Three Leg Inverter (TLI) configurations. An Indirect Field Oriented Control (IFOC) method using a TLI is well established and incorporated for high performance speed drives in various industries. The FLI dual motor drive system on the other hand shows good workability in the independent control of two induction motor drives simultaneously. In this experiment, the IFOC method is utilized for both drive systems, and Space Vector Pulse Width Modulation (SVPWM) is used to generate pulses for both inverters. For the FLI, the Double Zero Sequence (DZS) Injection technique is used to generate the modulation signal. The complete experiment setup is done by using a DSpace 1103 controller board. The individual motor performances are analyzed using similar schemes, equipment setups and controller parameter values. The results show similar speed performance response capability between the single motor operation using a TLI system and the two motor operation using a FLI system based on the variable speed range either in forward or reverse operation. They also show similar load rejection abilities. However, the single motor with a TLI has a better power quality aspect such as ripple current and total harmonics distortion (THD).
Due to the excessive zero-sequence voltage in dual three-level inverter fed open-end winding induction motor systems, zero-sequence circumfluence which is harmful to switching devices and insulation is then formed when operating in a single DC voltage source supplying mode. Traditionally, it is the mean value instead of instantaneous value of the zero-sequence voltage that is eliminated, through adjusting the durations of the operating vectors. A new strategy is proposed for zero-sequence voltage elimination, which utilizes unified voltage modulation and a decoupled SVPWM strategy to achieve two same-sized equivalent vectors for an angle of $120^{\circ}$, generated by two inverters independently. Both simulation and experimental results have verified its efficiency in the instantaneous value elimination of zero-sequence voltage.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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