Srovių sistemos šešiafazėje dažninėje asinchroninėje pavaroje kompensavimas esant poavariniam režimui

Abstract

Disertacijoje nagrinėjama šešiafazio asinchroninio variklio valdymo problema, taikant šešiafazį dažnio keitiklį su įterptine sistema. Darbo tikslas – sukurti šešiafazės dažninės asinchroninės pavaros valdymo metodą, gebantį kompensuoti poavarinio režimo metu pasireiškiančius viršsrovius ir statoriaus srovės vektoriaus elipsinę trajektoriją. Darbe sprendžiami pagrindiniai uždaviniai: šešiafazio dažnio keitiklio imitacinio modelio sudarymas; šešiafazio dažnio keitiklio valdymo algoritmo imitaciniai ir eksperimentiniai tyrimai; šešiafazės asinchroninės dažninės pavaros imitacinio modelio sudarymas ir pereinamųjų vyksmų tyrimas; šešiafazės asinchroninės dažninės pavaros eksperimentiniai tyrimai esant įvairioms maitinimo įtampoms, jų dažniams bei skirtingoms apkrovoms. Disertaciją sudaro įvadas, trys skyriai, bendrosios išvados, naudotos literatūros ir autoriaus publikacijų disertacijos tema sąrašai bei trys priedai. Įvadiniame skyriuje aptariama tiriamoji problema, darbo aktualumas, aprašomas tyrimų objektas, formuluojamas darbo tikslas bei uždaviniai, aprašoma tyrimų metodika, darbo mokslinis naujumas, darbo rezultatų praktinė reikšmė, ginamieji teiginiai. Įvado pabaigoje pristatomos disertacijos tema autoriaus paskelbtos publikacijos ir pranešimai konferencijose bei disertacijos struktūra. Pirmasis skyrius skirtas literatūros analizei. Jame apžvelgiami daugiafazių variklių privalumai ir trūkumai, jų taikymo atvejai, pateiktas šešiafazių asinchroninių variklių matematinis modelis. Pristatyti šešiafazių asinchroninių dažninių pavarų valdymo metodai. Skyriaus pabaigoje suformuluotos išvados ir disertacijos uždaviniai. Antrajame skyriuje pateiktas šešiafazio dažnio keitiklio veikimo principas, aprašomos sukurto šešiafazio dažnio keitiklio elektrinės schemos, tiriamos tranzistorių valdymo signalų vėlinimo grandinės. Pateikiamas šešiafazės asinchroninės dažninės pavaros imitacinis modelis ir šešiafazio dažnio keitiklio valdymo algoritmas. Skyriaus pabaigoje suformuluotos išvados. Trečiajame skyriuje pristatyti šešiafazio dažnio keitiklio eksperimentiniai tyrimai. Pateikti šešiafazės asinchroninės dažninės pavaros eksperimentiniai tyrimai, esant įvairioms maitinimo įtampoms, jų dažniams bei skirtingoms apkrovoms. Disertacijos tema paskelbti 7 straipsniai: trys – recenzuojamuose mokslo žurnaluose, keturi – kituose leidiniuose. Disertacijos tema perskaityti 7 pranešimai Lietuvos ir kitų šalių konferencijose.

The dissertation deals with six-phase induction motor control problem using six-phase frequency converter with embedded system. The main aim of the dissertation is to develop control method capable to compensate over-currents during post-fault conditions and the stator current vector elliptical trajectory of six-phase frequency induction drive. The work approaches the following tasks: creation of six-phase inverter simulation model; simulation and experimental studies of six-phase frequency converter and its control algorithm; creation of six-phase induction frequency drive simulation model and research of transients; experimental studies of six-phase induction frequency drive at different supply voltages loads. The dissertation consists of an introduction, three chapters, general conclusions, references and list of the publications by the author on the dissertation topic and three annexes. The introduction reveals the investigated problem, importance of the work and the object of research, describes the purpose and tasks of the paper, research methodology, scientific novelty, practical significance of results and presents the defended statements of dissertation. The introduction ends in presenting author’s publications on the subject of the defended dissertation, offering the material of made presentations in conferences and the structure of the dissertation. The first chapter is devoted to a review of the literature. It outlines the advantages and disadvantages of multi-phase motors. Mathematical model of six-phase induction motor and control methods of six-phase induction frequency drives presented. The chapter ends with conclusions and formulated tasks for the dissertation. The second chapter presents operation principle of six-phase frequency converter; also the delay circuits of transistor control signals are investigated. The simulation model of six-phase induction frequency drive and control algorithm of six-phase frequency converter are presented. At the end of the chapter, conclusions are formulated. The third chapter introduces experimental studies of six-phase frequency converter. The experimental studies of six-phase induction frequency drive at different supply voltages, frequency and different loads are presented. At the end of the chapter, conclusions according experimental results are formulated. The results of the work were presented in 7 scientific articles: three – published in peer-reviewed scientific journals, four – in other publications. Seven reports were presented on the subject in conferences at national and International levels.