Neraiškiąja logika grįstas šešiafazių asinchroninių pavarų valdymas

Abstract

Disertacijoje nagrinėjama šešiafazio asinchroninio variklio, dirbančio normaliuoju ir poavariniu režimu, valdymo problema, taikant neraiškiosios logikos valdiklius. Darbo tikslas – sukurti šešiafazių asinchroninių pavarų valdymo būdus, naudojančius neraiškiosios logikos reguliatorius bei gebančius pagerinti statoriaus srovių ir magnetinio srauto kokybinius rodiklius. Darbe sprendžiami uždaviniai: daugiafazių asinchroninių variklių matematinių ir kompiuterinių modelių sudarymas; eksperimentinis šešiafazio variklio pereinamųjų vyksmų, esant normaliajam ir poavariniam darbo režimams, tyrimas; šešiafazių elektros pavarų su šešiafaziu įtampos inverteriu tyrimas modeliuojant; šešiafazės asinchroninės dažninės pavaros eksperimentinis poavarinio režimo padarinių kompensavimo tyrimas. Disertaciją sudaro įvadas, trys skyriai, bendrosios išvados, naudotos literatūros ir autoriaus publikacijų disertacijos tema sąrašai ir 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. Pirmajame skyriuje pateikta literatūros analizė. Jame apžvelgiami daugiafazių asinchroninių variklių privalumai ir trūkumai, jų taikymo atvejai, apžvelgti šių variklių gedimai, jų pasekmių kompensavimo metodai. Pristatyti daugiafazių asinchroninių dažninių pavarų valdymo metodai ir šešiafazių asinchroninių variklių matematiniai modeliai. Skyriaus pabaigoje formuluojamos išvados ir tikslinami disertacijos uždaviniai. Antrajame skyriuje pateikti imitaciniai šešiafazio asinchroninio variklio ir dažninės pavaros bandymų rezultatai, sukurtas vektorinis valdymas naudojantis neraiškiosios logikos reguliatorių. Trečiajame skyriuje aprašytas eksperimentinių bandymų stendas poavariniam režimui tirti, ištirtas vienos trūkstamos statoriaus fazės poavarinio režimo padarinių kompensavimas skaliariniu pavaros valdymo būdu, jo taikymui sukurtas formuojamų statoriaus įtampos fazinių kampų paieškos algoritmas ir šiuos kampus pritaikantis reguliatorius pavarai. Disertacijos tema paskelbti 4 straipsniai: vienas – mokslo žurnale, įtrauktame į Clarivate Analytics Web of Science duomenų bazę, vienas – Clarivate Analytics Web of Science duomenų bazės Proceedings leidiniuose ir du – moksliniuose žurnaluose, cituojamose kitose duomenų bazėse. Disertacijos tema perskaityti 9 pranešimai konferencijose.

The dissertation investigates the issues of six-phase induction motor in normal operating and post-fault conditions using fuzzy logic controllers. The main aim of research is to develop six-phase induction drive control methods using fuzzy logic controllers that can improve qualities of stator currents and magnetic flux production. The work approaches the following tasks: creation of multi-phase induction machine mathematical and computer models; experimental studies of six-phase machine transients in normal operating and post-fault conditions; simulation studies of six-phase electric drives with six-phase voltage source inverter; experimental studies of six-phase induction frequency drive in compensated post-fault conditions. The dissertation consists of three parts including introduction, three chapters, general conclusions, references and three annexes. The introduction reveals the investigated problem, importance of the thesis and the object of research and describes the purpose and tasks of the thesis, research methodology, scientific novelty, the practical significance of results examined in the thesis and defended statements. The introduction ends in presenting the author’s publications and conference presentations on the subject of the defended dissertation and defining the structure of the dissertation. Chapter 1 revises used literature. Advantages and disadvantages of multi-phase induction motors, their application, faults, compensation methods for fault aftereffects are discussed. Control methods of multi-phase induction drives and mathematical models of six-phase induction drives are presented. At the end of the chapter, conclusions are drawn and the tasks for the dissertation are reconsidered. Chapter 2 presents simulation results of six-phase induction motor and frequency drive operation. Fuzzy logic controller for vector control method is developed. Chapters 3 presents experimental rig for testing in post-fault conditions, investigates one phase loss post-fault condition after-effects compensation using scalar control method. For this purpose, a search algorithm for stator voltage phase angles and controller for their application is developed. 4 articles focusing on the subject of the discussed dissertation are published: one article – in the Clarivate Analytics Web of Science database, one – in Clarivate Analytics Web of Science database Proceedings material, two articles – in journals quoted by other data bases. 9 presentations on the subject have been given in conferences.