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Ajouter le résultat dans votre panierA novel digital control technique for brushless DC motor drives / Rodriguez, Fernando in IEEE transactions on industrial electronics, Vol. 54 N°5 (Octobre 2007)
in IEEE transactions on industrial electronics > Vol. 54 N°5 (Octobre 2007) . - 2365-2373 p.
Titre : A novel digital control technique for brushless DC motor drives Type de document : texte imprimé Auteurs : Rodriguez, Fernando, Auteur ; Emadi, Ali, Auteur Article en page(s) : 2365-2373 p. Note générale : Electronique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Brushless dc (BLDC) motor drives Digital control Electric motor drives Inverters Modeling and analysis Motion control Permanent-magnet machines Power electronic converters DC Brushless (BLDC) moteurs Commande numérique Moteur électrique Inverseurs Modélisation et analyse Commande de mouvement Machines à un aimant permanent Convertisseurs électroniques de puissance Index. décimale : 621 Ingénierie mécanique en général. Technologie nucléaire. Ingénierie électrique. Machinerie Résumé : Brushless DC (BLDC) motor drives are continually gaining popularity in motion control applications. Therefore, it is necessary to have a low cost, but effective BLDC motor speed/torque regulator. This paper introduces a novel concept for digital control of trapezoidal BLDC motors. The digital controller was implemented via two different methods, namely conduction-angle control and current-mode control. Motor operation is allowed only at two operating points or states. Alternating between the two operating points results in an average operating point that produces an average operating speed. The controller design equations are derived from Newton's second law. The novel controller is verified via computer simulations and an experimental demonstration is carried out with the rapid prototyping and real-time interface system dSPACE.
Brush-moins DC (BLDC) moteurs sont continuellement gagne en popularité dans les applications de contrôle de mouvement. Par conséquent, il est nécessaire d'avoir un faible coût, mais efficace BLDC la vitesse du moteur / régulateur de couple. Ce document présente un nouveau concept pour le contrôle numérique de moteurs BLDC trapézoïdale. Le contrôleur numérique a été mis en œuvre par le biais de deux méthodes différentes, à savoir l'angle de conduction et de contrôle en mode courant. Motor opération est autorisée seulement à deux points de fonctionnement ou d'Etats. Alternant entre les deux points de fonctionnement résultats en moyenne un point de fonctionnement qui produit une vitesse moyenne de fonctionnement. Le contrôleur de conception sont dérivées des équations de Newton Deuxième loi. Le roman contrôleur est vérifié par des simulations sur ordinateur et une démonstration expérimentale est effectuée avec le prototypage rapide et en temps réel dSPACE système d'interface.DEWEY : 621 RAMEAU : Commande numérique-- Convertisseurs électriques En ligne : http://ieeexplore.ieee.org/xpl/freeabs_all.jsp?isnumber=4282101&arnumber=4282109 [...] [article] A novel digital control technique for brushless DC motor drives [texte imprimé] / Rodriguez, Fernando, Auteur ; Emadi, Ali, Auteur . - 2365-2373 p.
Electronique
Langues : Anglais (eng)
in IEEE transactions on industrial electronics > Vol. 54 N°5 (Octobre 2007) . - 2365-2373 p.
Mots-clés : Brushless dc (BLDC) motor drives Digital control Electric motor drives Inverters Modeling and analysis Motion control Permanent-magnet machines Power electronic converters DC Brushless (BLDC) moteurs Commande numérique Moteur électrique Inverseurs Modélisation et analyse Commande de mouvement Machines à un aimant permanent Convertisseurs électroniques de puissance Index. décimale : 621 Ingénierie mécanique en général. Technologie nucléaire. Ingénierie électrique. Machinerie Résumé : Brushless DC (BLDC) motor drives are continually gaining popularity in motion control applications. Therefore, it is necessary to have a low cost, but effective BLDC motor speed/torque regulator. This paper introduces a novel concept for digital control of trapezoidal BLDC motors. The digital controller was implemented via two different methods, namely conduction-angle control and current-mode control. Motor operation is allowed only at two operating points or states. Alternating between the two operating points results in an average operating point that produces an average operating speed. The controller design equations are derived from Newton's second law. The novel controller is verified via computer simulations and an experimental demonstration is carried out with the rapid prototyping and real-time interface system dSPACE.
Brush-moins DC (BLDC) moteurs sont continuellement gagne en popularité dans les applications de contrôle de mouvement. Par conséquent, il est nécessaire d'avoir un faible coût, mais efficace BLDC la vitesse du moteur / régulateur de couple. Ce document présente un nouveau concept pour le contrôle numérique de moteurs BLDC trapézoïdale. Le contrôleur numérique a été mis en œuvre par le biais de deux méthodes différentes, à savoir l'angle de conduction et de contrôle en mode courant. Motor opération est autorisée seulement à deux points de fonctionnement ou d'Etats. Alternant entre les deux points de fonctionnement résultats en moyenne un point de fonctionnement qui produit une vitesse moyenne de fonctionnement. Le contrôleur de conception sont dérivées des équations de Newton Deuxième loi. Le roman contrôleur est vérifié par des simulations sur ordinateur et une démonstration expérimentale est effectuée avec le prototypage rapide et en temps réel dSPACE système d'interface.DEWEY : 621 RAMEAU : Commande numérique-- Convertisseurs électriques En ligne : http://ieeexplore.ieee.org/xpl/freeabs_all.jsp?isnumber=4282101&arnumber=4282109 [...]
in IEEE transactions on industrial electronics > Vol. 54 N°5 (Octobre 2007) . - 2374-2388 p.
Titre : Design of multisectional driver and field-oriented modeling of the axial-flux linear brushless motor for railway transportations Type de document : texte imprimé Auteurs : Kuo, Jian-Long, Auteur ; Chang, Zen-Shan, Auteur ; Fang, Tzu-Shuang, Auteur Article en page(s) : 2374-2388 p. Note générale : Electronique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Axial-flux linear brushless motor (AFLBM) Blocking diode Cosecant model Multisectional power driver Power driver with N+2 structure Similarity transformation (ST) Singular value decomposition (SVD) Stationary model Moteur sans brosse linéaire de flux axial Blocage de la diode Modèle de cosecant Conducteur multisectionnel de puissance Conducteur de puissance avec la structure N+2 Transformation de similitude Décomposition singulière de valeur Modèle stationnaire Index. décimale : 621 Ingénierie mécanique en général. Technologie nucléaire. Ingénierie électrique. Machinerie Résumé : A multisectional power driver design for the two-phase linear brushless motor is proposed in this paper. The field-oriented modeling of the axial-flux linear brushless motor (AFLBM) is also developed by using stationary and cosecant similarity transformation and singular value decomposition. Stationary and cosecant coordinate models were derived based on the proposed approach. Decoupled relation and constant torque property were obtained from the proposed models. Switching logic table for the linear motor operation is provided to drive the AFLBM properly. The switching-mode analysis for the power driver is also analyzed in detail. In order to increase the efficiency and the effectiveness of the electric motor applications, a multisectional driver circuit, which features the power driver with the so-called N + 2 structure, is investigated and compared. Experimental results show that the proposed circuit design can achieve better performance with the higher efficiency. It is believed that the proposed driver circuit technique and system modeling can be very helpful to the control of railway transportations.
On propose une conception de conducteur de puissance de multisectionnel pour le moteur sans brosse linéaire biphasé en cet article. Modeler champ-orienté du moteur sans brosse linéaire d'axial-flux (AFLBM) est également développé en employant stationnaire et transformation de similitude de cosecant et décomposition singulière de valeur. Stationnaire et cosecant des modèles que du même rang ont été dérivés a basé sur l'approche proposée. La relation découplée et la propriété constante de couple ont été obtenues à partir des modèles proposés. La table de logique de commutation pour l'opération linéaire de moteur est fournie pour conduire l'AFLBM correctement. L'analyse de commutation-mode pour le conducteur de puissance est également analysée en détail. Afin d'augmenter l'efficacité et l'efficacité des applications de moteur électrique, un circuit de conducteur de multisectional, qui comporte le conducteur de puissance avec le prétendu N + 2 structurent, sont étudiés et comparés. Les résultats expérimentaux prouvent que la conception de circuit proposée peut réaliser une meilleure exécution avec le rendement plus élevé. On le croit que modeler proposé de technique et de système de circuit de conducteur peut être très utile à la commande des transports ferroviaires.DEWEY : 621 ISSN : 0278-0046 RAMEAU : Conducteurs électriques En ligne : http://ieeexplore.ieee.org/xpl/freeabs_all.jsp?isnumber=4282101&arnumber=4282107 [...] [article] Design of multisectional driver and field-oriented modeling of the axial-flux linear brushless motor for railway transportations [texte imprimé] / Kuo, Jian-Long, Auteur ; Chang, Zen-Shan, Auteur ; Fang, Tzu-Shuang, Auteur . - 2374-2388 p.
Electronique
Langues : Anglais (eng)
in IEEE transactions on industrial electronics > Vol. 54 N°5 (Octobre 2007) . - 2374-2388 p.
Mots-clés : Axial-flux linear brushless motor (AFLBM) Blocking diode Cosecant model Multisectional power driver Power driver with N+2 structure Similarity transformation (ST) Singular value decomposition (SVD) Stationary model Moteur sans brosse linéaire de flux axial Blocage de la diode Modèle de cosecant Conducteur multisectionnel de puissance Conducteur de puissance avec la structure N+2 Transformation de similitude Décomposition singulière de valeur Modèle stationnaire Index. décimale : 621 Ingénierie mécanique en général. Technologie nucléaire. Ingénierie électrique. Machinerie Résumé : A multisectional power driver design for the two-phase linear brushless motor is proposed in this paper. The field-oriented modeling of the axial-flux linear brushless motor (AFLBM) is also developed by using stationary and cosecant similarity transformation and singular value decomposition. Stationary and cosecant coordinate models were derived based on the proposed approach. Decoupled relation and constant torque property were obtained from the proposed models. Switching logic table for the linear motor operation is provided to drive the AFLBM properly. The switching-mode analysis for the power driver is also analyzed in detail. In order to increase the efficiency and the effectiveness of the electric motor applications, a multisectional driver circuit, which features the power driver with the so-called N + 2 structure, is investigated and compared. Experimental results show that the proposed circuit design can achieve better performance with the higher efficiency. It is believed that the proposed driver circuit technique and system modeling can be very helpful to the control of railway transportations.
On propose une conception de conducteur de puissance de multisectionnel pour le moteur sans brosse linéaire biphasé en cet article. Modeler champ-orienté du moteur sans brosse linéaire d'axial-flux (AFLBM) est également développé en employant stationnaire et transformation de similitude de cosecant et décomposition singulière de valeur. Stationnaire et cosecant des modèles que du même rang ont été dérivés a basé sur l'approche proposée. La relation découplée et la propriété constante de couple ont été obtenues à partir des modèles proposés. La table de logique de commutation pour l'opération linéaire de moteur est fournie pour conduire l'AFLBM correctement. L'analyse de commutation-mode pour le conducteur de puissance est également analysée en détail. Afin d'augmenter l'efficacité et l'efficacité des applications de moteur électrique, un circuit de conducteur de multisectional, qui comporte le conducteur de puissance avec le prétendu N + 2 structurent, sont étudiés et comparés. Les résultats expérimentaux prouvent que la conception de circuit proposée peut réaliser une meilleure exécution avec le rendement plus élevé. On le croit que modeler proposé de technique et de système de circuit de conducteur peut être très utile à la commande des transports ferroviaires.DEWEY : 621 ISSN : 0278-0046 RAMEAU : Conducteurs électriques En ligne : http://ieeexplore.ieee.org/xpl/freeabs_all.jsp?isnumber=4282101&arnumber=4282107 [...]
in IEEE transactions on industrial electronics > Vol. 54 N°5 (Octobre 2007) . - 2389-2397 p.
Titre : A coupled piezoelectric/single-hall-sensor position observer for permanent magnet synchronous machines Type de document : texte imprimé Auteurs : Beccue, Philip B., Auteur ; Pekarek, Steve D., Auteur Article en page(s) : 2389-2397 p. Note générale : Electronique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Permanent magnet machines Position measurement Torque control Torque measurement Machines à aimant permanent Position de mesure Commande de couple Mesure de couple Index. décimale : 621 Ingénierie mécanique en général. Technologie nucléaire. Ingénierie électrique. Machinerie Résumé : In recent years, several control methods have been proposed to reduce the torque ripple produced by permanent magnet synchronous machines [sinusoidal and trapezoidal back electromotive force (EMF)]. In these approaches, a drive system is used to control current harmonics based upon measured machine parameters or measured torque ripple. In general, the methods presented have utilized high-precision position encoders and thus a common perception is that such encoders are required for successful mitigation. In this paper, a position observer is developed that is shown to be suitable for control-based torque ripple mitigation. Additional advantages of the observer are that it achieves excellent start-up performance, requires no knowledge of the machine parameters, and is applicable to machines with an arbitrary back EMF waveform and stator slot configuration.
Ces dernières années, on a proposé plusieurs méthodes de contrôle pour réduire l'ondulation de couple produite par les machines synchrones d'aimant permanent [ force électromotrice arrière sinusoïdale et trapézoïdale (EMF) ]. Dans ces approches, un système d'entraînement est employé pour commander les harmoniques du courant basés lors des paramètres mesurés de machine ou de l'ondulation mesurée de couple. En général, les méthodes présentées ont utilisé les encodeurs à haute précision de position et une perception commune est ainsi que de tels encodeurs sont exigés pour la réduction réussie. En cet article, on développe un observateur de position qui s'avère approprié à la réduction commande-basée d'ondulation de couple. Les avantages additionnels de l'observateur sont qu'elle réalise l'excellente exécution de mise en train, n'exige aucune connaissance des paramètres de machine, et est applicable aux machines avec une configuration arbitraire de fente de forme d'onde et de redresseur du dos EMF.DEWEY : 621 ISSN : 0278-0046 RAMEAU : Machines synchrones-- Commande électronique En ligne : http://ieeexplore.ieee.org/xpl/freeabs_all.jsp?isnumber=4282101&arnumber=4282102 [...] [article] A coupled piezoelectric/single-hall-sensor position observer for permanent magnet synchronous machines [texte imprimé] / Beccue, Philip B., Auteur ; Pekarek, Steve D., Auteur . - 2389-2397 p.
Electronique
Langues : Anglais (eng)
in IEEE transactions on industrial electronics > Vol. 54 N°5 (Octobre 2007) . - 2389-2397 p.
Mots-clés : Permanent magnet machines Position measurement Torque control Torque measurement Machines à aimant permanent Position de mesure Commande de couple Mesure de couple Index. décimale : 621 Ingénierie mécanique en général. Technologie nucléaire. Ingénierie électrique. Machinerie Résumé : In recent years, several control methods have been proposed to reduce the torque ripple produced by permanent magnet synchronous machines [sinusoidal and trapezoidal back electromotive force (EMF)]. In these approaches, a drive system is used to control current harmonics based upon measured machine parameters or measured torque ripple. In general, the methods presented have utilized high-precision position encoders and thus a common perception is that such encoders are required for successful mitigation. In this paper, a position observer is developed that is shown to be suitable for control-based torque ripple mitigation. Additional advantages of the observer are that it achieves excellent start-up performance, requires no knowledge of the machine parameters, and is applicable to machines with an arbitrary back EMF waveform and stator slot configuration.
Ces dernières années, on a proposé plusieurs méthodes de contrôle pour réduire l'ondulation de couple produite par les machines synchrones d'aimant permanent [ force électromotrice arrière sinusoïdale et trapézoïdale (EMF) ]. Dans ces approches, un système d'entraînement est employé pour commander les harmoniques du courant basés lors des paramètres mesurés de machine ou de l'ondulation mesurée de couple. En général, les méthodes présentées ont utilisé les encodeurs à haute précision de position et une perception commune est ainsi que de tels encodeurs sont exigés pour la réduction réussie. En cet article, on développe un observateur de position qui s'avère approprié à la réduction commande-basée d'ondulation de couple. Les avantages additionnels de l'observateur sont qu'elle réalise l'excellente exécution de mise en train, n'exige aucune connaissance des paramètres de machine, et est applicable aux machines avec une configuration arbitraire de fente de forme d'onde et de redresseur du dos EMF.DEWEY : 621 ISSN : 0278-0046 RAMEAU : Machines synchrones-- Commande électronique En ligne : http://ieeexplore.ieee.org/xpl/freeabs_all.jsp?isnumber=4282101&arnumber=4282102 [...]
in IEEE transactions on industrial electronics > Vol. 54 N°5 (Octobre 2007) . - 2398-2406 p.
Titre : An adaptive sliding stator flux observer for a direct-torque-controlled IPM synchronous motor drive Type de document : texte imprimé Auteurs : Xu, Zhuang, Auteur ; Muhammed Fazlur Rahman, Auteur Article en page(s) : 2398-2406 p. Note générale : Electronique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Adaptive sliding observer Direct torque control (DTC) Interior permanent magnet (IPM) synchronous motor drive Sensorless control Stator flux Observateur coulissant adaptatif Commande directe de couple Commande synchrone permanente intérieure de moteur de l'aimant (IPM) Commande de sonde moins Flux de redresseur Index. décimale : 621 Ingénierie mécanique en général. Technologie nucléaire. Ingénierie électrique. Machinerie Résumé : This paper focuses on performance improvements of the stator flux estimation for a direct-torque-controlled interior permanent magnet synchronous motor drive. In this paper, an adaptive sliding observer is presented to estimate the stator flux linkage based on the motor current model. The experimental results show that the proposed observer has been able to deliver more accurate estimation than an open-loop estimator both in the steady state and during transients. The observer has better dynamic behavior, disturbance resistance, and high-accuracy estimation ability. With the integrated flux observer, the drive system can operate at very low speed down to 10 r/min (0.33 Hz) with half full load.
Cet article se concentre sur des améliorations d'exécution de l'évaluation de flux de redresseur pour une commande synchrone de moteur d'aimant permanent intérieur diriger-couple-commandé. En cet article, un observateur coulissant adaptatif est présenté pour estimer la tringlerie de flux de redresseur basée sur le modèle de courant de moteur. Les résultats expérimentaux prouvent que l'observateur proposé a pu fournir une évaluation plus précise qu'un estimateur de boucle ouverte dans l'état d'équilibre et pendant les coupures. L'observateur a un meilleur comportement dynamique, une résistance de perturbation, et des capacités de grande précision d'évaluation. Avec l'observateur intégré de flux, le système d'entraînement peut fonctionner au bas très à vitesse réduite à 10 r/min (0.33 hertz) avec demi de chargement complet.DEWEY : 621 ISSN : 0278-0046 RAMEAU : Redresseurs de courant électrique En ligne : http://ieeexplore.ieee.org/xpl/freeabs_all.jsp?isnumber=4282101&arnumber=4282111 [...] [article] An adaptive sliding stator flux observer for a direct-torque-controlled IPM synchronous motor drive [texte imprimé] / Xu, Zhuang, Auteur ; Muhammed Fazlur Rahman, Auteur . - 2398-2406 p.
Electronique
Langues : Anglais (eng)
in IEEE transactions on industrial electronics > Vol. 54 N°5 (Octobre 2007) . - 2398-2406 p.
Mots-clés : Adaptive sliding observer Direct torque control (DTC) Interior permanent magnet (IPM) synchronous motor drive Sensorless control Stator flux Observateur coulissant adaptatif Commande directe de couple Commande synchrone permanente intérieure de moteur de l'aimant (IPM) Commande de sonde moins Flux de redresseur Index. décimale : 621 Ingénierie mécanique en général. Technologie nucléaire. Ingénierie électrique. Machinerie Résumé : This paper focuses on performance improvements of the stator flux estimation for a direct-torque-controlled interior permanent magnet synchronous motor drive. In this paper, an adaptive sliding observer is presented to estimate the stator flux linkage based on the motor current model. The experimental results show that the proposed observer has been able to deliver more accurate estimation than an open-loop estimator both in the steady state and during transients. The observer has better dynamic behavior, disturbance resistance, and high-accuracy estimation ability. With the integrated flux observer, the drive system can operate at very low speed down to 10 r/min (0.33 Hz) with half full load.
Cet article se concentre sur des améliorations d'exécution de l'évaluation de flux de redresseur pour une commande synchrone de moteur d'aimant permanent intérieur diriger-couple-commandé. En cet article, un observateur coulissant adaptatif est présenté pour estimer la tringlerie de flux de redresseur basée sur le modèle de courant de moteur. Les résultats expérimentaux prouvent que l'observateur proposé a pu fournir une évaluation plus précise qu'un estimateur de boucle ouverte dans l'état d'équilibre et pendant les coupures. L'observateur a un meilleur comportement dynamique, une résistance de perturbation, et des capacités de grande précision d'évaluation. Avec l'observateur intégré de flux, le système d'entraînement peut fonctionner au bas très à vitesse réduite à 10 r/min (0.33 hertz) avec demi de chargement complet.DEWEY : 621 ISSN : 0278-0046 RAMEAU : Redresseurs de courant électrique En ligne : http://ieeexplore.ieee.org/xpl/freeabs_all.jsp?isnumber=4282101&arnumber=4282111 [...]
in IEEE transactions on industrial electronics > Vol. 54 N°5 (Octobre 2007) . - 2407-2416 p.
Titre : A fast flux search controller for DTC-based induction motor drives Type de document : texte imprimé Auteurs : Kaboli, Shahriyar, Auteur ; Zolghadri, Mohammad Reza, Auteur ; Vahdati-Khajeh, Esmaeel, Auteur Article en page(s) : 2407-2416 p. Note générale : Electronique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Induction motor drives Optimization methods Torque control Commandes de moteur à induction Méthodes d'optimisation Commande de couple Index. décimale : 621 Ingénierie mécanique en général. Technologie nucléaire. Ingénierie électrique. Machinerie Résumé : In this paper, a flux search controller is proposed to increase the efficiency of a direct torque-controlled induction motor in full load range. The value of the flux reference is determined through a minimization algorithm. The amplitude of stator current is used as the objective function since it is shown that samples of the stator current have better statistical properties than input power. In addition, the stator current has more sensitivity to the flux variation than input power. These two properties allow implementing an adaptive algorithm to determine the proper flux step without waste of time. The minimum allowable value of the flux step has been determined based on this process to prevent the divergence problem. This adaptive algorithm set a large flux step for transient state to speed up the convergence process and a small flux step for steady state to minimize the flux ripple. Simulation and experimental results presented in this paper confirm the fast dynamic of the proposed method.
Dans ce papier, un contrôleur de recherche de flux est proposé d'augmenter l'efficacité d'une commande directe du couple-moteur à induction contrôlée en pleine plage de charge. La valeur du flux de référence est déterminée par un algorithme de minimisation. L'amplitude de courant stator est utilisée comme la fonction objective, car il est démontré que les échantillons du stator actuelle ont de meilleures propriétés statistiques que la sortie d'alimentation. En outre, le stator actuel a plus de sensibilité à la variation de flux électrique. Ces deux propriétés permettrait de mettre en oeuvre un algorithme adaptatif pour déterminer le flux étape sans perte de temps. La valeur minimale admissible du flux étape a été déterminée en fonction de ce processus pour éviter la divergence problème. Cet algorithme adaptatif mis un grand flux étape transitoire pour l'État d'accélérer le processus de convergence et un flux de petits pas pour l'état d'équilibre afin de minimiser le flux d'ondulation. Simulation et résultats expérimentaux présentés dans ce document de confirmer rapidement la dynamique de la méthode proposée.DEWEY : 621 ISSN : 0278-0046 RAMEAU : Moteurs asynchrones-- Commande électronique En ligne : http://ieeexplore.ieee.org/xpl/freeabs_all.jsp?isnumber=4282101&arnumber=4282106 [...] [article] A fast flux search controller for DTC-based induction motor drives [texte imprimé] / Kaboli, Shahriyar, Auteur ; Zolghadri, Mohammad Reza, Auteur ; Vahdati-Khajeh, Esmaeel, Auteur . - 2407-2416 p.
Electronique
Langues : Anglais (eng)
in IEEE transactions on industrial electronics > Vol. 54 N°5 (Octobre 2007) . - 2407-2416 p.
Mots-clés : Induction motor drives Optimization methods Torque control Commandes de moteur à induction Méthodes d'optimisation Commande de couple Index. décimale : 621 Ingénierie mécanique en général. Technologie nucléaire. Ingénierie électrique. Machinerie Résumé : In this paper, a flux search controller is proposed to increase the efficiency of a direct torque-controlled induction motor in full load range. The value of the flux reference is determined through a minimization algorithm. The amplitude of stator current is used as the objective function since it is shown that samples of the stator current have better statistical properties than input power. In addition, the stator current has more sensitivity to the flux variation than input power. These two properties allow implementing an adaptive algorithm to determine the proper flux step without waste of time. The minimum allowable value of the flux step has been determined based on this process to prevent the divergence problem. This adaptive algorithm set a large flux step for transient state to speed up the convergence process and a small flux step for steady state to minimize the flux ripple. Simulation and experimental results presented in this paper confirm the fast dynamic of the proposed method.
Dans ce papier, un contrôleur de recherche de flux est proposé d'augmenter l'efficacité d'une commande directe du couple-moteur à induction contrôlée en pleine plage de charge. La valeur du flux de référence est déterminée par un algorithme de minimisation. L'amplitude de courant stator est utilisée comme la fonction objective, car il est démontré que les échantillons du stator actuelle ont de meilleures propriétés statistiques que la sortie d'alimentation. En outre, le stator actuel a plus de sensibilité à la variation de flux électrique. Ces deux propriétés permettrait de mettre en oeuvre un algorithme adaptatif pour déterminer le flux étape sans perte de temps. La valeur minimale admissible du flux étape a été déterminée en fonction de ce processus pour éviter la divergence problème. Cet algorithme adaptatif mis un grand flux étape transitoire pour l'État d'accélérer le processus de convergence et un flux de petits pas pour l'état d'équilibre afin de minimiser le flux d'ondulation. Simulation et résultats expérimentaux présentés dans ce document de confirmer rapidement la dynamique de la méthode proposée.DEWEY : 621 ISSN : 0278-0046 RAMEAU : Moteurs asynchrones-- Commande électronique En ligne : http://ieeexplore.ieee.org/xpl/freeabs_all.jsp?isnumber=4282101&arnumber=4282106 [...]
in IEEE transactions on industrial electronics > Vol. 54 N°5 (Octobre 2007) . - 2417-2424 p.
Titre : Observer-based ripple force compensation for linear hybrid stepping motor drives Type de document : texte imprimé Auteurs : Hwang, Tai-Sik, Auteur ; Seok, Jul-Ki, Auteur Article en page(s) : 2417-2424 p. Note générale : Electronique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Feedback linearization controller Jacobian linearization observer Linear hybrid stepping motors (LHSMs) Separation principle Thrust vibrations Contrôleur de linéarisation de rétroaction Observateur de linéarisation de Jacobian Moteurs de progression hybrides linéaires Principe de séparation Vibrations de poussée Index. décimale : 621 Ingénierie mécanique en général. Technologie nucléaire. Ingénierie électrique. Machinerie Résumé : This paper describes our research on a force ripple compensation and closed-loop position control scheme using linear hybrid stepping motors (LHSMs) with significant thrust vibrations. In order to estimate unobservable force ripple components, we propose the Jacobian linearization observer that guarantees the convergence of state estimates into true states. For the precise control of velocity and position, an input-output feedback linearization controller is derived from a nonlinear position-dependent model of the LHSM based on elaborate reluctance network analysis. In addition, we discuss the separation principle used to separate the observer design from the controller design. Common problems associated with the force ripple, such as the positioning error, mechanical stress, and acoustic noise, are efficiently handled using the proposed active damping control scheme. Experimental results show that the positioning accuracy is significantly improved through a closed-loop control while restraining the thrust ripple.
Cet article décrit notre recherche sur une compensation d'ondulation de force et un arrangement en circuit fermé de commande de position à l'aide des moteurs d'progression hybrides linéaires (LHSMs) avec des vibrations significatives de poussée. Afin d'estimer les composants inobservables d'ondulation de force, nous proposons l'observateur de linéarisation de Jacobian qui garantit la convergence des évaluations d'état dans les états vrais. Pour la commande précise de la vitesse et de la position, un contrôleur de linéarisation de rétroaction d'entrée-sortie est dérivé d'un modèle position-dépendant non-linéaire du LHSM basé sur l'analyse de réseau raffinée d'hésitation. En outre, nous discutons le principe de séparation employé pour séparer la conception d'observateur de la conception de contrôleur. Des problèmes communs liés à l'ondulation de force, telle que l'erreur de positionnement, à l'effort mécanique, et au bruit acoustique, sont efficacement manipulés en utilisant l'arrangement d'atténuation actif proposé de commande. Les résultats expérimentaux prouvent que l'exactitude de positionnement est sensiblement améliorée par une commande en circuit fermé tout en retenant l'ondulation de poussée.DEWEY : 621 ISSN : 0278-0046 RAMEAU : Rétroaction(électronique)-Moteurs hybrides--Moteurs linéaire En ligne : http://ieeexplore.ieee.org/xpl/freeabs_all.jsp?isnumber=4282101&arnumber=4282105 [...] [article] Observer-based ripple force compensation for linear hybrid stepping motor drives [texte imprimé] / Hwang, Tai-Sik, Auteur ; Seok, Jul-Ki, Auteur . - 2417-2424 p.
Electronique
Langues : Anglais (eng)
in IEEE transactions on industrial electronics > Vol. 54 N°5 (Octobre 2007) . - 2417-2424 p.
Mots-clés : Feedback linearization controller Jacobian linearization observer Linear hybrid stepping motors (LHSMs) Separation principle Thrust vibrations Contrôleur de linéarisation de rétroaction Observateur de linéarisation de Jacobian Moteurs de progression hybrides linéaires Principe de séparation Vibrations de poussée Index. décimale : 621 Ingénierie mécanique en général. Technologie nucléaire. Ingénierie électrique. Machinerie Résumé : This paper describes our research on a force ripple compensation and closed-loop position control scheme using linear hybrid stepping motors (LHSMs) with significant thrust vibrations. In order to estimate unobservable force ripple components, we propose the Jacobian linearization observer that guarantees the convergence of state estimates into true states. For the precise control of velocity and position, an input-output feedback linearization controller is derived from a nonlinear position-dependent model of the LHSM based on elaborate reluctance network analysis. In addition, we discuss the separation principle used to separate the observer design from the controller design. Common problems associated with the force ripple, such as the positioning error, mechanical stress, and acoustic noise, are efficiently handled using the proposed active damping control scheme. Experimental results show that the positioning accuracy is significantly improved through a closed-loop control while restraining the thrust ripple.
Cet article décrit notre recherche sur une compensation d'ondulation de force et un arrangement en circuit fermé de commande de position à l'aide des moteurs d'progression hybrides linéaires (LHSMs) avec des vibrations significatives de poussée. Afin d'estimer les composants inobservables d'ondulation de force, nous proposons l'observateur de linéarisation de Jacobian qui garantit la convergence des évaluations d'état dans les états vrais. Pour la commande précise de la vitesse et de la position, un contrôleur de linéarisation de rétroaction d'entrée-sortie est dérivé d'un modèle position-dépendant non-linéaire du LHSM basé sur l'analyse de réseau raffinée d'hésitation. En outre, nous discutons le principe de séparation employé pour séparer la conception d'observateur de la conception de contrôleur. Des problèmes communs liés à l'ondulation de force, telle que l'erreur de positionnement, à l'effort mécanique, et au bruit acoustique, sont efficacement manipulés en utilisant l'arrangement d'atténuation actif proposé de commande. Les résultats expérimentaux prouvent que l'exactitude de positionnement est sensiblement améliorée par une commande en circuit fermé tout en retenant l'ondulation de poussée.DEWEY : 621 ISSN : 0278-0046 RAMEAU : Rétroaction(électronique)-Moteurs hybrides--Moteurs linéaire En ligne : http://ieeexplore.ieee.org/xpl/freeabs_all.jsp?isnumber=4282101&arnumber=4282105 [...]
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Titre : A Self-Tuning Regulator for the High-precision position control of a linear switched reluctance motor Type de document : texte imprimé Auteurs : Zhao, Shi Wei, Auteur ; Cheung, Norbert C., Auteur ; Gan, Wai-Chuen, Auteur ; Yang, Jin Ming Article en page(s) : 2425-2434 p. Note générale : Electronique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Linear switched reluctance motor (LSRM) Motor winding excitation scheme Position control Self-tuning regulator (STR) Moteur commuté linéaire d'hésitation Arrangement d'excitation d'enroulement de moteur Comande de position Régulateur de art de l'auto-portrait-tuning Index. décimale : 621 Ingénierie mécanique en général. Technologie nucléaire. Ingénierie électrique. Machinerie Résumé : In the high-technology mass manufacturing industry, high-speed and high-precision motion is an indispensable element in the automated production machines. In recent years, there has been a growing tendency to employ direct drive permanent magnet linear synchronous motors in demanding motion applications. Although the overall performance is good, its implementation cost remains high. This is mostly due to the cost of the Neodymium-Boron magnets, the manufacturing of the magnetic rails, and the precision of the overall mechanics. In this paper, a much cheaper alternative is proposed-to use a low-cost linear switched reluctance motor (LSRM) and an adaptive control strategy to overcome the tolerances and difficult control characteristics inherent in the motor. The LSRM has simple and robust structure, and it does not contain any magnets. However, its force is solely drawn from the reluctance change between the coil and the steel plates. Variations on the behavior of these two elements due to different operating conditions will change the motion behavior of the motor. Also, to keep the overall cost low, the LSRM sets a marginal mechanical tolerance during its mass production. This leads to characteristic variations in the final product. Finally, since the LSRM is a direct drive motor, any variations on the motor characteristics will directly reflect on the control system and the motion output. In this paper, a self-tuning regulator (STR) is proposed to combat the difficulties and uncertain control behaviors of the LSRM. This paper first introduces the motor winding excitation scheme, the model of the LSRM, and the current control method. The LSRM system is modeled as a single-input single-output discrete model with its parameters estimated by the recursive least square (RLS) algorithm. Then, an STR based on the pole placement algorithm is applied to the LSRM for high- performance position tracking. Both the simulation investigation and the experimental verification were - conducted. In both cases, the results verified that the proposed RLS algorithm can estimate the parameters with fast convergence. The STR can provide quick response and high precision which is robust to the change of system parameters. Combined with STR control, the LSRM is a low-cost solution to fast, accurate, and reliable position tracking for many demanding motion control applications.
Dans la industrie de masse de pointe, le mouvement à grande vitesse et à haute précision est un élément indispensable dans les machines automatisées de production. Ces dernières années, il y a eu une tendance croissante d'utiliser les moteurs synchrones linéaires d'aimant permanent d'entraînement direct dans des applications exigeantes de mouvement. Bien que l'exécution globale soit bonne, son coût d'exécution demeure haut. C'est la plupart du temps dû au coût des aimants de Néodyme-Bore, de la fabrication des rails magnétiques, et de la précision de la mécanique globale. En cet article, une alternative beaucoup meilleur marché est proposer- à l'utilisation un moteur commuté linéaire peu coûteux d'hésitation (LSRM) et une stratégie de commande adaptative de surmonter les tolérances et les caractéristiques difficiles de commande inhérentes dans le moteur. Le LSRM a la structure simple et robuste, et il ne contient aucun aimant. Cependant, sa force est seulement tirée du changement d'hésitation entre l'enroulement et les plats d'acier. Les variations sur le comportement de ces deux éléments dus à différentes conditions de fonctionnement changeront le comportement de mouvement du moteur. En outre, pour maintenir le coût global bas, le LSRM place une tolérance mécanique marginale pendant sa production en série. Ceci mène aux variations caractéristiques du produit final. En conclusion, puisque le LSRM est un moteur d'entraînement direct, toutes les variations sur les caractéristiques de moteur réfléchiront directement sur le système de commande et le rendement de mouvement. En cet article, on propose un régulateur de art de l'auto-portrait-tuning (STREPTOCOQUE) pour combattre les difficultés et les comportements incertains de commande du LSRM. Cet article présente d'abord l'arrangement d'excitation d'enroulement de moteur, le modèle du LSRM, et la méthode de contrôle courante. Le système de LSRM est modelé pendant qu'un modèle discret à sortie unique à entrée unique avec ses paramètres estimés par le récursif moindre algorithme du carré (RLS). Puis, un STREPTOCOQUE basé sur l'algorithme de placement de poteau est appliqué au LSRM pour le cheminement de position de rendement élevé. La recherche de simulation et la vérification expérimentale étaient - conduit. Dans les deux cas, les résultats ont vérifié que l'algorithme proposé de RLS peut estimer les paramètres avec la convergence rapide. Le STREPTOCOQUE peut fournir la réponse rapide et la précision élevée qui est robuste au changement des paramètres de système. Combiné avec le STREPTOCOQUE commande, le LSRM est une position jeûner, précise, et fiable peu coûteuse de solution pour dépistant pour beaucoup d'applications exigeantes de commande de mouvement.DEWEY : 621 ISSN : 0278-0046 RAMEAU : Moteurs à aimants permanents-- Régulateurs électroniques En ligne : http://ieeexplore.ieee.org/xpl/freeabs_all.jsp?isnumber=4282101&arnumber=4282112 [...] [article] A Self-Tuning Regulator for the High-precision position control of a linear switched reluctance motor [texte imprimé] / Zhao, Shi Wei, Auteur ; Cheung, Norbert C., Auteur ; Gan, Wai-Chuen, Auteur ; Yang, Jin Ming . - 2425-2434 p.
Electronique
Langues : Anglais (eng)
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Mots-clés : Linear switched reluctance motor (LSRM) Motor winding excitation scheme Position control Self-tuning regulator (STR) Moteur commuté linéaire d'hésitation Arrangement d'excitation d'enroulement de moteur Comande de position Régulateur de art de l'auto-portrait-tuning Index. décimale : 621 Ingénierie mécanique en général. Technologie nucléaire. Ingénierie électrique. Machinerie Résumé : In the high-technology mass manufacturing industry, high-speed and high-precision motion is an indispensable element in the automated production machines. In recent years, there has been a growing tendency to employ direct drive permanent magnet linear synchronous motors in demanding motion applications. Although the overall performance is good, its implementation cost remains high. This is mostly due to the cost of the Neodymium-Boron magnets, the manufacturing of the magnetic rails, and the precision of the overall mechanics. In this paper, a much cheaper alternative is proposed-to use a low-cost linear switched reluctance motor (LSRM) and an adaptive control strategy to overcome the tolerances and difficult control characteristics inherent in the motor. The LSRM has simple and robust structure, and it does not contain any magnets. However, its force is solely drawn from the reluctance change between the coil and the steel plates. Variations on the behavior of these two elements due to different operating conditions will change the motion behavior of the motor. Also, to keep the overall cost low, the LSRM sets a marginal mechanical tolerance during its mass production. This leads to characteristic variations in the final product. Finally, since the LSRM is a direct drive motor, any variations on the motor characteristics will directly reflect on the control system and the motion output. In this paper, a self-tuning regulator (STR) is proposed to combat the difficulties and uncertain control behaviors of the LSRM. This paper first introduces the motor winding excitation scheme, the model of the LSRM, and the current control method. The LSRM system is modeled as a single-input single-output discrete model with its parameters estimated by the recursive least square (RLS) algorithm. Then, an STR based on the pole placement algorithm is applied to the LSRM for high- performance position tracking. Both the simulation investigation and the experimental verification were - conducted. In both cases, the results verified that the proposed RLS algorithm can estimate the parameters with fast convergence. The STR can provide quick response and high precision which is robust to the change of system parameters. Combined with STR control, the LSRM is a low-cost solution to fast, accurate, and reliable position tracking for many demanding motion control applications.
Dans la industrie de masse de pointe, le mouvement à grande vitesse et à haute précision est un élément indispensable dans les machines automatisées de production. Ces dernières années, il y a eu une tendance croissante d'utiliser les moteurs synchrones linéaires d'aimant permanent d'entraînement direct dans des applications exigeantes de mouvement. Bien que l'exécution globale soit bonne, son coût d'exécution demeure haut. C'est la plupart du temps dû au coût des aimants de Néodyme-Bore, de la fabrication des rails magnétiques, et de la précision de la mécanique globale. En cet article, une alternative beaucoup meilleur marché est proposer- à l'utilisation un moteur commuté linéaire peu coûteux d'hésitation (LSRM) et une stratégie de commande adaptative de surmonter les tolérances et les caractéristiques difficiles de commande inhérentes dans le moteur. Le LSRM a la structure simple et robuste, et il ne contient aucun aimant. Cependant, sa force est seulement tirée du changement d'hésitation entre l'enroulement et les plats d'acier. Les variations sur le comportement de ces deux éléments dus à différentes conditions de fonctionnement changeront le comportement de mouvement du moteur. En outre, pour maintenir le coût global bas, le LSRM place une tolérance mécanique marginale pendant sa production en série. Ceci mène aux variations caractéristiques du produit final. En conclusion, puisque le LSRM est un moteur d'entraînement direct, toutes les variations sur les caractéristiques de moteur réfléchiront directement sur le système de commande et le rendement de mouvement. En cet article, on propose un régulateur de art de l'auto-portrait-tuning (STREPTOCOQUE) pour combattre les difficultés et les comportements incertains de commande du LSRM. Cet article présente d'abord l'arrangement d'excitation d'enroulement de moteur, le modèle du LSRM, et la méthode de contrôle courante. Le système de LSRM est modelé pendant qu'un modèle discret à sortie unique à entrée unique avec ses paramètres estimés par le récursif moindre algorithme du carré (RLS). Puis, un STREPTOCOQUE basé sur l'algorithme de placement de poteau est appliqué au LSRM pour le cheminement de position de rendement élevé. La recherche de simulation et la vérification expérimentale étaient - conduit. Dans les deux cas, les résultats ont vérifié que l'algorithme proposé de RLS peut estimer les paramètres avec la convergence rapide. Le STREPTOCOQUE peut fournir la réponse rapide et la précision élevée qui est robuste au changement des paramètres de système. Combiné avec le STREPTOCOQUE commande, le LSRM est une position jeûner, précise, et fiable peu coûteuse de solution pour dépistant pour beaucoup d'applications exigeantes de commande de mouvement.DEWEY : 621 ISSN : 0278-0046 RAMEAU : Moteurs à aimants permanents-- Régulateurs électroniques En ligne : http://ieeexplore.ieee.org/xpl/freeabs_all.jsp?isnumber=4282101&arnumber=4282112 [...]
in IEEE transactions on industrial electronics > Vol. 54 N°5 (Octobre 2007) . - 2435-2442 p.
Titre : Fast control of filter for sensorless vector control SQIM drive with sinusoidal motor voltage Type de document : texte imprimé Auteurs : Mukherjee, Suvajit, Auteur ; Poddar, Gautam, Auteur Article en page(s) : 2435-2442 p. Note générale : Electronique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Filter Multilevel converter Sensorless control Squirrel-cage induction motor (SQIM) Vector control Filtre Convertisseur à multiniveaux commande de sonde moins Moteur à induction de camp d'écureuil Commande de vecteur Index. décimale : 621 Ingénierie mécanique en général. Technologie nucléaire. Ingénierie électrique. Machinerie Résumé : A pulsewidth-modulated (PWM) voltage applied to a squirrel-cage induction motor (SQIM) can cause high bearing currents, heating of rotor shaft, voltage spike across the motor terminals, etc. Filtering of this PWM voltage to obtain a sinusoidal output voltage can be a solution to this problem. However, a passive L-C filter makes the dynamic performance of the drive poor for high-performance control application. In this paper, a feed-forward control strategy for the L-C filter is proposed to have a good bandwidth for the filter output voltage. This filter control strategy is introduced along with a sensorless vector control strategy for the SQIM drive. This complete strategy retains the high dynamic performance of the drive even with the L-C filter. In this paper, a three-level converter is used as a voltage source inverter for the drive to have a less filter-size requirement. The control strategy is verified on a 7.5-hp SQIM drive with a three-level insulated-gate bipolar-transistor inverter and L-C filter. Experimental results validate the high dynamic performance of the drive with filter.
Une tension modulée à largeur d'impulsion (PWM) appliquée à un écureuil que le moteur à induction de camp (SQIM) peut causer les courants élevés de roulement, au chauffage de l'arbre de rotor, à la pointe de tension à travers les bornes de moteur, etc... Le filtrage de cette tension de PWM pour obtenir une tension sinusoïdale de rendement peut être une solution à ce problème. Cependant, un filtre passif de LC fait l'exécution dynamique des pauvres d'entraînement pour l'application à rendement élevé de commande. En cet article, on propose une stratégie vers l'avant de commande d'alimentation pour le filtre de LC pour avoir une bonne largeur de bande pour la tension de rendement de filtre. Cette stratégie de commande de filtre est présentée avec une sonde moins de stratégie de commande de vecteur pour la commande de SQIM. Cette stratégie complète maintient l'exécution dynamique élevée de la commande même avec le filtre de LC. En cet article, un convertisseur à trois nivaux est utilisé comme un inverseur de source de tension pour la commande pour avoir moins de condition de taille de filtre. La stratégie de commande est vérifiée sur une commande de 7.5-hp SQIM avec un inverseur bipolaire isolé à trois nivaux de transistor de porte et le filtre de LC. Les résultats expérimentaux valident l'exécution dynamique élevée de la commande avec le filtre.DEWEY : 621 ISSN : 0278-0046 RAMEAU : Moteurs asynchrones--Sondes électroniqe-Analyse vectorielle En ligne : http://ieeexplore.ieee.org/xpl/freeabs_all.jsp?isnumber=4282101&arnumber=4282108 [...] [article] Fast control of filter for sensorless vector control SQIM drive with sinusoidal motor voltage [texte imprimé] / Mukherjee, Suvajit, Auteur ; Poddar, Gautam, Auteur . - 2435-2442 p.
Electronique
Langues : Anglais (eng)
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Mots-clés : Filter Multilevel converter Sensorless control Squirrel-cage induction motor (SQIM) Vector control Filtre Convertisseur à multiniveaux commande de sonde moins Moteur à induction de camp d'écureuil Commande de vecteur Index. décimale : 621 Ingénierie mécanique en général. Technologie nucléaire. Ingénierie électrique. Machinerie Résumé : A pulsewidth-modulated (PWM) voltage applied to a squirrel-cage induction motor (SQIM) can cause high bearing currents, heating of rotor shaft, voltage spike across the motor terminals, etc. Filtering of this PWM voltage to obtain a sinusoidal output voltage can be a solution to this problem. However, a passive L-C filter makes the dynamic performance of the drive poor for high-performance control application. In this paper, a feed-forward control strategy for the L-C filter is proposed to have a good bandwidth for the filter output voltage. This filter control strategy is introduced along with a sensorless vector control strategy for the SQIM drive. This complete strategy retains the high dynamic performance of the drive even with the L-C filter. In this paper, a three-level converter is used as a voltage source inverter for the drive to have a less filter-size requirement. The control strategy is verified on a 7.5-hp SQIM drive with a three-level insulated-gate bipolar-transistor inverter and L-C filter. Experimental results validate the high dynamic performance of the drive with filter.
Une tension modulée à largeur d'impulsion (PWM) appliquée à un écureuil que le moteur à induction de camp (SQIM) peut causer les courants élevés de roulement, au chauffage de l'arbre de rotor, à la pointe de tension à travers les bornes de moteur, etc... Le filtrage de cette tension de PWM pour obtenir une tension sinusoïdale de rendement peut être une solution à ce problème. Cependant, un filtre passif de LC fait l'exécution dynamique des pauvres d'entraînement pour l'application à rendement élevé de commande. En cet article, on propose une stratégie vers l'avant de commande d'alimentation pour le filtre de LC pour avoir une bonne largeur de bande pour la tension de rendement de filtre. Cette stratégie de commande de filtre est présentée avec une sonde moins de stratégie de commande de vecteur pour la commande de SQIM. Cette stratégie complète maintient l'exécution dynamique élevée de la commande même avec le filtre de LC. En cet article, un convertisseur à trois nivaux est utilisé comme un inverseur de source de tension pour la commande pour avoir moins de condition de taille de filtre. La stratégie de commande est vérifiée sur une commande de 7.5-hp SQIM avec un inverseur bipolaire isolé à trois nivaux de transistor de porte et le filtre de LC. Les résultats expérimentaux valident l'exécution dynamique élevée de la commande avec le filtre.DEWEY : 621 ISSN : 0278-0046 RAMEAU : Moteurs asynchrones--Sondes électroniqe-Analyse vectorielle En ligne : http://ieeexplore.ieee.org/xpl/freeabs_all.jsp?isnumber=4282101&arnumber=4282108 [...]
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Titre : New optimal current control methods for energy-efficient and wide speed-range operation of hybrid-field synchronous motor Type de document : texte imprimé Auteurs : Shinnaka, Shinji, Auteur ; Sagawa, Takayuki, Auteur Article en page(s) : 2443-2450 p. Note générale : Electronique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Current command Efficient operation Hybrid field Synchronous motor Wide speed-range operation Commande courante Opération efficace Champ hybride Moteur synchrone Opération large de gamme de vitesse Index. décimale : 621 Ingénierie mécanique en général. Technologie nucléaire. Ingénierie électrique. Machinerie Résumé : This paper proposes new practical optimal current control methods for a newly emerging class of synchronous motors with hybrid rotor fields by both permanent magnet and winding. In a practical situation with limited voltage, the extensively used permanent-magnet synchronous motor hardly achieves an ideal performance in an energy-efficient manner due to its constant magnet field, which simultaneously allows both low-speed high-torque and wide speed-range operations. The hybrid-field synchronous motors (HFSMs) are potential candidates that can achieve the ideal performance as practical motors with controllable hybrid rotor field. HFSMs can dynamically control the rotor flux according to the operation requirements by the low-speed, high-torque, and wide speed-range operations, etc. For the HFSMs, the same torque can be produced by a variety of stator and rotor currents due to the nonlinearity between the torque and the currents. Produced losses and required voltages depend upon the associated currents. Consequently, in the situation that current control systems are well constructed, appropriate determination of a set of stator and rotor current commands plays a key role to achieve the ideal performance in an energy-efficient manner. The proposed methods determine the current commands corresponding to a given torque command such that the total winding copper losses due to the stator and rotor currents can be minimized if the exact currents associated with the torque command exist; the best approximate torque can be produced if no exact associated currents exist, which is, of course, under the circumstance of a voltage limitation. The determined current commands are optimal in the sense of energy efficiency or degree of approximation under voltage limitation. New recursive algorithms searching the optimal current solution in real-time are also given as parts of the methods. The proposed methods are analytical but practical, whose usefulness is verified through experiments.
Cet article propose de nouvelles méthodes de contrôle courantes optimales pratiques pour une classe nouvellement naissante des moteurs synchrones avec les gisements hybrides de rotor par l'aimant permanent et l'enroulement. Dans une situation pratique avec la tension limitée, le moteur synchrone intensivement utilisé d'aimant permanent réalise à peine une exécution idéale d'une façon efficace d'énergie due à son gisement constant d'aimant, qui permet simultanément le haut-couple à vitesse réduite et les opérations larges de vitesse-gamme. Les moteurs synchrones de champ hybride (HFSMs) sont des candidats potentiels qui peuvent réaliser l'exécution idéale en tant que moteurs pratiques avec le gisement hybride contrôlable de rotor. HFSMs peut dynamiquement commander le flux de rotor selon les conditions d'opération par l'à vitesse réduite, le haut-couple, et les opérations de vitesse-gamme, etc.. larges. Pour le HFSMs, le même couple peut être produit par une variété de courants de redresseur et de rotor dus à la non-linéarité entre le couple et les courants. Les pertes produites et les tensions exigées dépendent des courants associés. En conséquence, dans la situation que des systèmes de commande courants sont bien construits, la détermination appropriée d'un ensemble de redresseur et les commandes courantes de rotor joue un rôle principal pour réaliser l'exécution idéale d'une façon de rendement optimum. Les méthodes proposées déterminent les commandes courantes correspondant à une instruction donnée de couple tels que toutes les pertes de en cuivre d'enroulement dues aux courants de redresseur et de rotor peuvent être réduites au minimum si les courants exacts liés à la commande de couple existent ; le meilleur couple approximatif peut être produit si courant associé exact n'existe pas, qui est, naturellement, dans la circonstance d'une limitation de tension. Les commandes courantes déterminées sont optimales dans le sens de l'efficacité énergétique ou du degré d'approximation sous la limitation de tension. De nouveaux algorithmes récursifs recherchant la solution courante optimale en temps réel sont également donnés comme parties des méthodes. Les méthodes proposées sont analytiques mais pratiques, dont l'utilité est vérifiée par l'expériences.DEWEY : 621 ISSN : 0278-0046 RAMEAU : Moteurs synchrones-- Rotors En ligne : http://ieeexplore.ieee.org/xpl/freeabs_all.jsp?isnumber=4282101&arnumber=4282110 [...] [article] New optimal current control methods for energy-efficient and wide speed-range operation of hybrid-field synchronous motor [texte imprimé] / Shinnaka, Shinji, Auteur ; Sagawa, Takayuki, Auteur . - 2443-2450 p.
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Langues : Anglais (eng)
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Mots-clés : Current command Efficient operation Hybrid field Synchronous motor Wide speed-range operation Commande courante Opération efficace Champ hybride Moteur synchrone Opération large de gamme de vitesse Index. décimale : 621 Ingénierie mécanique en général. Technologie nucléaire. Ingénierie électrique. Machinerie Résumé : This paper proposes new practical optimal current control methods for a newly emerging class of synchronous motors with hybrid rotor fields by both permanent magnet and winding. In a practical situation with limited voltage, the extensively used permanent-magnet synchronous motor hardly achieves an ideal performance in an energy-efficient manner due to its constant magnet field, which simultaneously allows both low-speed high-torque and wide speed-range operations. The hybrid-field synchronous motors (HFSMs) are potential candidates that can achieve the ideal performance as practical motors with controllable hybrid rotor field. HFSMs can dynamically control the rotor flux according to the operation requirements by the low-speed, high-torque, and wide speed-range operations, etc. For the HFSMs, the same torque can be produced by a variety of stator and rotor currents due to the nonlinearity between the torque and the currents. Produced losses and required voltages depend upon the associated currents. Consequently, in the situation that current control systems are well constructed, appropriate determination of a set of stator and rotor current commands plays a key role to achieve the ideal performance in an energy-efficient manner. The proposed methods determine the current commands corresponding to a given torque command such that the total winding copper losses due to the stator and rotor currents can be minimized if the exact currents associated with the torque command exist; the best approximate torque can be produced if no exact associated currents exist, which is, of course, under the circumstance of a voltage limitation. The determined current commands are optimal in the sense of energy efficiency or degree of approximation under voltage limitation. New recursive algorithms searching the optimal current solution in real-time are also given as parts of the methods. The proposed methods are analytical but practical, whose usefulness is verified through experiments.
Cet article propose de nouvelles méthodes de contrôle courantes optimales pratiques pour une classe nouvellement naissante des moteurs synchrones avec les gisements hybrides de rotor par l'aimant permanent et l'enroulement. Dans une situation pratique avec la tension limitée, le moteur synchrone intensivement utilisé d'aimant permanent réalise à peine une exécution idéale d'une façon efficace d'énergie due à son gisement constant d'aimant, qui permet simultanément le haut-couple à vitesse réduite et les opérations larges de vitesse-gamme. Les moteurs synchrones de champ hybride (HFSMs) sont des candidats potentiels qui peuvent réaliser l'exécution idéale en tant que moteurs pratiques avec le gisement hybride contrôlable de rotor. HFSMs peut dynamiquement commander le flux de rotor selon les conditions d'opération par l'à vitesse réduite, le haut-couple, et les opérations de vitesse-gamme, etc.. larges. Pour le HFSMs, le même couple peut être produit par une variété de courants de redresseur et de rotor dus à la non-linéarité entre le couple et les courants. Les pertes produites et les tensions exigées dépendent des courants associés. En conséquence, dans la situation que des systèmes de commande courants sont bien construits, la détermination appropriée d'un ensemble de redresseur et les commandes courantes de rotor joue un rôle principal pour réaliser l'exécution idéale d'une façon de rendement optimum. Les méthodes proposées déterminent les commandes courantes correspondant à une instruction donnée de couple tels que toutes les pertes de en cuivre d'enroulement dues aux courants de redresseur et de rotor peuvent être réduites au minimum si les courants exacts liés à la commande de couple existent ; le meilleur couple approximatif peut être produit si courant associé exact n'existe pas, qui est, naturellement, dans la circonstance d'une limitation de tension. Les commandes courantes déterminées sont optimales dans le sens de l'efficacité énergétique ou du degré d'approximation sous la limitation de tension. De nouveaux algorithmes récursifs recherchant la solution courante optimale en temps réel sont également donnés comme parties des méthodes. Les méthodes proposées sont analytiques mais pratiques, dont l'utilité est vérifiée par l'expériences.DEWEY : 621 ISSN : 0278-0046 RAMEAU : Moteurs synchrones-- Rotors En ligne : http://ieeexplore.ieee.org/xpl/freeabs_all.jsp?isnumber=4282101&arnumber=4282110 [...]
in IEEE transactions on industrial electronics > Vol. 54 N°5 (Octobre 2007) . - 2451-2461 p.
Titre : DTC drives for wide speed range applications using a robust flux-weakening algorithm Type de document : texte imprimé Auteurs : Casadei, Domenico, Auteur ; Serra, Giovanni, Auteur ; Stefani, Andrea, Auteur Article en page(s) : 2451-2461 p. Note générale : Electronique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Induction motor drives Variable speed drives Commandes de moteur à induction Commandes variables de vitesse Index. décimale : 621 Ingénierie mécanique en général. Technologie nucléaire. Ingénierie électrique. Machinerie Résumé : A control scheme for robust flux-weakening operation of direct-torque-control induction motor drive is proposed. The basic idea is to adjust the flux reference on the basis of the torque error, thus determining a spontaneous flux weakening. To exploit the maximum torque capability, it is necessary to estimate the maximum torque that the induction machine is able to generate at any speed. Initially, a basic version of the algorithm, requiring a simple off-line parameter tuning, is presented. Then, the algorithm is improved and completed with the online estimation of the maximum torque, hence avoiding the initial tuning process. The main features of the proposed methods are a little dependence on machine parameters and a smooth transition into and out of the flux-weakening operation mode. Experimental tests demonstrate the effectiveness of the control schemes.
On propose un arrangement de commande pour l'opération d'affaiblissement de flux robuste de la commande directe de moteur à induction de commande de couple. L'idée fondamentale est d'ajuster la référence de flux sur la base de l'erreur de couple, de ce fait déterminant un flux spontané s'affaiblissant. Pour exploiter les possibilités maximum de couple, il est nécessaire d'estimer le couple maximum que la machine d'induction peut se produire à n'importe quelle vitesse. Au commencement, une version de base de l'algorithme, exigeant un paramètre off-line simple accordant, est présentée. Puis, l'algorithme est amélioré et accompli l'évaluation en ligne du couple maximum, par conséquent évitant le processus d'accord initial. Les caractéristiques principales des méthodes proposées sont une peu de dépendance à légard des paramètres de machine et une transition douce dans et hors du mode d'affaiblissement d'opération de flux. Les essais expérimentaux démontrent l'efficacité des arrangements de commande.DEWEY : 621 ISSN : 0278-0046 RAMEAU : Moteurs asynchrones-- Commande robuste En ligne : http://ieeexplore.ieee.org/xpl/freeabs_all.jsp?isnumber=4282101&arnumber=4282103 [...] [article] DTC drives for wide speed range applications using a robust flux-weakening algorithm [texte imprimé] / Casadei, Domenico, Auteur ; Serra, Giovanni, Auteur ; Stefani, Andrea, Auteur . - 2451-2461 p.
Electronique
Langues : Anglais (eng)
in IEEE transactions on industrial electronics > Vol. 54 N°5 (Octobre 2007) . - 2451-2461 p.
Mots-clés : Induction motor drives Variable speed drives Commandes de moteur à induction Commandes variables de vitesse Index. décimale : 621 Ingénierie mécanique en général. Technologie nucléaire. Ingénierie électrique. Machinerie Résumé : A control scheme for robust flux-weakening operation of direct-torque-control induction motor drive is proposed. The basic idea is to adjust the flux reference on the basis of the torque error, thus determining a spontaneous flux weakening. To exploit the maximum torque capability, it is necessary to estimate the maximum torque that the induction machine is able to generate at any speed. Initially, a basic version of the algorithm, requiring a simple off-line parameter tuning, is presented. Then, the algorithm is improved and completed with the online estimation of the maximum torque, hence avoiding the initial tuning process. The main features of the proposed methods are a little dependence on machine parameters and a smooth transition into and out of the flux-weakening operation mode. Experimental tests demonstrate the effectiveness of the control schemes.
On propose un arrangement de commande pour l'opération d'affaiblissement de flux robuste de la commande directe de moteur à induction de commande de couple. L'idée fondamentale est d'ajuster la référence de flux sur la base de l'erreur de couple, de ce fait déterminant un flux spontané s'affaiblissant. Pour exploiter les possibilités maximum de couple, il est nécessaire d'estimer le couple maximum que la machine d'induction peut se produire à n'importe quelle vitesse. Au commencement, une version de base de l'algorithme, exigeant un paramètre off-line simple accordant, est présentée. Puis, l'algorithme est amélioré et accompli l'évaluation en ligne du couple maximum, par conséquent évitant le processus d'accord initial. Les caractéristiques principales des méthodes proposées sont une peu de dépendance à légard des paramètres de machine et une transition douce dans et hors du mode d'affaiblissement d'opération de flux. Les essais expérimentaux démontrent l'efficacité des arrangements de commande.DEWEY : 621 ISSN : 0278-0046 RAMEAU : Moteurs asynchrones-- Commande robuste En ligne : http://ieeexplore.ieee.org/xpl/freeabs_all.jsp?isnumber=4282101&arnumber=4282103 [...]
in IEEE transactions on industrial electronics > Vol. 54 N°5 (Octobre 2007) . - 2462-2473 p.
Titre : Implementation of a highly reliable hybrid electric scooter drive Type de document : texte imprimé Auteurs : Chen, Cheng-Hu, Auteur ; Cheng, Ming-Yang, Auteur Article en page(s) : 2462-2473 p. Note générale : Electronique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Brushless dc motor/alternator (BLDCM/A) Sensorless control Winding changeover Alternateur sans brosse de moteur dc Commande de sondes moins Changement d'enroulement Index. décimale : 621 Ingénierie mécanique en général. Technologie nucléaire. Ingénierie électrique. Machinerie Résumé : In contrast to hybrid electric cars (HECs), the issues concerning cost, volume, and reliability are even more rigorous when developing hybrid electric scooters (HESs). Therefore, the drive topology and control strategy used in HEC cannot be applied to HES directly. This paper presents a single-stage bidirectional dc/ac converter based on a general full-bridge inverter. The converter is designed for a low-voltage brushless dc motor/alternator (BLDCM/A) used in HESs, in which the additional bulky inductor and power switches are eliminated in the proposed design. In order to increase the reliability of the commutation process, a cost-effective sensorless control scheme for the motor and alternator commutation is developed. The commutation signals are extracted directly from the average terminal voltages, in which the motor neutral voltage, multistage analog Alters, analog-to-digital converters, and the complex digital phase-shift (delay) circuits are eliminated. In addition, instead of using the complex flux- weakening control technique, the winding-changeover technique is exploited to extend the range of the operating speed. With attractive features, such as low cost and ease of implementation, the proposed approach is particularly suitable for electric bikes, electric scooters, HESs, etc. Theoretical analysis and several experiments are conducted to justify the effectiveness of the proposed method.
Contrairement aux voitures électriques hybrides (HECs), les issues au sujet du coût, le volume, et la fiabilité sont bien plus rigoureux en développant les scooters électriques hybrides (HESs). Par conséquent, la topologie d'entraînement et la stratégie de commande utilisées dans HEC ne peuvent pas être appliquées à HES directement. Cet article présente un convertisseur bidirectionnel en une seule étape de dc/ac basé sur un inverseur général de plein-pont. Le convertisseur est conçu pour un C.C sans brosse de basse tension motor/alternator (BLDCM/A) utilisé dans HESs, dans lequel on élimine l'inducteur et les commutateurs de puissance encombrants additionnels dans la conception proposée. Afin d'augmenter la fiabilité du processus de commutation, un arrangement sensorless rentable de commande pour le moteur et la commutation d'alternateur est développé. Les signaux de commutation sont extraits directement à partir des tensions terminales moyennes, dans lesquelles la tension neutre de moteur, analogue à plusieurs étages change, les convertisseurs analogique-numérique, et les circuits numériques complexes de déphasage (retardez) sont éliminés. En outre, au lieu d'employer la technique d'affaiblissement de commande de flux complexe, la technique d'enroulement-changement est exploitée pour développer la gamme de la vitesse de fonctionnement. Avec les dispositifs attrayants, tels que le bas coût et la facilité de l'exécution, l'approche proposée est particulièrement appropriée aux vélos électriques, aux scooters électriques, au HESs, etc... L'analyse théorique et plusieurs expériences sont conduites pour justifier l'efficacité de la méthode proposée.DEWEY : 621 ISSN : 0278-0046 RAMEAU : Automobiles -- Alternateurs-- Sondes électroniques En ligne : http://ieeexplore.ieee.org/xpl/freeabs_all.jsp?isnumber=4282101&arnumber=4285704 [...] [article] Implementation of a highly reliable hybrid electric scooter drive [texte imprimé] / Chen, Cheng-Hu, Auteur ; Cheng, Ming-Yang, Auteur . - 2462-2473 p.
Electronique
Langues : Anglais (eng)
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Mots-clés : Brushless dc motor/alternator (BLDCM/A) Sensorless control Winding changeover Alternateur sans brosse de moteur dc Commande de sondes moins Changement d'enroulement Index. décimale : 621 Ingénierie mécanique en général. Technologie nucléaire. Ingénierie électrique. Machinerie Résumé : In contrast to hybrid electric cars (HECs), the issues concerning cost, volume, and reliability are even more rigorous when developing hybrid electric scooters (HESs). Therefore, the drive topology and control strategy used in HEC cannot be applied to HES directly. This paper presents a single-stage bidirectional dc/ac converter based on a general full-bridge inverter. The converter is designed for a low-voltage brushless dc motor/alternator (BLDCM/A) used in HESs, in which the additional bulky inductor and power switches are eliminated in the proposed design. In order to increase the reliability of the commutation process, a cost-effective sensorless control scheme for the motor and alternator commutation is developed. The commutation signals are extracted directly from the average terminal voltages, in which the motor neutral voltage, multistage analog Alters, analog-to-digital converters, and the complex digital phase-shift (delay) circuits are eliminated. In addition, instead of using the complex flux- weakening control technique, the winding-changeover technique is exploited to extend the range of the operating speed. With attractive features, such as low cost and ease of implementation, the proposed approach is particularly suitable for electric bikes, electric scooters, HESs, etc. Theoretical analysis and several experiments are conducted to justify the effectiveness of the proposed method.
Contrairement aux voitures électriques hybrides (HECs), les issues au sujet du coût, le volume, et la fiabilité sont bien plus rigoureux en développant les scooters électriques hybrides (HESs). Par conséquent, la topologie d'entraînement et la stratégie de commande utilisées dans HEC ne peuvent pas être appliquées à HES directement. Cet article présente un convertisseur bidirectionnel en une seule étape de dc/ac basé sur un inverseur général de plein-pont. Le convertisseur est conçu pour un C.C sans brosse de basse tension motor/alternator (BLDCM/A) utilisé dans HESs, dans lequel on élimine l'inducteur et les commutateurs de puissance encombrants additionnels dans la conception proposée. Afin d'augmenter la fiabilité du processus de commutation, un arrangement sensorless rentable de commande pour le moteur et la commutation d'alternateur est développé. Les signaux de commutation sont extraits directement à partir des tensions terminales moyennes, dans lesquelles la tension neutre de moteur, analogue à plusieurs étages change, les convertisseurs analogique-numérique, et les circuits numériques complexes de déphasage (retardez) sont éliminés. En outre, au lieu d'employer la technique d'affaiblissement de commande de flux complexe, la technique d'enroulement-changement est exploitée pour développer la gamme de la vitesse de fonctionnement. Avec les dispositifs attrayants, tels que le bas coût et la facilité de l'exécution, l'approche proposée est particulièrement appropriée aux vélos électriques, aux scooters électriques, au HESs, etc... L'analyse théorique et plusieurs expériences sont conduites pour justifier l'efficacité de la méthode proposée.DEWEY : 621 ISSN : 0278-0046 RAMEAU : Automobiles -- Alternateurs-- Sondes électroniques En ligne : http://ieeexplore.ieee.org/xpl/freeabs_all.jsp?isnumber=4282101&arnumber=4285704 [...]
in IEEE transactions on industrial electronics > Vol. 54 N°5 (Octobre 2007) . - 2474-2481 p.
Titre : Sensorless position and speed control of induction motors using high-frequency injection and without offline precommissioning Type de document : texte imprimé Auteurs : Gao, Qiang, Auteur ; Asher, Greg, Auteur ; Mark Sumner, Auteur Article en page(s) : 2474-2481 p. Note générale : Electronique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Disturbance identification High frequency injection Induction motors (IMs) Sensorless control Identification de perturbation Injection à haute fréquence Moteurs à induction Comande de sonde moins Index. décimale : 621 Ingénierie mécanique en général. Technologie nucléaire. Ingénierie électrique. Machinerie Résumé : This paper addresses the sensorless speed and position control of induction motors using high-frequency injection at zero and low frequencies. A novel algorithm is presented which allows the rejection of saturation and nonlinear inverter effects without the need for an offline precommissioning process. The method is based on a set of synchronous filters to identify the disturbance waveforms and a memory algorithm that refines the quality of the disturbance waveforms as the motor's operational history is increased. The algorithm is entirely sensorless. Experimental results show sensorless low-frequency operation with and without the memory algorithm.
Cet article adresse la commande de vitesse et de position de sonde-moins des moteurs à induction en utilisant l'injection à haute fréquence aux fréquences zéro et basses. On présente un algorithme de roman qui permet le rejet de la saturation et des effets non-linéaires d'inverseur sans besoin de processus decommission en différé. La méthode est basée sur un ensemble de filtres synchrones pour identifier les formes d'onde de perturbation et un algorithme de mémoire qui raffine la qualité des formes d'onde de perturbation à mesure que l'histoire opérationnelle du moteur est augmentée. L'algorithme est entièrement sonde-moins. Les résultats expérimentaux montrent à sonde-moins l'opération de basse fréquence avec et sans l'algorithme de mémoire.DEWEY : 621 ISSN : 0278-0046 RAMEAU : Moteurs asynchrones-- Moteurs -- Injection électronique En ligne : http://ieeexplore.ieee.org/xpl/freeabs_all.jsp?isnumber=4282101&arnumber=4285707 [...] [article] Sensorless position and speed control of induction motors using high-frequency injection and without offline precommissioning [texte imprimé] / Gao, Qiang, Auteur ; Asher, Greg, Auteur ; Mark Sumner, Auteur . - 2474-2481 p.
Electronique
Langues : Anglais (eng)
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Mots-clés : Disturbance identification High frequency injection Induction motors (IMs) Sensorless control Identification de perturbation Injection à haute fréquence Moteurs à induction Comande de sonde moins Index. décimale : 621 Ingénierie mécanique en général. Technologie nucléaire. Ingénierie électrique. Machinerie Résumé : This paper addresses the sensorless speed and position control of induction motors using high-frequency injection at zero and low frequencies. A novel algorithm is presented which allows the rejection of saturation and nonlinear inverter effects without the need for an offline precommissioning process. The method is based on a set of synchronous filters to identify the disturbance waveforms and a memory algorithm that refines the quality of the disturbance waveforms as the motor's operational history is increased. The algorithm is entirely sensorless. Experimental results show sensorless low-frequency operation with and without the memory algorithm.
Cet article adresse la commande de vitesse et de position de sonde-moins des moteurs à induction en utilisant l'injection à haute fréquence aux fréquences zéro et basses. On présente un algorithme de roman qui permet le rejet de la saturation et des effets non-linéaires d'inverseur sans besoin de processus decommission en différé. La méthode est basée sur un ensemble de filtres synchrones pour identifier les formes d'onde de perturbation et un algorithme de mémoire qui raffine la qualité des formes d'onde de perturbation à mesure que l'histoire opérationnelle du moteur est augmentée. L'algorithme est entièrement sonde-moins. Les résultats expérimentaux montrent à sonde-moins l'opération de basse fréquence avec et sans l'algorithme de mémoire.DEWEY : 621 ISSN : 0278-0046 RAMEAU : Moteurs asynchrones-- Moteurs -- Injection électronique En ligne : http://ieeexplore.ieee.org/xpl/freeabs_all.jsp?isnumber=4282101&arnumber=4285707 [...]
in IEEE transactions on industrial electronics > Vol. 54 N°5 (Octobre 2007) . - 2482-2490 p.
Titre : Dual direct torque control of doubly fed induction machine Type de document : texte imprimé Auteurs : Bonnet, François, Auteur ; Vidal, Paul-Etienne, Auteur ; Pietrzak-David, Maria, Auteur Article en page(s) : 2482-2490 p. Note générale : Electronique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : AC machine Direct torque control (DTC) Doubly fed induction machine(DFIM) Flux model Hysteresis motor drive Induction motor Motor drive Simulation Switching tables (STs) Torque control Variable speed drive Voltage source inverters (VSIs) Machine AC Commande directe de couple Machine d'induction doublement alimentée Modèle de flux Commande de moteur d'hystérésis Moteur à injection Commande de moteur Simulation Tables de commutation Commande de couple Commande variable de vitesse Inverseurs de source de tension Index. décimale : 621 Ingénierie mécanique en général. Technologie nucléaire. Ingénierie électrique. Machinerie Résumé : The main idea developed in this paper is a novel biconverter structure to supply a doubly fed induction machine (DFIM). Two voltage source inverters (VSIs) feed the stator and rotor windings. The outputs of the two VSIs are combined electromechanically in the machine, and as a result, novel features can be obtained. For example, for high power drive applications, this configuration uses two inverters dimensioned for a half of the DFIM power. A new dual direct torque control is developed with flux model of DFIM. Two switching tables linked to VSI are defined for stator and rotor flux vector control. The satisfactory experimental and simulation results are shown, and they confirm good dynamic behavior in four quadrants of the speed-torque plane. Moreover, experimental results show the correct flux vector control behavior and speed tracking performances.
L'idée principale développée en cet article est une structure de biconvertisseur de roman pour fournir a doublement alimenté la machine d'induction (DFIM). Deux inverseurs de source de tension (VSIs) alimentent les enroulements de redresseur et de rotor. Les sorties des deux VSIs sont électro combiné mécaniquement dans la machine, et en conséquence, des dispositifs de roman peuvent être obtenus. Par exemple, pour des applications d'entraînement de puissance élevée, cette configuration utilise deux inverseurs dimensionnés pour une moitié de la puissance de DFIM. Une nouvelle commande directe duelle de couple est développée avec le modèle de flux de DFIM. Deux tables de changement liées à VSI sont définies pour la commande de vecteur de flux de redresseur et de rotor. Les résultats satisfaisants expérimentaux et de simulation sont montrés, et ils confirment le bon comportement dynamique dans quatre quarts de cercle de l'avion de vitesse-couple. D'ailleurs, les résultats expérimentaux montrent les exécutions de cheminement correctes de comportement et de vitesse de commande de vecteur de flux.DEWEY : 621 ISSN : 0278-0046 RAMEAU : Machines asynchrones--Hystérésis--Commutation (électricité) En ligne : http://ieeexplore.ieee.org/xpl/freeabs_all.jsp?isnumber=4282101&arnumber=4285703 [...] [article] Dual direct torque control of doubly fed induction machine [texte imprimé] / Bonnet, François, Auteur ; Vidal, Paul-Etienne, Auteur ; Pietrzak-David, Maria, Auteur . - 2482-2490 p.
Electronique
Langues : Anglais (eng)
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Mots-clés : AC machine Direct torque control (DTC) Doubly fed induction machine(DFIM) Flux model Hysteresis motor drive Induction motor Motor drive Simulation Switching tables (STs) Torque control Variable speed drive Voltage source inverters (VSIs) Machine AC Commande directe de couple Machine d'induction doublement alimentée Modèle de flux Commande de moteur d'hystérésis Moteur à injection Commande de moteur Simulation Tables de commutation Commande de couple Commande variable de vitesse Inverseurs de source de tension Index. décimale : 621 Ingénierie mécanique en général. Technologie nucléaire. Ingénierie électrique. Machinerie Résumé : The main idea developed in this paper is a novel biconverter structure to supply a doubly fed induction machine (DFIM). Two voltage source inverters (VSIs) feed the stator and rotor windings. The outputs of the two VSIs are combined electromechanically in the machine, and as a result, novel features can be obtained. For example, for high power drive applications, this configuration uses two inverters dimensioned for a half of the DFIM power. A new dual direct torque control is developed with flux model of DFIM. Two switching tables linked to VSI are defined for stator and rotor flux vector control. The satisfactory experimental and simulation results are shown, and they confirm good dynamic behavior in four quadrants of the speed-torque plane. Moreover, experimental results show the correct flux vector control behavior and speed tracking performances.
L'idée principale développée en cet article est une structure de biconvertisseur de roman pour fournir a doublement alimenté la machine d'induction (DFIM). Deux inverseurs de source de tension (VSIs) alimentent les enroulements de redresseur et de rotor. Les sorties des deux VSIs sont électro combiné mécaniquement dans la machine, et en conséquence, des dispositifs de roman peuvent être obtenus. Par exemple, pour des applications d'entraînement de puissance élevée, cette configuration utilise deux inverseurs dimensionnés pour une moitié de la puissance de DFIM. Une nouvelle commande directe duelle de couple est développée avec le modèle de flux de DFIM. Deux tables de changement liées à VSI sont définies pour la commande de vecteur de flux de redresseur et de rotor. Les résultats satisfaisants expérimentaux et de simulation sont montrés, et ils confirment le bon comportement dynamique dans quatre quarts de cercle de l'avion de vitesse-couple. D'ailleurs, les résultats expérimentaux montrent les exécutions de cheminement correctes de comportement et de vitesse de commande de vecteur de flux.DEWEY : 621 ISSN : 0278-0046 RAMEAU : Machines asynchrones--Hystérésis--Commutation (électricité) En ligne : http://ieeexplore.ieee.org/xpl/freeabs_all.jsp?isnumber=4282101&arnumber=4285703 [...]
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Titre : A hybrid-type variable-structure instantaneous torque control with a robust adaptive torque observer for a high-performance direct-drive PMSM Type de document : texte imprimé Auteurs : Yasser Abdel-Rady Ibrahim Mohamed, Auteur Article en page(s) : 2491-2499 p. Note générale : Electronique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Hybrid control Instantaneous torque control Permanent-magnet synchronous motor (PMSM) Robust estimation Variable-structure control (VSC) Commande hybride Commande instantanée de couple Moteur synchrone à un aimant permanent Evaluation robuste Commande variable de structure Index. décimale : 621 Ingénierie mécanique en général. Technologie nucléaire. Ingénierie électrique. Machinerie Résumé : This paper describes a novel instantaneous torque control scheme for a high-performance direct-drive permanent-magnet synchronous motor. The scheme consists of a robust adaptive instantaneous torque observer and a hybrid-type variable-structure instantaneous torque controller. First, to robustly obtain the instantaneous electromagnetic torque information, a robust adaptive torque observer is designed by considering all possible current model uncertainties. The observation gains and uncertainties prediction rules are derived in the sense of Lyapunov theory so that the stability of the proposed estimation scheme is fulfilled. Second, to ensure perfect tracking of the output torque and providing means in eliminating torque ripples, the frequency modes of the disturbances to be eliminated should be included in the stable closed-loop system. To achieve this objective, a hybrid-type variable-structure controller with internal model, for the flux harmonics and system uncertainties, is adopted. The hybrid controller shows better disturbance rejection without control chattering. Comparative evaluation results are presented to demonstrate the validity and effectiveness of the proposed instantaneous torque control scheme.
Cet article décrit un arrangement de commande instantané original de couple pour un moteur synchrone à un aimant permanent à rendement élevé d'entraînement direct. Le project comporte un observateur instantané adaptatif robuste et un type hybride contrôleur instantané de couple de couple de structure variable. D'abord, pour obtenir robuste l'information électromagnétique instantanée de couple, un observateur adaptatif robuste de couple est conçu en considérant toutes les incertitudes modèles courantes possibles. Les gains d'observation et les règles de prévision d'incertitudes sont dérivés dans le sens de la théorie de Lyapunov de sorte que la stabilité de l'arrangement proposé d'évaluation soit accomplie. En second lieu, pour assurer le cheminement parfait du couple de rendement et fournir des moyens en éliminant des ondulations de couple, les modes de fréquence des perturbations à éliminer devraient être inclus dans le système en circuit fermé stable. Pour atteindre cet objectif, un hybride-type contrôleur variable de structure avec le modèle interne, pour les harmoniques de flux et les incertitudes de système, est adopté. Le contrôleur hybride montre un meilleur rejet de perturbation sans vibration de commande. Des résultats d'évaluation comparative sont présentés pour démontrer la validité et l'efficacité de l'arrangement de commande instantané proposé de couple.DEWEY : 621 ISSN : 0278-0046 RAMEAU : Moteurs à aimants permanents-- Commande robuste En ligne : http://ieeexplore.ieee.org/xpl/freeabs_all.jsp?isnumber=4282101&arnumber=4285708 [...] [article] A hybrid-type variable-structure instantaneous torque control with a robust adaptive torque observer for a high-performance direct-drive PMSM [texte imprimé] / Yasser Abdel-Rady Ibrahim Mohamed, Auteur . - 2491-2499 p.
Electronique
Langues : Anglais (eng)
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Mots-clés : Hybrid control Instantaneous torque control Permanent-magnet synchronous motor (PMSM) Robust estimation Variable-structure control (VSC) Commande hybride Commande instantanée de couple Moteur synchrone à un aimant permanent Evaluation robuste Commande variable de structure Index. décimale : 621 Ingénierie mécanique en général. Technologie nucléaire. Ingénierie électrique. Machinerie Résumé : This paper describes a novel instantaneous torque control scheme for a high-performance direct-drive permanent-magnet synchronous motor. The scheme consists of a robust adaptive instantaneous torque observer and a hybrid-type variable-structure instantaneous torque controller. First, to robustly obtain the instantaneous electromagnetic torque information, a robust adaptive torque observer is designed by considering all possible current model uncertainties. The observation gains and uncertainties prediction rules are derived in the sense of Lyapunov theory so that the stability of the proposed estimation scheme is fulfilled. Second, to ensure perfect tracking of the output torque and providing means in eliminating torque ripples, the frequency modes of the disturbances to be eliminated should be included in the stable closed-loop system. To achieve this objective, a hybrid-type variable-structure controller with internal model, for the flux harmonics and system uncertainties, is adopted. The hybrid controller shows better disturbance rejection without control chattering. Comparative evaluation results are presented to demonstrate the validity and effectiveness of the proposed instantaneous torque control scheme.
Cet article décrit un arrangement de commande instantané original de couple pour un moteur synchrone à un aimant permanent à rendement élevé d'entraînement direct. Le project comporte un observateur instantané adaptatif robuste et un type hybride contrôleur instantané de couple de couple de structure variable. D'abord, pour obtenir robuste l'information électromagnétique instantanée de couple, un observateur adaptatif robuste de couple est conçu en considérant toutes les incertitudes modèles courantes possibles. Les gains d'observation et les règles de prévision d'incertitudes sont dérivés dans le sens de la théorie de Lyapunov de sorte que la stabilité de l'arrangement proposé d'évaluation soit accomplie. En second lieu, pour assurer le cheminement parfait du couple de rendement et fournir des moyens en éliminant des ondulations de couple, les modes de fréquence des perturbations à éliminer devraient être inclus dans le système en circuit fermé stable. Pour atteindre cet objectif, un hybride-type contrôleur variable de structure avec le modèle interne, pour les harmoniques de flux et les incertitudes de système, est adopté. Le contrôleur hybride montre un meilleur rejet de perturbation sans vibration de commande. Des résultats d'évaluation comparative sont présentés pour démontrer la validité et l'efficacité de l'arrangement de commande instantané proposé de couple.DEWEY : 621 ISSN : 0278-0046 RAMEAU : Moteurs à aimants permanents-- Commande robuste En ligne : http://ieeexplore.ieee.org/xpl/freeabs_all.jsp?isnumber=4282101&arnumber=4285708 [...]
in IEEE transactions on industrial electronics > Vol. 54 N°5 (Octobre 2007) . - 2500-2511 p.
Titre : A novel T-connected autotransformer-based 18-pulse AC–DC converter for harmonic mitigation in adjustable-speed induction-motor drives Type de document : texte imprimé Auteurs : Singh, Bhim, Auteur ; Garg, Vipin, Auteur ; Bhuvaneswari, G., Auteur Article en page(s) : 2500-2511 p. Note générale : Electronique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Autotransformer Multipulse ac-dc converter Power quality improvement T-connection Vector-controlled induction-motor drive (VCIMD) Auto-transformateur Convertisseur multi impulsion ac-dc Amélioration de la qualité de puissance T-raccordement Commande Vecteur-commandée de moteur à induction Index. décimale : 621 Ingénierie mécanique en général. Technologie nucléaire. Ingénierie électrique. Machinerie Résumé : This paper presents the design, analysis, and development of a novel autotransformer-based 18-pulse AC-DC converter with reduced kilovoltampere rating, feeding vector-controlled induction-motor drives (VCIMDs) for power-quality improvement at the point of common coupling (PCC). The proposed autotransformer consists of only two single-phase transformers for its realization against three single-phase transformers required in other configurations. The proposed 18-pulse AC-DC converter is suitable for retrofit applications, where, presently, a six-pulse diode bridge rectifier is being used. A set of power-quality parameters, such as total harmonic distortion (THD) and crest factor of AC mains current, power factor, displacement factor, and distortion factor at AC mains, THD of supply voltage at PCC, and DC-bus-voltage ripple factor for a VCIMD fed from an 18-pulse AC-DC converter, are computed to observe its performance. The presented design technique provides flexibility to give an average DC output from the proposed converter, which is the same as that of a conventional three-phase diode bridge rectifier. However, it is also possible to step-up or step-down the output voltage as required. The effect of load variation on VCIMD is also studied to observe the effectiveness of the proposed harmonic mitigator. A laboratory prototype of the proposed autotransformer-based 18-pulse AC-DC converter is developed to validate the design and simulation model.
Ce document présente la conception, analyse, et le développement d'un roman auto-transformateur-a basé 18 le convertisseur de l'impulsion AC-DC avec l'estimation réduite de kilovoltampere, alimentant les commandes vecteur-commandées d'induction-moteur (VCIMDs) pour l'amélioration de puissance-qualité au moment où l'accouplement commun (PCC). L'auto-transformateur proposé se compose de seulement deux transformateurs monophasés pour sa réalisation contre trois transformateurs monophasés exigés dans d'autres configurations. 18 le convertisseur proposé de l'impulsion AC-DC convient aux applications de modification, où, actuellement, un pont redresseur de diode de six-impulsion est utilisé. Un ensemble de paramètres de puissance-qualité, tels que la déformation harmonique totale (THD) et le facteur de crête du courant de forces à C.A., le facteur de puissance, le facteur de déplacement, et le facteur de déformation aux forces à C.A., le THD de la tension d'alimentation au PCC, et le facteur d'ondulation de C.C-autobus-tension pour un VCIMD a alimenté 18 d'un convertisseur de l'impulsion AC-DC, sont calculés pour observer son exécution. La technique de conception présentée fournit la flexibilité de donner un résultat moyen de C.C du convertisseur proposé, qui est identique que celui d'un pont redresseur triphasé conventionnel de diode. Cependant, il est également possible d'avancer ou ramener la tension de rendement au besoin. L'effet de la variation de charge sur VCIMD est également étudié pour observer l'efficacité du mitigator harmonique proposé. Un prototype de laboratoire 18 du convertisseur auto-transformateur-basé proposé de l'impulsion AC-DC est développé pour valider la conception et le modèle de simulation.DEWEY : 621 ISSN : 0278-0046 RAMEAU : Transformateurs électriques En ligne : http://ieeexplore.ieee.org/xpl/freeabs_all.jsp?isnumber=4282101&arnumber=4285710 [...] [article] A novel T-connected autotransformer-based 18-pulse AC–DC converter for harmonic mitigation in adjustable-speed induction-motor drives [texte imprimé] / Singh, Bhim, Auteur ; Garg, Vipin, Auteur ; Bhuvaneswari, G., Auteur . - 2500-2511 p.
Electronique
Langues : Anglais (eng)
in IEEE transactions on industrial electronics > Vol. 54 N°5 (Octobre 2007) . - 2500-2511 p.
Mots-clés : Autotransformer Multipulse ac-dc converter Power quality improvement T-connection Vector-controlled induction-motor drive (VCIMD) Auto-transformateur Convertisseur multi impulsion ac-dc Amélioration de la qualité de puissance T-raccordement Commande Vecteur-commandée de moteur à induction Index. décimale : 621 Ingénierie mécanique en général. Technologie nucléaire. Ingénierie électrique. Machinerie Résumé : This paper presents the design, analysis, and development of a novel autotransformer-based 18-pulse AC-DC converter with reduced kilovoltampere rating, feeding vector-controlled induction-motor drives (VCIMDs) for power-quality improvement at the point of common coupling (PCC). The proposed autotransformer consists of only two single-phase transformers for its realization against three single-phase transformers required in other configurations. The proposed 18-pulse AC-DC converter is suitable for retrofit applications, where, presently, a six-pulse diode bridge rectifier is being used. A set of power-quality parameters, such as total harmonic distortion (THD) and crest factor of AC mains current, power factor, displacement factor, and distortion factor at AC mains, THD of supply voltage at PCC, and DC-bus-voltage ripple factor for a VCIMD fed from an 18-pulse AC-DC converter, are computed to observe its performance. The presented design technique provides flexibility to give an average DC output from the proposed converter, which is the same as that of a conventional three-phase diode bridge rectifier. However, it is also possible to step-up or step-down the output voltage as required. The effect of load variation on VCIMD is also studied to observe the effectiveness of the proposed harmonic mitigator. A laboratory prototype of the proposed autotransformer-based 18-pulse AC-DC converter is developed to validate the design and simulation model.
Ce document présente la conception, analyse, et le développement d'un roman auto-transformateur-a basé 18 le convertisseur de l'impulsion AC-DC avec l'estimation réduite de kilovoltampere, alimentant les commandes vecteur-commandées d'induction-moteur (VCIMDs) pour l'amélioration de puissance-qualité au moment où l'accouplement commun (PCC). L'auto-transformateur proposé se compose de seulement deux transformateurs monophasés pour sa réalisation contre trois transformateurs monophasés exigés dans d'autres configurations. 18 le convertisseur proposé de l'impulsion AC-DC convient aux applications de modification, où, actuellement, un pont redresseur de diode de six-impulsion est utilisé. Un ensemble de paramètres de puissance-qualité, tels que la déformation harmonique totale (THD) et le facteur de crête du courant de forces à C.A., le facteur de puissance, le facteur de déplacement, et le facteur de déformation aux forces à C.A., le THD de la tension d'alimentation au PCC, et le facteur d'ondulation de C.C-autobus-tension pour un VCIMD a alimenté 18 d'un convertisseur de l'impulsion AC-DC, sont calculés pour observer son exécution. La technique de conception présentée fournit la flexibilité de donner un résultat moyen de C.C du convertisseur proposé, qui est identique que celui d'un pont redresseur triphasé conventionnel de diode. Cependant, il est également possible d'avancer ou ramener la tension de rendement au besoin. L'effet de la variation de charge sur VCIMD est également étudié pour observer l'efficacité du mitigator harmonique proposé. Un prototype de laboratoire 18 du convertisseur auto-transformateur-basé proposé de l'impulsion AC-DC est développé pour valider la conception et le modèle de simulation.DEWEY : 621 ISSN : 0278-0046 RAMEAU : Transformateurs électriques En ligne : http://ieeexplore.ieee.org/xpl/freeabs_all.jsp?isnumber=4282101&arnumber=4285710 [...]
in IEEE transactions on industrial electronics > Vol. 54 N°5 (Octobre 2007) . - 2512-2520 p.
Titre : A direct-flux-vector-controlled induction generator with space-vector modulation for integrated starter alternator Type de document : texte imprimé Auteurs : Zhang, Jun, Auteur ; Muhammed Fazlur Rahman, Auteur Article en page(s) : 2512-2520 p. Note générale : Electronique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Direct-flux vector control (DFC) Induction machine Integrated starter alternator (ISA) Space-vector modulation (SVM) 42-V PowerNet Commande de vecteur directe de flux Machine à induction Alternateur intégré de démarreur Modulation de vecteur d'espace Index. décimale : 621 Ingénierie mécanique en général. Technologie nucléaire. Ingénierie électrique. Machinerie Résumé : A direct-flux-vector-controlled scheme of induction generator has been proposed in this paper for future 42-V automobile application. The fundamental relationship between the rotating speed of the stator flux vector and torque is analyzed. A simple structure with only one proportional-integral (PI) controller is shown to implement the torque and flux controls adequately. By controlling the electromagnetic torque of the induction machine, the required dc-bus voltage can be well regulated within the 42-V PowerNet specifications. Fixed switching frequency and low torque ripple are obtained with space-vector modulation technique. Simulation and experimental results indicate that the proposed scheme provides a practical solution for an integrated starter alternator other than the widely applied field-oriented- control scheme.
On a proposé un arrangement diriger-flux-vecteur-commandé de générateur d'induction en ce document pour la future application de l'automobile 42-V. Le rapport fondamental entre la vitesse tournante du vecteur de flux de redresseur et le couple est analysé. Une structure simple avec seulement un contrôleur (pi) proportionnel-intégral est montrée pour mettre en application les commandes de couple et de flux en juste proportion. En commandant le couple électromagnétique de la machine d'induction, la tension exigée de C.C-autobus peut être bien réglée selon les caractéristiques de 42-V PowerNet. La fréquence fixe de commutation et la basse ondulation de couple sont obtenues avec la technique de modulation d'espace-vecteur. La simulation et les résultats expérimentaux indiquent que l'arrangement proposé fournit une solution pratique pour un alternateur intégré de démarreur autre que l'arrangement de commande champ-orienté largement appliqué.DEWEY : 621 ISSN : 0278-0046 RAMEAU : Analyse vectorielle-- Automobiles -- Alternateurs En ligne : http://ieeexplore.ieee.org/xpl/freeabs_all.jsp?isnumber=4282101&arnumber=4285716 [...] [article] A direct-flux-vector-controlled induction generator with space-vector modulation for integrated starter alternator [texte imprimé] / Zhang, Jun, Auteur ; Muhammed Fazlur Rahman, Auteur . - 2512-2520 p.
Electronique
Langues : Anglais (eng)
in IEEE transactions on industrial electronics > Vol. 54 N°5 (Octobre 2007) . - 2512-2520 p.
Mots-clés : Direct-flux vector control (DFC) Induction machine Integrated starter alternator (ISA) Space-vector modulation (SVM) 42-V PowerNet Commande de vecteur directe de flux Machine à induction Alternateur intégré de démarreur Modulation de vecteur d'espace Index. décimale : 621 Ingénierie mécanique en général. Technologie nucléaire. Ingénierie électrique. Machinerie Résumé : A direct-flux-vector-controlled scheme of induction generator has been proposed in this paper for future 42-V automobile application. The fundamental relationship between the rotating speed of the stator flux vector and torque is analyzed. A simple structure with only one proportional-integral (PI) controller is shown to implement the torque and flux controls adequately. By controlling the electromagnetic torque of the induction machine, the required dc-bus voltage can be well regulated within the 42-V PowerNet specifications. Fixed switching frequency and low torque ripple are obtained with space-vector modulation technique. Simulation and experimental results indicate that the proposed scheme provides a practical solution for an integrated starter alternator other than the widely applied field-oriented- control scheme.
On a proposé un arrangement diriger-flux-vecteur-commandé de générateur d'induction en ce document pour la future application de l'automobile 42-V. Le rapport fondamental entre la vitesse tournante du vecteur de flux de redresseur et le couple est analysé. Une structure simple avec seulement un contrôleur (pi) proportionnel-intégral est montrée pour mettre en application les commandes de couple et de flux en juste proportion. En commandant le couple électromagnétique de la machine d'induction, la tension exigée de C.C-autobus peut être bien réglée selon les caractéristiques de 42-V PowerNet. La fréquence fixe de commutation et la basse ondulation de couple sont obtenues avec la technique de modulation d'espace-vecteur. La simulation et les résultats expérimentaux indiquent que l'arrangement proposé fournit une solution pratique pour un alternateur intégré de démarreur autre que l'arrangement de commande champ-orienté largement appliqué.DEWEY : 621 ISSN : 0278-0046 RAMEAU : Analyse vectorielle-- Automobiles -- Alternateurs En ligne : http://ieeexplore.ieee.org/xpl/freeabs_all.jsp?isnumber=4282101&arnumber=4285716 [...]
in IEEE transactions on industrial electronics > Vol. 54 N°5 (Octobre 2007) . - 2521-2531 p.
Titre : Efficiency comparison of voltage-source and current-source drive systems for medium-voltage applications Type de document : texte imprimé Auteurs : Suh, Yongsug, Auteur ; Steinke, Juergen K., Auteur ; Steimer, Peter K., Auteur Article en page(s) : 2521-2531 p. Note générale : Electronique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : AC motor drives Multilevel systems Pulsewidth-modulated inverters Solid-state rectifiers Commandes de moteur à courant alternatif Systèmes à multiniveaux Inverseurs modulés par largeur d'impulsion Redresseurs à semi-conducteur Index. décimale : 621 Ingénierie mécanique en général. Technologie nucléaire. Ingénierie électrique. Machinerie Résumé : This paper calculates and compares the efficiency and loss distribution in the three most popular state-of-the-art types of large motor drive systems: 1) current-source drive with active front-end rectifier; 2) current-source drive with 18-pulse thyristor rectifier; and 3) three-level voltage-source drive with 12-pulse/24-pulse diode rectifier. For converter systems with efficiencies better than 90%, it is suggested to calculate or measure the losses of all the components separately and add them up to calculate the total efficiency. A simple and accurate method of calculating switching losses for a current-source and voltage-source converter is proposed. Through the calculation and simulation of each loss factor such as switching losses, conduction losses, and snubber and filter losses, the three-level voltage-source drive system has been found to have the highest efficiency of 98.77% under the rated load of 1.6 MW.
Ce document calcule et compare la distribution d'efficacité et de perte dans les trois types du dernier cri les plus populaires de grands systèmes d'entraînement de moteur : 1) commande de courant-source avec le redresseur d'entrée actif ; 2) commande de courant-source avec le redresseur de thyristor de 18 impulsions ; et 3) commande à trois nivaux de tension-source avec le redresseur de diode de 12 pulse/24-pulse. Pour le convertisseur les systèmes avec des efficacités améliorent que 90%, on lui suggère de calculer ou mesurer les pertes de tous les composants séparément et les ajouter calculent jusqu'à toute l'efficacité. On propose une méthode simple et précise de calculer des pertes de commutation pour une courant-source et un convertisseur de tension-source. Par le calcul et la simulation de chaque facteur de perte tel que des pertes de commutation, des pertes de conduction, et des pertes de séparateur et de filtre, le système à trois nivaux d'entraînement de tension-source s'est avéré pour avoir le rendement le plus élevé de 98.77% sous la charge évaluée de 1.6 MW.DEWEY : 621 ISSN : 0278-0046 RAMEAU : Moteurs à courant alternatif-- Redresseurs à semiconducteurs En ligne : http://ieeexplore.ieee.org/xpl/freeabs_all.jsp?isnumber=4282101&arnumber=4285711 [...] [article] Efficiency comparison of voltage-source and current-source drive systems for medium-voltage applications [texte imprimé] / Suh, Yongsug, Auteur ; Steinke, Juergen K., Auteur ; Steimer, Peter K., Auteur . - 2521-2531 p.
Electronique
Langues : Anglais (eng)
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Mots-clés : AC motor drives Multilevel systems Pulsewidth-modulated inverters Solid-state rectifiers Commandes de moteur à courant alternatif Systèmes à multiniveaux Inverseurs modulés par largeur d'impulsion Redresseurs à semi-conducteur Index. décimale : 621 Ingénierie mécanique en général. Technologie nucléaire. Ingénierie électrique. Machinerie Résumé : This paper calculates and compares the efficiency and loss distribution in the three most popular state-of-the-art types of large motor drive systems: 1) current-source drive with active front-end rectifier; 2) current-source drive with 18-pulse thyristor rectifier; and 3) three-level voltage-source drive with 12-pulse/24-pulse diode rectifier. For converter systems with efficiencies better than 90%, it is suggested to calculate or measure the losses of all the components separately and add them up to calculate the total efficiency. A simple and accurate method of calculating switching losses for a current-source and voltage-source converter is proposed. Through the calculation and simulation of each loss factor such as switching losses, conduction losses, and snubber and filter losses, the three-level voltage-source drive system has been found to have the highest efficiency of 98.77% under the rated load of 1.6 MW.
Ce document calcule et compare la distribution d'efficacité et de perte dans les trois types du dernier cri les plus populaires de grands systèmes d'entraînement de moteur : 1) commande de courant-source avec le redresseur d'entrée actif ; 2) commande de courant-source avec le redresseur de thyristor de 18 impulsions ; et 3) commande à trois nivaux de tension-source avec le redresseur de diode de 12 pulse/24-pulse. Pour le convertisseur les systèmes avec des efficacités améliorent que 90%, on lui suggère de calculer ou mesurer les pertes de tous les composants séparément et les ajouter calculent jusqu'à toute l'efficacité. On propose une méthode simple et précise de calculer des pertes de commutation pour une courant-source et un convertisseur de tension-source. Par le calcul et la simulation de chaque facteur de perte tel que des pertes de commutation, des pertes de conduction, et des pertes de séparateur et de filtre, le système à trois nivaux d'entraînement de tension-source s'est avéré pour avoir le rendement le plus élevé de 98.77% sous la charge évaluée de 1.6 MW.DEWEY : 621 ISSN : 0278-0046 RAMEAU : Moteurs à courant alternatif-- Redresseurs à semiconducteurs En ligne : http://ieeexplore.ieee.org/xpl/freeabs_all.jsp?isnumber=4282101&arnumber=4285711 [...]
in IEEE transactions on industrial electronics > Vol. 54 N°5 (Octobre 2007) . - 2532-2538 p.
Titre : An efficient current distortion suppression method for six-pulse bgridge rectifiers Type de document : texte imprimé Auteurs : Villablanca, Miguel E., Auteur ; Nadal, Jorge I., Auteur Article en page(s) : 2532-2538 p. Note générale : Electronique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Power quality Power harmonics Rectifiers Qualité de puissance Harmoniques de puissance Redresseurs Index. décimale : 621 Ingénierie mécanique en général. Technologie nucléaire. Ingénierie électrique. Machinerie Résumé : In this paper, an efficient current distortion suppression method for six-pulse bridge rectifiers is presented, whereby high-quality waveforms at both ends of the rectifier are possible. The methodology involves accurate shaping of the dc current by using two forced commutated switches. It is demonstrated, theoretically and experimentally, that this action on the dc side is reflected back on the ac side, and as a result, perfect sinusoidal input currents are achieved. In addition, ripple-free voltages and currents are obtained on the dc side by using electrolytic capacitors and smoothing reactors. Rectifying and inverting operations are possible with a simple control circuit, which is also able to both track rapid load variations and overcome failures more efficiently than other modern alternatives. Selected theoretical results are presented, which are fully validated in a laboratory prototype.
En ce document, une méthode courante efficace de suppression de déformation pour des ponts redresseurs de six-impulsion est présentée, par lequel les formes d'onde de haute qualité aux deux extrémités du redresseur soient possibles. La méthodologie implique la formation précise du courant de C.C en utilisant deux commutateurs commutés forcés. On le démontre, théoriquement et expérimentalement, que cette action du côté de C.C est réfléchie en arrière du côté à C.A., et en conséquence, des courants d'entrée sinusoïdaux parfaits sont réalisés. En outre, des tensions et les courants ondulation-libres sont obtenus du côté de C.C en utilisant les condensateurs électrolytiques et en lissant des réacteurs. La rectification et inverser des opérations sont possibles avec un circuit de commande simple, qui peut également aux variations rapides de charge de voie et aux échecs surmontés plus efficacement que d'autres solutions de rechange modernes. Des résultats théoriques choisis sont présentés, qui sont entièrement validés dans un prototype de laboratoire.DEWEY : 621 ISSN : 0278-0046 RAMEAU : Redresseurs de courant électrique En ligne : http://ieeexplore.ieee.org/xpl/freeabs_all.jsp?isnumber=4282101&arnumber=4285713 [...] [article] An efficient current distortion suppression method for six-pulse bgridge rectifiers [texte imprimé] / Villablanca, Miguel E., Auteur ; Nadal, Jorge I., Auteur . - 2532-2538 p.
Electronique
Langues : Anglais (eng)
in IEEE transactions on industrial electronics > Vol. 54 N°5 (Octobre 2007) . - 2532-2538 p.
Mots-clés : Power quality Power harmonics Rectifiers Qualité de puissance Harmoniques de puissance Redresseurs Index. décimale : 621 Ingénierie mécanique en général. Technologie nucléaire. Ingénierie électrique. Machinerie Résumé : In this paper, an efficient current distortion suppression method for six-pulse bridge rectifiers is presented, whereby high-quality waveforms at both ends of the rectifier are possible. The methodology involves accurate shaping of the dc current by using two forced commutated switches. It is demonstrated, theoretically and experimentally, that this action on the dc side is reflected back on the ac side, and as a result, perfect sinusoidal input currents are achieved. In addition, ripple-free voltages and currents are obtained on the dc side by using electrolytic capacitors and smoothing reactors. Rectifying and inverting operations are possible with a simple control circuit, which is also able to both track rapid load variations and overcome failures more efficiently than other modern alternatives. Selected theoretical results are presented, which are fully validated in a laboratory prototype.
En ce document, une méthode courante efficace de suppression de déformation pour des ponts redresseurs de six-impulsion est présentée, par lequel les formes d'onde de haute qualité aux deux extrémités du redresseur soient possibles. La méthodologie implique la formation précise du courant de C.C en utilisant deux commutateurs commutés forcés. On le démontre, théoriquement et expérimentalement, que cette action du côté de C.C est réfléchie en arrière du côté à C.A., et en conséquence, des courants d'entrée sinusoïdaux parfaits sont réalisés. En outre, des tensions et les courants ondulation-libres sont obtenus du côté de C.C en utilisant les condensateurs électrolytiques et en lissant des réacteurs. La rectification et inverser des opérations sont possibles avec un circuit de commande simple, qui peut également aux variations rapides de charge de voie et aux échecs surmontés plus efficacement que d'autres solutions de rechange modernes. Des résultats théoriques choisis sont présentés, qui sont entièrement validés dans un prototype de laboratoire.DEWEY : 621 ISSN : 0278-0046 RAMEAU : Redresseurs de courant électrique En ligne : http://ieeexplore.ieee.org/xpl/freeabs_all.jsp?isnumber=4282101&arnumber=4285713 [...]
in IEEE transactions on industrial electronics > Vol. 54 N°5 (Octobre 2007) . - 2539-2549 p.
Titre : Application of centered differentiation and steepest descent to maximum power point tracking Type de document : texte imprimé Auteurs : Zhang, Weidong, Auteur ; Dunford, William G., Auteur ; Palmer, Patrick R., Auteur Article en page(s) : 2539-2549 p. Note générale : Electronique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Control systems Digital control Maximum power point tracking (MPPT) Photovoltaic power systems Systèmes de contrôle Commande numérique Cheminement maximum de point de puissance Systèmes d'alimentation photovoltaïques Index. décimale : 621 Ingénierie mécanique en général. Technologie nucléaire. Ingénierie électrique. Machinerie Résumé : This paper concentrates on two critical aspects to improve the performance of maximum power point tracking (MPPT). One improvement is to accurately locate the position of the maximum power point (MPP) by using the centered differentiation. Another effort is to reduce the oscillation around the MPP in steady state by controlling active perturbations. This paper also adopts the method of steepest descent for MPPT, which shows faster dynamic response and smoother steady state than the method of hill climbing. Comprehensive experimental evaluations have successfully illustrated the effectiveness of the proposed algorithm.
Ce document se concentre sur deux aspects critiques pour améliorer l'exécution du cheminement maximum de point de puissance (MPPT). Une amélioration est de localiser exactement la position du point de puissance maximum (MPP) près d'employer la différentiation centrée. Un autre effort est de réduire l'oscillation autour du MPP dans équilibré en commandant des perturbations actives. Ce document adopte également la méthode de la descente la plus raide pour MPPT, qui montre une réponse dynamique plus rapide et équilibré plus lisse que la méthode de s'élever de colline. Les évaluations expérimentales complètes ont avec succès illustré l'efficacité de l'algorithme proposé.DEWEY : 621 ISSN : 0278-0046 RAMEAU : Commande numérique-- Alimentations (électricité) En ligne : http://ieeexplore.ieee.org/xpl/freeabs_all.jsp?isnumber=4282101&arnumber=4285715 [...] [article] Application of centered differentiation and steepest descent to maximum power point tracking [texte imprimé] / Zhang, Weidong, Auteur ; Dunford, William G., Auteur ; Palmer, Patrick R., Auteur . - 2539-2549 p.
Electronique
Langues : Anglais (eng)
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Mots-clés : Control systems Digital control Maximum power point tracking (MPPT) Photovoltaic power systems Systèmes de contrôle Commande numérique Cheminement maximum de point de puissance Systèmes d'alimentation photovoltaïques Index. décimale : 621 Ingénierie mécanique en général. Technologie nucléaire. Ingénierie électrique. Machinerie Résumé : This paper concentrates on two critical aspects to improve the performance of maximum power point tracking (MPPT). One improvement is to accurately locate the position of the maximum power point (MPP) by using the centered differentiation. Another effort is to reduce the oscillation around the MPP in steady state by controlling active perturbations. This paper also adopts the method of steepest descent for MPPT, which shows faster dynamic response and smoother steady state than the method of hill climbing. Comprehensive experimental evaluations have successfully illustrated the effectiveness of the proposed algorithm.
Ce document se concentre sur deux aspects critiques pour améliorer l'exécution du cheminement maximum de point de puissance (MPPT). Une amélioration est de localiser exactement la position du point de puissance maximum (MPP) près d'employer la différentiation centrée. Un autre effort est de réduire l'oscillation autour du MPP dans équilibré en commandant des perturbations actives. Ce document adopte également la méthode de la descente la plus raide pour MPPT, qui montre une réponse dynamique plus rapide et équilibré plus lisse que la méthode de s'élever de colline. Les évaluations expérimentales complètes ont avec succès illustré l'efficacité de l'algorithme proposé.DEWEY : 621 ISSN : 0278-0046 RAMEAU : Commande numérique-- Alimentations (électricité) En ligne : http://ieeexplore.ieee.org/xpl/freeabs_all.jsp?isnumber=4282101&arnumber=4285715 [...]
in IEEE transactions on industrial electronics > Vol. 54 N°5 (Octobre 2007) . - 2550-2557 p.
Titre : State-of-charge determination from EMF voltage estimation: using impedance, terminal voltage, and current for lead-acid and lithium-ion batteries Type de document : texte imprimé Auteurs : Coleman, Martin, Auteur ; Lee, Chi Kwan, Auteur ; Zhu, Chunbo, Auteur Article en page(s) : 2550-2557 p. Note générale : Electronique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : C rate Electromotive force (EMF) Voltage Impedance Lead-acid battery State of charge (SOC) Terminal voltage Taux de C Force électromotrice Tension Impédance Batterie d'acide de plomb Etat de charge Tension terminale Index. décimale : 621 Ingénierie mécanique en général. Technologie nucléaire. Ingénierie électrique. Machinerie Résumé : State-of-charge (SOC) determination is an increasingly important issue in battery technology. In addition to the immediate display of the remaining battery capacity to the user, precise knowledge of SOC exerts additional control over the charging/discharging process, which can be employed to increase battery life. This reduces the risk of overvoltage and gassing, which degrade the chemical composition of the electrolyte and plates. The proposed model in this paper determines the SOC by incorporating the changes occurring due to terminal voltage, current load, and internal resistance, which mitigate the disadvantages of using impedance only. Electromotive force (EMF) voltage is predicted while the battery is under load conditions; from the estimated EMF voltage, the SOC is then determined. The method divides the battery voltage curve into two regions: 1) the linear region for full to partial SOC and 2) the hyperbolic region from partial to low SOC. Algorithms are developed to correspond to the different characteristic changes occurring within each region. In the hyperbolic region, the rate of change in impedance and terminal voltage is greater than that in the linear region. The magnitude of current discharge causes varying rates of change to the terminal voltage and impedance. Experimental tests and results are presented to validate the new models.
État de détermination de la charge (SOC) est une question de plus en plus importante en technologie de batterie. En plus de l'affichage immédiat de la capacité restante de batterie à l'utilisateur, la connaissance précise du SOC exerce le contrôle additionnel du remplissage/déchargeant le processus, qui peut être utilisé pour augmenter la durée de vie de la pile. Ceci réduit le risque de surtension et de gazage, qui dégradent la composition chimique de l'électrolyte et des plats. Le modèle proposé en ce document détermine les SOC en incorporant l'occurrence de changements due à la tension terminale, à la charge courante, et à la résistance interne, qui atténuent les inconvénients d'employer l'impédance seulement. La tension de la force électromotrice (EMF) est prévue tandis que la batterie est dans des conditions de charge ; à partir de la tension prévue d'EMF, le SOC est alors déterminé. La méthode divise la courbe de tension de batterie en deux régions : 1) la région linéaire pour complètement au SOC partiel et 2) la région hyperbolique de partiel au bas SOC. Des algorithmes sont développés pour correspondre aux différents changements caractéristiques se produisant dans chaque région. Dans la région hyperbolique, le taux de changement de tension d'impédance et de borne est plus grand que celui dans la région linéaire. L'importance de décharge courante cause des taux de changement variables à la tension et à l'impédance terminales. Des essais et les résultats expérimentaux sont présentés pour valider les nouveaux modèles.DEWEY : 621 ISSN : 0278-0046 RAMEAU : Piles électriques En ligne : http://ieeexplore.ieee.org/xpl/freeabs_all.jsp?isnumber=4282101&arnumber=4285705 [...] [article] State-of-charge determination from EMF voltage estimation: using impedance, terminal voltage, and current for lead-acid and lithium-ion batteries [texte imprimé] / Coleman, Martin, Auteur ; Lee, Chi Kwan, Auteur ; Zhu, Chunbo, Auteur . - 2550-2557 p.
Electronique
Langues : Anglais (eng)
in IEEE transactions on industrial electronics > Vol. 54 N°5 (Octobre 2007) . - 2550-2557 p.
Mots-clés : C rate Electromotive force (EMF) Voltage Impedance Lead-acid battery State of charge (SOC) Terminal voltage Taux de C Force électromotrice Tension Impédance Batterie d'acide de plomb Etat de charge Tension terminale Index. décimale : 621 Ingénierie mécanique en général. Technologie nucléaire. Ingénierie électrique. Machinerie Résumé : State-of-charge (SOC) determination is an increasingly important issue in battery technology. In addition to the immediate display of the remaining battery capacity to the user, precise knowledge of SOC exerts additional control over the charging/discharging process, which can be employed to increase battery life. This reduces the risk of overvoltage and gassing, which degrade the chemical composition of the electrolyte and plates. The proposed model in this paper determines the SOC by incorporating the changes occurring due to terminal voltage, current load, and internal resistance, which mitigate the disadvantages of using impedance only. Electromotive force (EMF) voltage is predicted while the battery is under load conditions; from the estimated EMF voltage, the SOC is then determined. The method divides the battery voltage curve into two regions: 1) the linear region for full to partial SOC and 2) the hyperbolic region from partial to low SOC. Algorithms are developed to correspond to the different characteristic changes occurring within each region. In the hyperbolic region, the rate of change in impedance and terminal voltage is greater than that in the linear region. The magnitude of current discharge causes varying rates of change to the terminal voltage and impedance. Experimental tests and results are presented to validate the new models.
État de détermination de la charge (SOC) est une question de plus en plus importante en technologie de batterie. En plus de l'affichage immédiat de la capacité restante de batterie à l'utilisateur, la connaissance précise du SOC exerce le contrôle additionnel du remplissage/déchargeant le processus, qui peut être utilisé pour augmenter la durée de vie de la pile. Ceci réduit le risque de surtension et de gazage, qui dégradent la composition chimique de l'électrolyte et des plats. Le modèle proposé en ce document détermine les SOC en incorporant l'occurrence de changements due à la tension terminale, à la charge courante, et à la résistance interne, qui atténuent les inconvénients d'employer l'impédance seulement. La tension de la force électromotrice (EMF) est prévue tandis que la batterie est dans des conditions de charge ; à partir de la tension prévue d'EMF, le SOC est alors déterminé. La méthode divise la courbe de tension de batterie en deux régions : 1) la région linéaire pour complètement au SOC partiel et 2) la région hyperbolique de partiel au bas SOC. Des algorithmes sont développés pour correspondre aux différents changements caractéristiques se produisant dans chaque région. Dans la région hyperbolique, le taux de changement de tension d'impédance et de borne est plus grand que celui dans la région linéaire. L'importance de décharge courante cause des taux de changement variables à la tension et à l'impédance terminales. Des essais et les résultats expérimentaux sont présentés pour valider les nouveaux modèles.DEWEY : 621 ISSN : 0278-0046 RAMEAU : Piles électriques En ligne : http://ieeexplore.ieee.org/xpl/freeabs_all.jsp?isnumber=4282101&arnumber=4285705 [...]
in IEEE transactions on industrial electronics > Vol. 54 N°5 (Octobre 2007) . - 2558-2565 p.
Titre : Inverter harmonic elimination through a colony of continuously exploring ants Type de document : texte imprimé Auteurs : Sundareswaran, Kinattingal, Auteur ; Jayant, Krishna, Auteur ; Shanavas, T.N., Auteur Article en page(s) : 2558-2565 p. Note générale : Electronique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Ant colony systems (ACSs) Harmonic elimination Inverters Systèmes de colonie de fourmi Elimination harmonique Inverseurs Index. décimale : 621 Ingénierie mécanique en général. Technologie nucléaire. Ingénierie électrique. Machinerie Résumé : In this paper, the authors have developed a novel algorithm for selective harmonic elimination in a pulsewidth-modulated inverter based on the foraging behavior of a colony of ants. The problem of selective harmonic elimination, together with output voltage regulation, is redrafted as an optimization problem, and the solution is sought through the novel concept. The proposed scheme has several advantages, such as computational simplicity, derivative-free operation, and guaranteed near-optimal convergence with random initial guess. It is shown that a newly introduced parameter in the algorithm- quantum of the step movement of ants- largely influences the speed of convergence of the algorithm. Theoretical and practical results are included. Furthermore, the proposed algorithm is compared with the conventional Newton-Raphson method and genetic algorithm, and conclusions are presented.
Dans ce document, les auteurs ont développé un algorithme de nouvelles harmonique élimination sélective dans une modulation de largeur d'impulsions à base d'onduleurs sur le comportement de nourriture d'une colonie de fourmis. Le problème de l'élimination sélective harmonique, ainsi que la régulation de tension de sortie, est reformulé comme un problème d'optimisation, et la solution est recherchée à travers le nouveau concept. Le système proposé comporte plusieurs avantages, tels que la simplicité de calcul, la liberté d'action dérivés, et près de garantie optimale de convergence avec initial aléatoire deviner. Il est démontré que l'introduction d'un paramètre dans l'algorithme quantique de l'étape circulation des fourmis en grande influence sur la vitesse de convergence de l'algorithme. Théorique et pratique les résultats sont inclus. En outre, l'algorithme est proposé par rapport à la classique de Newton-Raphson méthode et l'algorithme génétique, et les conclusions sont présentées.DEWEY : 621 ISSN : 0278-0046 RAMEAU : Newton, Méthode de En ligne : http://ieeexplore.ieee.org/xpl/freeabs_all.jsp?isnumber=4282101&arnumber=4285712 [...] [article] Inverter harmonic elimination through a colony of continuously exploring ants [texte imprimé] / Sundareswaran, Kinattingal, Auteur ; Jayant, Krishna, Auteur ; Shanavas, T.N., Auteur . - 2558-2565 p.
Electronique
Langues : Anglais (eng)
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Mots-clés : Ant colony systems (ACSs) Harmonic elimination Inverters Systèmes de colonie de fourmi Elimination harmonique Inverseurs Index. décimale : 621 Ingénierie mécanique en général. Technologie nucléaire. Ingénierie électrique. Machinerie Résumé : In this paper, the authors have developed a novel algorithm for selective harmonic elimination in a pulsewidth-modulated inverter based on the foraging behavior of a colony of ants. The problem of selective harmonic elimination, together with output voltage regulation, is redrafted as an optimization problem, and the solution is sought through the novel concept. The proposed scheme has several advantages, such as computational simplicity, derivative-free operation, and guaranteed near-optimal convergence with random initial guess. It is shown that a newly introduced parameter in the algorithm- quantum of the step movement of ants- largely influences the speed of convergence of the algorithm. Theoretical and practical results are included. Furthermore, the proposed algorithm is compared with the conventional Newton-Raphson method and genetic algorithm, and conclusions are presented.
Dans ce document, les auteurs ont développé un algorithme de nouvelles harmonique élimination sélective dans une modulation de largeur d'impulsions à base d'onduleurs sur le comportement de nourriture d'une colonie de fourmis. Le problème de l'élimination sélective harmonique, ainsi que la régulation de tension de sortie, est reformulé comme un problème d'optimisation, et la solution est recherchée à travers le nouveau concept. Le système proposé comporte plusieurs avantages, tels que la simplicité de calcul, la liberté d'action dérivés, et près de garantie optimale de convergence avec initial aléatoire deviner. Il est démontré que l'introduction d'un paramètre dans l'algorithme quantique de l'étape circulation des fourmis en grande influence sur la vitesse de convergence de l'algorithme. Théorique et pratique les résultats sont inclus. En outre, l'algorithme est proposé par rapport à la classique de Newton-Raphson méthode et l'algorithme génétique, et les conclusions sont présentées.DEWEY : 621 ISSN : 0278-0046 RAMEAU : Newton, Méthode de En ligne : http://ieeexplore.ieee.org/xpl/freeabs_all.jsp?isnumber=4282101&arnumber=4285712 [...]
in IEEE transactions on industrial electronics > Vol. 54 N°5 (Octobre 2007) . - 2566-2582 p.
Titre : Development of Lyapunov-based genetic algorithm control for linear piezoelectric ceramic motor drive Type de document : texte imprimé Auteurs : Rong-Jong Wai, Auteur ; Tu, Ching-Hsiang, Auteur Article en page(s) : 2566-2582 p. Note générale : Electronique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Backstepping control (BSC) Genetic algorithm (GA) Hybride resonant inverter Linear piezolectric ceramic motor (LPCM) Lyapunov stablity analysis Commande de progression arrière Algorithme génétique Inverseur résonnant hybride Moteur en céramique piezolectric linéaire Analyse de stablity de Lyapunov Index. décimale : 621 Ingénierie mécanique en général. Technologie nucléaire. Ingénierie électrique. Machinerie Résumé : In general, the role of genetic algorithm (GA) is operated offline as a minor compensator or tuner in the control engineering because the systematic design and the latent stability problem of a GA-based control scheme are required to be solved. This paper originally designs a Lyapunov-based GA control (LGAC) scheme, and it applies for a practical control engineering example of the online motion control of a linear piezoelectric ceramic motor driven by a hybrid resonant inverter. In this control scheme, a GA control system via backstepping design technique is utilized to be the major controller, and adaptation laws derived from Lyapunov stability analyses are manipulated to adjust appropriate evolutionary steps. As a result, the system stability can be guaranteed directly without strict constraint conditions and detailed system knowledge. The effectiveness of the proposed drive and control system is verified by experimental results in the presence of uncertainties. From the measured results, the LGAC system performs superior high-precision motion control under wide operation range than conventional backstepping control system.
Généralement le rôle de l'algorithme génétique (GA) est actionné en différé comme compensateur ou tuner mineur dans l'automatique parce que la conception systématique et le problème latent de stabilité d'un arrangement de commande GA-basé sont exigés pour être résolus. Ce document conçoit à l'origine un arrangement Lyapunov-basé de la commande de GA (LGAC), et il s'applique pour un exemple pratique d'automatique de la commande de mouvement en ligne d'un entraîné par un moteur électrique en céramique piézoélectrique linéaire par un inverseur résonnant hybride. Dans cet arrangement de commande, un système de contrôle de GA par l'intermédiaire de technique de conception backstepping est utilisé pour être le contrôleur principal, et des lois d'adaptation dérivées des analyses de stabilité de Lyapunov sont manoeuvrées pour ajuster des étapes évolutionnaires appropriées. En conséquence, la stabilité de système peut être garantie directement sans états stricts de contrainte et connaissance détaillée de système. L'efficacité de la commande et du système de contrôle proposés est vérifiée par des résultats expérimentaux en présence des incertitudes. Des résultats mesurés, le système de LGAC effectue la commande de mouvement à haute précision supérieure sous le grand choix d'opération que le système de contrôle backstepping conventionnel.DEWEY : 621 ISSN : 0278-0046 RAMEAU : Liapounov, Stabilité de-- Algorithmes génétiques En ligne : http://ieeexplore.ieee.org/xpl/freeabs_all.jsp?isnumber=4282101&arnumber=4285714 [...] [article] Development of Lyapunov-based genetic algorithm control for linear piezoelectric ceramic motor drive [texte imprimé] / Rong-Jong Wai, Auteur ; Tu, Ching-Hsiang, Auteur . - 2566-2582 p.
Electronique
Langues : Anglais (eng)
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Mots-clés : Backstepping control (BSC) Genetic algorithm (GA) Hybride resonant inverter Linear piezolectric ceramic motor (LPCM) Lyapunov stablity analysis Commande de progression arrière Algorithme génétique Inverseur résonnant hybride Moteur en céramique piezolectric linéaire Analyse de stablity de Lyapunov Index. décimale : 621 Ingénierie mécanique en général. Technologie nucléaire. Ingénierie électrique. Machinerie Résumé : In general, the role of genetic algorithm (GA) is operated offline as a minor compensator or tuner in the control engineering because the systematic design and the latent stability problem of a GA-based control scheme are required to be solved. This paper originally designs a Lyapunov-based GA control (LGAC) scheme, and it applies for a practical control engineering example of the online motion control of a linear piezoelectric ceramic motor driven by a hybrid resonant inverter. In this control scheme, a GA control system via backstepping design technique is utilized to be the major controller, and adaptation laws derived from Lyapunov stability analyses are manipulated to adjust appropriate evolutionary steps. As a result, the system stability can be guaranteed directly without strict constraint conditions and detailed system knowledge. The effectiveness of the proposed drive and control system is verified by experimental results in the presence of uncertainties. From the measured results, the LGAC system performs superior high-precision motion control under wide operation range than conventional backstepping control system.
Généralement le rôle de l'algorithme génétique (GA) est actionné en différé comme compensateur ou tuner mineur dans l'automatique parce que la conception systématique et le problème latent de stabilité d'un arrangement de commande GA-basé sont exigés pour être résolus. Ce document conçoit à l'origine un arrangement Lyapunov-basé de la commande de GA (LGAC), et il s'applique pour un exemple pratique d'automatique de la commande de mouvement en ligne d'un entraîné par un moteur électrique en céramique piézoélectrique linéaire par un inverseur résonnant hybride. Dans cet arrangement de commande, un système de contrôle de GA par l'intermédiaire de technique de conception backstepping est utilisé pour être le contrôleur principal, et des lois d'adaptation dérivées des analyses de stabilité de Lyapunov sont manoeuvrées pour ajuster des étapes évolutionnaires appropriées. En conséquence, la stabilité de système peut être garantie directement sans états stricts de contrainte et connaissance détaillée de système. L'efficacité de la commande et du système de contrôle proposés est vérifiée par des résultats expérimentaux en présence des incertitudes. Des résultats mesurés, le système de LGAC effectue la commande de mouvement à haute précision supérieure sous le grand choix d'opération que le système de contrôle backstepping conventionnel.DEWEY : 621 ISSN : 0278-0046 RAMEAU : Liapounov, Stabilité de-- Algorithmes génétiques En ligne : http://ieeexplore.ieee.org/xpl/freeabs_all.jsp?isnumber=4282101&arnumber=4285714 [...]
in IEEE transactions on industrial electronics > Vol. 54 N°5 (Octobre 2007) . - 2583-2592 p.
Titre : Flexible active power control of distributed power generation systems during grid faults Type de document : texte imprimé Auteurs : Rodriguez, Pedro, Auteur ; Timbus, Adrian V., Auteur ; Teodorescu, Remus, Auteur Article en page(s) : 2583-2592 p. Note générale : Electronique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Control strategies Distributed power generation systems (DPGSs) Fault ride through Grid faults Positive and negative sequences Power control Wind turbines (WT) Stratégies de commande Systèmes répartis de production d'électricité Tour de défaut à travers Défauts de grille Ordres positifs et négatifs Commande de puissance Turbines de vent Index. décimale : 621 Ingénierie mécanique en général. Technologie nucléaire. Ingénierie électrique. Machinerie Résumé : The increasing penetration of distributed power generation into the power system leads to a continuous evolution of grid interconnection requirements. In particular, active power control will play an important role both during grid faults (low-voltage ride through capability and controlled current injection) and in normal conditions (reserve function and frequency regulation). The aim of this paper is to propose a flexible active power control based on a fast current controller and a reconfigurable reference current selector. Several strategies to select the current reference are studied and compared using experimental results that are obtained during an unsymmetrical voltage fault. The results of the analysis allow selection of the best reference current in every condition. The proposed methods facilitate multiple choices for fault ride through by simply changing the reference selection criteria.
La pénétration croissante de la production d'électricité distribuée dans le système d'alimentation mène à une évolution continue des conditions d'interconnexion de grille. En particulier, la commande de puissance active jouera un rôle important pendant les défauts de grille (tour de basse tension par les possibilités et l'injection courante commandée) et en conditions normales (fonction de réservation et règlement de fréquence). Le but de ce document est de proposer une commande de puissance active flexible basée sur un contrôleur courant rapide et un sélecteur reconfigurable de courant de référence. Plusieurs stratégies pour choisir la référence courante sont étudiées et comparées utilisant les résultats expérimentaux qui sont obtenus pendant un défaut asymétrique de tension. Les résultats de l'analyse permettent le choix du meilleur courant de référence en chaque condition. Les méthodes proposées facilitent des choix multiples pour le tour de défaut à travers en changeant simplement les critères de sélection de référence.DEWEY : 621 ISSN : 0278-0046 RAMEAU : Electricité -- Production-- Grilles (analyse numérique) En ligne : http://ieeexplore.ieee.org/xpl/freeabs_all.jsp?isnumber=4282101&arnumber=4285709 [...] [article] Flexible active power control of distributed power generation systems during grid faults [texte imprimé] / Rodriguez, Pedro, Auteur ; Timbus, Adrian V., Auteur ; Teodorescu, Remus, Auteur . - 2583-2592 p.
Electronique
Langues : Anglais (eng)
in IEEE transactions on industrial electronics > Vol. 54 N°5 (Octobre 2007) . - 2583-2592 p.
Mots-clés : Control strategies Distributed power generation systems (DPGSs) Fault ride through Grid faults Positive and negative sequences Power control Wind turbines (WT) Stratégies de commande Systèmes répartis de production d'électricité Tour de défaut à travers Défauts de grille Ordres positifs et négatifs Commande de puissance Turbines de vent Index. décimale : 621 Ingénierie mécanique en général. Technologie nucléaire. Ingénierie électrique. Machinerie Résumé : The increasing penetration of distributed power generation into the power system leads to a continuous evolution of grid interconnection requirements. In particular, active power control will play an important role both during grid faults (low-voltage ride through capability and controlled current injection) and in normal conditions (reserve function and frequency regulation). The aim of this paper is to propose a flexible active power control based on a fast current controller and a reconfigurable reference current selector. Several strategies to select the current reference are studied and compared using experimental results that are obtained during an unsymmetrical voltage fault. The results of the analysis allow selection of the best reference current in every condition. The proposed methods facilitate multiple choices for fault ride through by simply changing the reference selection criteria.
La pénétration croissante de la production d'électricité distribuée dans le système d'alimentation mène à une évolution continue des conditions d'interconnexion de grille. En particulier, la commande de puissance active jouera un rôle important pendant les défauts de grille (tour de basse tension par les possibilités et l'injection courante commandée) et en conditions normales (fonction de réservation et règlement de fréquence). Le but de ce document est de proposer une commande de puissance active flexible basée sur un contrôleur courant rapide et un sélecteur reconfigurable de courant de référence. Plusieurs stratégies pour choisir la référence courante sont étudiées et comparées utilisant les résultats expérimentaux qui sont obtenus pendant un défaut asymétrique de tension. Les résultats de l'analyse permettent le choix du meilleur courant de référence en chaque condition. Les méthodes proposées facilitent des choix multiples pour le tour de défaut à travers en changeant simplement les critères de sélection de référence.DEWEY : 621 ISSN : 0278-0046 RAMEAU : Electricité -- Production-- Grilles (analyse numérique) En ligne : http://ieeexplore.ieee.org/xpl/freeabs_all.jsp?isnumber=4282101&arnumber=4285709 [...]
in IEEE transactions on industrial electronics > Vol. 54 N°5 (Octobre 2007) . - 2600-2608 p.
Titre : A dual five-level inverter-fed induction motor dive with common-mode voltage elimination and DC-link capacitor voltage balancing using only the switching-state redundancy—part I Type de document : texte imprimé Auteurs : Tekwani, P. N., Auteur ; Kanchan, R.S., Auteur ; Gopakumar, K., Auteur Article en page(s) : 2600-2608 p. Note générale : Electonique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Common-mode voltage (CMV) elimination DC-link capacitor voltage balancing Induction motor (IM) drive Multilevel inverter Open-loop control Switching-state redundancy Elimination de tension de mode commun (CMV) Equilibrage de tension de condensateur de lien DC Commande de moteur à induction (IM) Inverseur à multiniveaux Commande de boucle ouverte Redondance d'état de commutation Index. décimale : 621 Ingénierie mécanique en général. Technologie nucléaire. Ingénierie électrique. Machinerie Résumé : For a dual five-level inverter-fed induction motor (IM) drive, effects of DC-neutral currents on dc-link capacitor voltage fluctuations are analyzed in this paper. Operating limitations in achieving the dual task of common-mode voltage elimination and DC-link capacitor voltage balancing with a single dc power supply are further investigated for the proposed drive. In this paper, an open-loop control scheme, which uses only the availability of redundant switching states for the inverter control, is presented. Limitation of proposed open-loop control to take corrective action for any existing unbalance in capacitor voltages calls for a closed-loop control scheme, which is presented in Part II of this paper.
Pour un inverseur de cinq niveaux duel a alimenté la commande de moteur à induction (IM), effets de C.C des courants que neutres sur des fluctuations de tension de condensateur de lien de C.C sont analysés en ce document. Des limitations d'opération en réalisant la tâche duelle de la tension de condensateur d'élimination de tension de mode commun et de lien de C.C équilibrant avec un approvisionnement d'alimentation CC simple plus plus loin sont étudiées pour la commande proposée. En ce document, un arrangement de commande de boucle ouverte, qui emploie seulement la disponibilité des états superflus de commutation pour la commande d'inverseur, est présenté. La limitation de la commande de boucle ouverte proposée pour prendre la modalité de reprise pour n'importe quel désiquilibre existant dans des tensions de condensateur réclame un arrangement de commande de boucle bloquée, qui est présenté dans la partie II de ce document.DEWEY : 621 ISSN : 0278-0046 RAMEAU : Condensateurs électriques-- Moteurs asynchrones En ligne : http://ieeexplore.ieee.org/xpls/abs_all.jsp?isnumber=4282101&arnumber=4285962&co [...] [article] A dual five-level inverter-fed induction motor dive with common-mode voltage elimination and DC-link capacitor voltage balancing using only the switching-state redundancy—part I [texte imprimé] / Tekwani, P. N., Auteur ; Kanchan, R.S., Auteur ; Gopakumar, K., Auteur . - 2600-2608 p.
Electonique
Langues : Anglais (eng)
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Mots-clés : Common-mode voltage (CMV) elimination DC-link capacitor voltage balancing Induction motor (IM) drive Multilevel inverter Open-loop control Switching-state redundancy Elimination de tension de mode commun (CMV) Equilibrage de tension de condensateur de lien DC Commande de moteur à induction (IM) Inverseur à multiniveaux Commande de boucle ouverte Redondance d'état de commutation Index. décimale : 621 Ingénierie mécanique en général. Technologie nucléaire. Ingénierie électrique. Machinerie Résumé : For a dual five-level inverter-fed induction motor (IM) drive, effects of DC-neutral currents on dc-link capacitor voltage fluctuations are analyzed in this paper. Operating limitations in achieving the dual task of common-mode voltage elimination and DC-link capacitor voltage balancing with a single dc power supply are further investigated for the proposed drive. In this paper, an open-loop control scheme, which uses only the availability of redundant switching states for the inverter control, is presented. Limitation of proposed open-loop control to take corrective action for any existing unbalance in capacitor voltages calls for a closed-loop control scheme, which is presented in Part II of this paper.
Pour un inverseur de cinq niveaux duel a alimenté la commande de moteur à induction (IM), effets de C.C des courants que neutres sur des fluctuations de tension de condensateur de lien de C.C sont analysés en ce document. Des limitations d'opération en réalisant la tâche duelle de la tension de condensateur d'élimination de tension de mode commun et de lien de C.C équilibrant avec un approvisionnement d'alimentation CC simple plus plus loin sont étudiées pour la commande proposée. En ce document, un arrangement de commande de boucle ouverte, qui emploie seulement la disponibilité des états superflus de commutation pour la commande d'inverseur, est présenté. La limitation de la commande de boucle ouverte proposée pour prendre la modalité de reprise pour n'importe quel désiquilibre existant dans des tensions de condensateur réclame un arrangement de commande de boucle bloquée, qui est présenté dans la partie II de ce document.DEWEY : 621 ISSN : 0278-0046 RAMEAU : Condensateurs électriques-- Moteurs asynchrones En ligne : http://ieeexplore.ieee.org/xpls/abs_all.jsp?isnumber=4282101&arnumber=4285962&co [...]
in IEEE transactions on industrial electronics > Vol. 54 N°5 (Octobre 2007) . - 2609-2617 p.
Titre : A dual five-level inverter-fed induction motor drive with common-mode voltage elimination and DC-link capacitor voltage balancing using only the switching-state redundancy—part II Type de document : texte imprimé Auteurs : Tekwani, P. N., Auteur ; Kanchan, R. S., Auteur ; Gopakumar, K., Auteur Article en page(s) : 2609-2617 p. Note générale : Electronique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Closed-loop control Common-mode voltage (CMV) elimination Dc-link capacitor voltage balancing Induction motor (IM) drive Multilevel inverter, Switching-state redundancy Commande de boucle bloquée Elimination de tension de mode commun (CMV) Équilibrage de tension de condensateur de lien de C.C Commande de moteur à induction (IM) inverseur à multiniveaux Redondance d'état de commutation Index. décimale : 621 Ingénierie mécanique en général. Technologie nucléaire. Ingénierie électrique. Machinerie Résumé : The open-loop control scheme presented in part I of this paper for a dual five-level-inverter-fed induction motor (IM) drive with two dc power supplies maintains dc-link capacitorvoltage balancing and common-mode voltage (CMV) elimination throughout the operating range of the drive. The operating limitation of the proposed open-loop control scheme to take corrective action toward the existing unbalance in the dc-link-capacitor voltages is also pointed out in part I of this paper. As a solution to this, a simple closed-loop control scheme, which is based only on the switching-state redundancy, is proposed in this part of the paper. The proposed closed-loop control scheme not only prevents further unbalancing of capacitor voltages but also takes corrective actions to bring back the capacitor voltages in the balanced state. The proposed closed-loop scheme achieves dc-link capacitorvoltage balancing and elimination of CMV together in the complete modulation range, including overmodulation of up to the 24-step operation. The proposed control scheme does not affect the output fundamental voltage generated by the inverter, as it effectively utilizes only the availability of redundant switching states of the inverter, and does not call for additional power circuit hardware. The scheme is presented with the simulation studies and experimentally verified with a 1.5-kW open-end winding IM drive.
L'arrangement de commande de boucle ouverte a présenté dans la partie I de ce document pour un inverseur de cinq niveaux duel alimenté la commande de moteur à induction (IM) avec deux approvisionnements d'alimentation CC maintient l'équilibrage de capacitorvoltage de lien de C.C et l'élimination de tension de mode commun (CMV) dans toute la plage de fonctionnement de la commande. La limitation d'opération de l'arrangement de commande proposé de boucle ouverte pour prendre la modalité de reprise vers le désiquilibre existant dans les tensions de condensateur de lien de C.C est également précisée dans la partie I de ce document. Comme solution à ceci, on propose un arrangement de commande simple de boucle bloquée, qui est basé seulement sur la redondance de commutation-état, dans la présente partie du papier. L'arrangement de commande proposé de boucle bloquée empêche non seulement plus loin le déséquilibrage des tensions de condensateur mais prend également des modalités de reprise pour rapporter les tensions de condensateur dans l'état équilibré. L'arrangement proposé de boucle bloquée réalise l'équilibrage de capacitorvoltage de lien de C.C et l'élimination CMV d'ensemble dans la gamme complète de modulation, y compris la surmodulation de jusqu'aux 24 opérations d'étape. L'arrangement de commande proposé n'affecte pas la tension fondamentale de rendement produite par l'inverseur, pendant qu'il utilise effectivement seulement la disponibilité des états superflus de commutation de l'inverseur, et ne réclame pas le matériel additionnel de circuit de puissance. L'arrangement est présenté avec les études de simulation et expérimentalement vérifié avec une extrémité 1.5-kW ouverte enroulant la commande IM.DEWEY : 621 ISSN : 0278-0046 RAMEAU : Commande électronique --Moteurs asynchrones En ligne : http://ieeexplore.ieee.org/xpl/freeabs_all.jsp?isnumber=4282101&arnumber=4285963 [...] [article] A dual five-level inverter-fed induction motor drive with common-mode voltage elimination and DC-link capacitor voltage balancing using only the switching-state redundancy—part II [texte imprimé] / Tekwani, P. N., Auteur ; Kanchan, R. S., Auteur ; Gopakumar, K., Auteur . - 2609-2617 p.
Electronique
Langues : Anglais (eng)
in IEEE transactions on industrial electronics > Vol. 54 N°5 (Octobre 2007) . - 2609-2617 p.
Mots-clés : Closed-loop control Common-mode voltage (CMV) elimination Dc-link capacitor voltage balancing Induction motor (IM) drive Multilevel inverter, Switching-state redundancy Commande de boucle bloquée Elimination de tension de mode commun (CMV) Équilibrage de tension de condensateur de lien de C.C Commande de moteur à induction (IM) inverseur à multiniveaux Redondance d'état de commutation Index. décimale : 621 Ingénierie mécanique en général. Technologie nucléaire. Ingénierie électrique. Machinerie Résumé : The open-loop control scheme presented in part I of this paper for a dual five-level-inverter-fed induction motor (IM) drive with two dc power supplies maintains dc-link capacitorvoltage balancing and common-mode voltage (CMV) elimination throughout the operating range of the drive. The operating limitation of the proposed open-loop control scheme to take corrective action toward the existing unbalance in the dc-link-capacitor voltages is also pointed out in part I of this paper. As a solution to this, a simple closed-loop control scheme, which is based only on the switching-state redundancy, is proposed in this part of the paper. The proposed closed-loop control scheme not only prevents further unbalancing of capacitor voltages but also takes corrective actions to bring back the capacitor voltages in the balanced state. The proposed closed-loop scheme achieves dc-link capacitorvoltage balancing and elimination of CMV together in the complete modulation range, including overmodulation of up to the 24-step operation. The proposed control scheme does not affect the output fundamental voltage generated by the inverter, as it effectively utilizes only the availability of redundant switching states of the inverter, and does not call for additional power circuit hardware. The scheme is presented with the simulation studies and experimentally verified with a 1.5-kW open-end winding IM drive.
L'arrangement de commande de boucle ouverte a présenté dans la partie I de ce document pour un inverseur de cinq niveaux duel alimenté la commande de moteur à induction (IM) avec deux approvisionnements d'alimentation CC maintient l'équilibrage de capacitorvoltage de lien de C.C et l'élimination de tension de mode commun (CMV) dans toute la plage de fonctionnement de la commande. La limitation d'opération de l'arrangement de commande proposé de boucle ouverte pour prendre la modalité de reprise vers le désiquilibre existant dans les tensions de condensateur de lien de C.C est également précisée dans la partie I de ce document. Comme solution à ceci, on propose un arrangement de commande simple de boucle bloquée, qui est basé seulement sur la redondance de commutation-état, dans la présente partie du papier. L'arrangement de commande proposé de boucle bloquée empêche non seulement plus loin le déséquilibrage des tensions de condensateur mais prend également des modalités de reprise pour rapporter les tensions de condensateur dans l'état équilibré. L'arrangement proposé de boucle bloquée réalise l'équilibrage de capacitorvoltage de lien de C.C et l'élimination CMV d'ensemble dans la gamme complète de modulation, y compris la surmodulation de jusqu'aux 24 opérations d'étape. L'arrangement de commande proposé n'affecte pas la tension fondamentale de rendement produite par l'inverseur, pendant qu'il utilise effectivement seulement la disponibilité des états superflus de commutation de l'inverseur, et ne réclame pas le matériel additionnel de circuit de puissance. L'arrangement est présenté avec les études de simulation et expérimentalement vérifié avec une extrémité 1.5-kW ouverte enroulant la commande IM.DEWEY : 621 ISSN : 0278-0046 RAMEAU : Commande électronique --Moteurs asynchrones En ligne : http://ieeexplore.ieee.org/xpl/freeabs_all.jsp?isnumber=4282101&arnumber=4285963 [...]
in IEEE transactions on industrial electronics > Vol. 54 N°5 (Octobre 2007) . - 2618-2625 p.
Titre : Speed-sensorless AC drives with the rotor time constant parameter update Type de document : texte imprimé Auteurs : Marcetic, Darko P., Auteur ; Vukosavic, Slobodan N., Auteur Article en page(s) : 2618-2625 p. Note générale : Electronique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : AC motor drives Model reference adaptive control Parameter estimation Commandes de moteur à courant alternatif Commande adaptative de référence modèle Evaluation de paramètre Index. décimale : 621 Ingénierie mécanique en général. Technologie nucléaire. Ingénierie électrique. Machinerie Résumé : This paper presents a new technique for online identification of an induction motor rotor time constant. The technique is designed for a shaft-sensorless indirect field-oriented control induction motor drive with a model reference adaptive system (MRAS)-based speed estimator. The MRAS estimator is sensitive to the changes in the rotor time constant, and online identification of that parameter is essential. If rotor parameter error exists, it does not only change the achieved rotor speed, but it also changes the dynamic behavior of the whole field control and speed estimation structure. The proposed rotor parameter update is exactly based on the newly introduced dynamic model of the potentially detuned MRAS-based speed estimator. The technique avoids the use of test signals and rather extracts the needed information from the ever-present signal jitter, which is inherent to the current and speed servo loops. This paper demonstrates that the phase angle difference between some spectral components of selected small signals within the speed estimator can be used for rotor parameter update. Computer simulations and experiments are performed under a variety of conditions to validate the effectiveness of the proposed rotor parameter update technique.
Ce document présente une nouvelle technique pour l'identification en ligne d'une constante de temps de rotor de moteur à induction. La technique est conçue pour une commande champ-orientée indirecte de moteur à induction de commande d'axe-sensorless avec un système adaptatif de référence modèle (MRAS) - estimateur basé de vitesse. L'estimateur de MRAS est sensible aux changements de la constante de temps de rotor, et l'identification en ligne de ce paramètre est essentielle. Si l'erreur de paramètre de rotor existe, elle change non seulement la vitesse réalisée de rotor, mais elle change également le comportement dynamique de la structure entière de commande de champ et d'évaluation de vitesse. La mise à jour proposée de paramètre de rotor est exactement basée sur le modèle dynamique nouvellement présenté de l'estimateur MRAS-basé potentiellement désaccordé de vitesse. La technique évite l'utilisation des signaux d'essai et extrait plutôt l'information nécessaire à partir de la frousse toujours présente de signal, qui est inhérente aux boucles servo de courant et de vitesse. Cet article démontre que la différence d'angle de phase entre quelques composants spectraux de petits signaux choisis dans l'estimateur de vitesse peut être employée pour la mise à jour de paramètre de rotor. Des simulations et les expériences sur ordinateur sont effectuées dans une série de conditions pour valider l'efficacité de la technique proposée de mise à jour de paramètre de rotor.DEWEY : 621 ISSN : 0278-0046 RAMEAU : Moteurs à courant alternatif-- Systèmes adaptatifs En ligne : http://ieeexplore.ieee.org/xpl/freeabs_all.jsp?isnumber=4282101&arnumber=4285959 [...] [article] Speed-sensorless AC drives with the rotor time constant parameter update [texte imprimé] / Marcetic, Darko P., Auteur ; Vukosavic, Slobodan N., Auteur . - 2618-2625 p.
Electronique
Langues : Anglais (eng)
in IEEE transactions on industrial electronics > Vol. 54 N°5 (Octobre 2007) . - 2618-2625 p.
Mots-clés : AC motor drives Model reference adaptive control Parameter estimation Commandes de moteur à courant alternatif Commande adaptative de référence modèle Evaluation de paramètre Index. décimale : 621 Ingénierie mécanique en général. Technologie nucléaire. Ingénierie électrique. Machinerie Résumé : This paper presents a new technique for online identification of an induction motor rotor time constant. The technique is designed for a shaft-sensorless indirect field-oriented control induction motor drive with a model reference adaptive system (MRAS)-based speed estimator. The MRAS estimator is sensitive to the changes in the rotor time constant, and online identification of that parameter is essential. If rotor parameter error exists, it does not only change the achieved rotor speed, but it also changes the dynamic behavior of the whole field control and speed estimation structure. The proposed rotor parameter update is exactly based on the newly introduced dynamic model of the potentially detuned MRAS-based speed estimator. The technique avoids the use of test signals and rather extracts the needed information from the ever-present signal jitter, which is inherent to the current and speed servo loops. This paper demonstrates that the phase angle difference between some spectral components of selected small signals within the speed estimator can be used for rotor parameter update. Computer simulations and experiments are performed under a variety of conditions to validate the effectiveness of the proposed rotor parameter update technique.
Ce document présente une nouvelle technique pour l'identification en ligne d'une constante de temps de rotor de moteur à induction. La technique est conçue pour une commande champ-orientée indirecte de moteur à induction de commande d'axe-sensorless avec un système adaptatif de référence modèle (MRAS) - estimateur basé de vitesse. L'estimateur de MRAS est sensible aux changements de la constante de temps de rotor, et l'identification en ligne de ce paramètre est essentielle. Si l'erreur de paramètre de rotor existe, elle change non seulement la vitesse réalisée de rotor, mais elle change également le comportement dynamique de la structure entière de commande de champ et d'évaluation de vitesse. La mise à jour proposée de paramètre de rotor est exactement basée sur le modèle dynamique nouvellement présenté de l'estimateur MRAS-basé potentiellement désaccordé de vitesse. La technique évite l'utilisation des signaux d'essai et extrait plutôt l'information nécessaire à partir de la frousse toujours présente de signal, qui est inhérente aux boucles servo de courant et de vitesse. Cet article démontre que la différence d'angle de phase entre quelques composants spectraux de petits signaux choisis dans l'estimateur de vitesse peut être employée pour la mise à jour de paramètre de rotor. Des simulations et les expériences sur ordinateur sont effectuées dans une série de conditions pour valider l'efficacité de la technique proposée de mise à jour de paramètre de rotor.DEWEY : 621 ISSN : 0278-0046 RAMEAU : Moteurs à courant alternatif-- Systèmes adaptatifs En ligne : http://ieeexplore.ieee.org/xpl/freeabs_all.jsp?isnumber=4282101&arnumber=4285959 [...]
in IEEE transactions on industrial electronics > Vol. 54 N°5 (Octobre 2007) . - 2642-2647 p.
Titre : Automatic mode switching of P/PI speed control for industry servo drives using online spectrum analysis of torque command Type de document : texte imprimé Auteurs : Seok, Jul-Ki, Auteur ; Kim, Kyung-Tae, Auteur ; Dong-Choon Lee, Auteur Article en page(s) : 2642-2647 p. Note générale : Electronique Langues : Anglais (eng) Langues originales : Anglais (eng) Mots-clés : Frequency content of motor torque Industry servo drive Proportional/proportional-integral(P/PI) speed controller Simple controls/setups Teneur en fréquence de couple de moteur Commande servo d'industrie Contrôleur proportionnel/proportionnel-intégral de la vitesse (P/PI) Commandes/installations simples Index. décimale : 621 Ingénierie mécanique en général. Technologie nucléaire. Ingénierie électrique. Machinerie Résumé : Conventional proportional/proportional-integral (P/PI) speed controller for today's servo drives has to be manually tuned at the controller switching set point by trial and error, which may translate into drive system downtime and a subsequent loss of productivity. The adjustable drive performance is heavily dependent on the quality of expert knowledge. The performance becomes inadequate in applications where the operating conditions change in a wide range, i.e., tracking command, acceleration/deceleration time, and load disturbances. In this paper, we discuss the demands on simple controls/setups for industry servo drives. Analyzing the frequency content of the motor torque command, P/PI speed control mode switching is automatically performed with only a prior knowledge of the mechanical time constant. The dynamic performance of the proposed scheme assures a desired tracking response curve with minimal oscillation and settling time over the entire set of operating conditions. For a comprehensive comparison of conventional P/PI control scheme, we carried out extensive tests on an actual servo system.
Contrôleur intégral proportionnel/proportionnel conventionnel de la vitesse (P/PI) pour les commandes servo d'aujourd'hui doit être manuellement accordé au changement de contrôleur de point de consigne par d'essai et l'erreur, qui peuvent traduire en temps de panne de système d'entraînement et perte suivante de productivité. L'exécution réglable d'entraînement dépend fortement de la qualité de la connaissance approfondie. L'exécution devient insatisfaisante dans les applications où les conditions de fonctionnement changent dans un éventail, c.-à-d., commande, temps d'accélération/décélération, et perturbations de cheminement de charge. En ce document, nous discutons les exigences vis-à-vis des commandes/installations simples pour les commandes servo d'industrie. Analysant la teneur en fréquence de la commande de couple de moteur, la commutation de mode de commande de vitesse de P/PI est automatiquement exécutée avec seulement une connaissance antérieure de la constante de temps mécanique. L'exécution dynamique de l'arrangement proposé assure une courbe de réponse de cheminement désirée avec le temps minimal d'oscillation et de stabilisation au-dessus de l'ensemble entier de conditions de fonctionnement. Pour une comparaison complète d'arrangement de commande conventionnel de P/PI, nous avons effectué les essais approfondis sur un système servo réel.DEWEY : 621 ISSN : 0278-0046 RAMEAU : Electrons -- Spectres En ligne : http://ieeexplore.ieee.org/xpl/freeabs_all.jsp?isnumber=4282101&arnumber=4285960 [...] [article] Automatic mode switching of P/PI speed control for industry servo drives using online spectrum analysis of torque command [texte imprimé] / Seok, Jul-Ki, Auteur ; Kim, Kyung-Tae, Auteur ; Dong-Choon Lee, Auteur . - 2642-2647 p.
Electronique
Langues : Anglais (eng) Langues originales : Anglais (eng)
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Mots-clés : Frequency content of motor torque Industry servo drive Proportional/proportional-integral(P/PI) speed controller Simple controls/setups Teneur en fréquence de couple de moteur Commande servo d'industrie Contrôleur proportionnel/proportionnel-intégral de la vitesse (P/PI) Commandes/installations simples Index. décimale : 621 Ingénierie mécanique en général. Technologie nucléaire. Ingénierie électrique. Machinerie Résumé : Conventional proportional/proportional-integral (P/PI) speed controller for today's servo drives has to be manually tuned at the controller switching set point by trial and error, which may translate into drive system downtime and a subsequent loss of productivity. The adjustable drive performance is heavily dependent on the quality of expert knowledge. The performance becomes inadequate in applications where the operating conditions change in a wide range, i.e., tracking command, acceleration/deceleration time, and load disturbances. In this paper, we discuss the demands on simple controls/setups for industry servo drives. Analyzing the frequency content of the motor torque command, P/PI speed control mode switching is automatically performed with only a prior knowledge of the mechanical time constant. The dynamic performance of the proposed scheme assures a desired tracking response curve with minimal oscillation and settling time over the entire set of operating conditions. For a comprehensive comparison of conventional P/PI control scheme, we carried out extensive tests on an actual servo system.
Contrôleur intégral proportionnel/proportionnel conventionnel de la vitesse (P/PI) pour les commandes servo d'aujourd'hui doit être manuellement accordé au changement de contrôleur de point de consigne par d'essai et l'erreur, qui peuvent traduire en temps de panne de système d'entraînement et perte suivante de productivité. L'exécution réglable d'entraînement dépend fortement de la qualité de la connaissance approfondie. L'exécution devient insatisfaisante dans les applications où les conditions de fonctionnement changent dans un éventail, c.-à-d., commande, temps d'accélération/décélération, et perturbations de cheminement de charge. En ce document, nous discutons les exigences vis-à-vis des commandes/installations simples pour les commandes servo d'industrie. Analysant la teneur en fréquence de la commande de couple de moteur, la commutation de mode de commande de vitesse de P/PI est automatiquement exécutée avec seulement une connaissance antérieure de la constante de temps mécanique. L'exécution dynamique de l'arrangement proposé assure une courbe de réponse de cheminement désirée avec le temps minimal d'oscillation et de stabilisation au-dessus de l'ensemble entier de conditions de fonctionnement. Pour une comparaison complète d'arrangement de commande conventionnel de P/PI, nous avons effectué les essais approfondis sur un système servo réel.DEWEY : 621 ISSN : 0278-0046 RAMEAU : Electrons -- Spectres En ligne : http://ieeexplore.ieee.org/xpl/freeabs_all.jsp?isnumber=4282101&arnumber=4285960 [...]
in IEEE transactions on industrial electronics > Vol. 54 N°5 (Octobre 2007) . - 2648-2656 p.
Titre : Novel Current Error Space Phasor Based Hysteresis Controller using parabolic bands for control of switching frequency variations Type de document : texte imprimé Auteurs : Tekwani, P. N., Auteur ; Kanchan, R. S., Auteur ; Gopakumar, K., Auteur Article en page(s) : 2648-2656 p. Note générale : Electronique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Current error space phasor Hysteresis controller Parabolic boundary Swithing frequency variation control Courant de l'espace d'erreur Contrôleur d'hystérésis Frontière parabolique Commande de variation de fréquence de commutation Index. décimale : 621 Ingénierie mécanique en général. Technologie nucléaire. Ingénierie électrique. Machinerie Résumé : A current error space phasor based simple hysteresis controller is proposed in this paper to control the switching frequency variation in two-level pulsewidth-modulation (PWM) inverter-fed induction motor (IM) drives. A parabolic boundary for the current error space phasor is suggested for the first time to obtain the switching frequency spectrum for output voltage with hysteresis controller similar to the constant switching frequency voltage-controlled space vector PWM-based IM drive. A novel concept of online variation of this parabolic boundary, which depends on the operating speed of motor, is presented. A generalized technique that determines the set of unique parabolic boundaries for a two-level inverter feeding any given induction motor is described. The sector change logic is self-adaptive and is capable of taking the drive up to the six-step mode if needed. Steady-state and transient performance of proposed controller is experimentally verified on a 3.7-kW IM drive in the entire speed range. Close resemblance of the simulation and experimental results is shown
On propose un contrôleur simple d'hystérésis basé par phasor courant de l'espace d'erreur en ce document pour commander la variation de fréquence de commutation des commandes inverseur-alimentées à deux niveaux de moteur à induction de la largeur d'impulsion-modulation (PWM) (IM). Une frontière parabolique pour le phasor courant de l'espace d'erreur est suggérée pour la première fois pour obtenir le spectre de fréquence de commutation pour la tension de rendement avec le contrôleur d'hystérésis semblable au vecteur d'espace tension-commandé de fréquence constante de commutation PWM-a basé la commande IM. Un concept original de variation en ligne de cette frontière parabolique, qui dépend de la vitesse de fonctionnement du moteur, est présenté. Une technique généralisée qui détermine l'ensemble de frontières paraboliques uniques pour un inverseur à deux niveaux alimentant n'importe quel moteur à induction donné est décrite. La logique de changement de secteur est individu-adaptative et est capable de prendre la commande jusqu'au mode de six-étape si nécessaire. L'exécution équilibrée et passagère du contrôleur proposé est expérimentalement vérifiée sur une commande de 3.7-kW IM dans la gamme de vitesse entière. La ressemblance exacte de la simulation et des résultats expérimentaux est montrée
DEWEY : 621 ISSN : 0278-0046 RAMEAU : Hystérésis-- Commutation (électricité) En ligne : http://ieeexplore.ieee.org/xpls/abs_all.jsp?isnumber=4282101&arnumber=4287156&co [...] [article] Novel Current Error Space Phasor Based Hysteresis Controller using parabolic bands for control of switching frequency variations [texte imprimé] / Tekwani, P. N., Auteur ; Kanchan, R. S., Auteur ; Gopakumar, K., Auteur . - 2648-2656 p.
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Mots-clés : Current error space phasor Hysteresis controller Parabolic boundary Swithing frequency variation control Courant de l'espace d'erreur Contrôleur d'hystérésis Frontière parabolique Commande de variation de fréquence de commutation Index. décimale : 621 Ingénierie mécanique en général. Technologie nucléaire. Ingénierie électrique. Machinerie Résumé : A current error space phasor based simple hysteresis controller is proposed in this paper to control the switching frequency variation in two-level pulsewidth-modulation (PWM) inverter-fed induction motor (IM) drives. A parabolic boundary for the current error space phasor is suggested for the first time to obtain the switching frequency spectrum for output voltage with hysteresis controller similar to the constant switching frequency voltage-controlled space vector PWM-based IM drive. A novel concept of online variation of this parabolic boundary, which depends on the operating speed of motor, is presented. A generalized technique that determines the set of unique parabolic boundaries for a two-level inverter feeding any given induction motor is described. The sector change logic is self-adaptive and is capable of taking the drive up to the six-step mode if needed. Steady-state and transient performance of proposed controller is experimentally verified on a 3.7-kW IM drive in the entire speed range. Close resemblance of the simulation and experimental results is shown
On propose un contrôleur simple d'hystérésis basé par phasor courant de l'espace d'erreur en ce document pour commander la variation de fréquence de commutation des commandes inverseur-alimentées à deux niveaux de moteur à induction de la largeur d'impulsion-modulation (PWM) (IM). Une frontière parabolique pour le phasor courant de l'espace d'erreur est suggérée pour la première fois pour obtenir le spectre de fréquence de commutation pour la tension de rendement avec le contrôleur d'hystérésis semblable au vecteur d'espace tension-commandé de fréquence constante de commutation PWM-a basé la commande IM. Un concept original de variation en ligne de cette frontière parabolique, qui dépend de la vitesse de fonctionnement du moteur, est présenté. Une technique généralisée qui détermine l'ensemble de frontières paraboliques uniques pour un inverseur à deux niveaux alimentant n'importe quel moteur à induction donné est décrite. La logique de changement de secteur est individu-adaptative et est capable de prendre la commande jusqu'au mode de six-étape si nécessaire. L'exécution équilibrée et passagère du contrôleur proposé est expérimentalement vérifiée sur une commande de 3.7-kW IM dans la gamme de vitesse entière. La ressemblance exacte de la simulation et des résultats expérimentaux est montrée
DEWEY : 621 ISSN : 0278-0046 RAMEAU : Hystérésis-- Commutation (électricité) En ligne : http://ieeexplore.ieee.org/xpls/abs_all.jsp?isnumber=4282101&arnumber=4287156&co [...]
in IEEE transactions on industrial electronics > Vol. 54 N°5 (Octobre 2007) . - 2657-2664 p.
Titre : Sinusoidal Three-Phase Current Reconstruction and Control Using a DC-Link Current Sensor and a Curve-Fitting Observer Titre original : Reconstruction et commande courantes triphasées sinusoïdales utilisant une sonde courante de C.C-Lien et un observateur de Courbe-Ajustage de précision Type de document : texte imprimé Auteurs : Saritha, B., Auteur ; Janakiraman, P. A., Auteur Article en page(s) : 2657-2664 p. Note générale : Electronique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Current reconstruction Dc-link current dq control Observer Single current sensor Sinusoidal curent control Space vector modulation (SVM) Three-phase dither Trajectory tracking Reconstruction courante Commande courante de dq de C.C-lien Sonde de courant simple d'observateur Commande courante sinusoïdale Modulation de vecteur d'espace Transe triphasée Cheminement de trajectoire Index. décimale : 621 Ingénierie mécanique en général. Technologie nucléaire. Ingénierie électrique. Machinerie Résumé : Successful operation of three-phase current controllers requires measurement of the instantaneous values of phase currents. An innovative method to estimate the three-phase currents from dc-link current is presented. A sinusoidal curve-fitting observer that does not use any of the load parameters is employed. Using the firing signals and the dc-link current for corrective action, the observer generates stable three-phase feedback signals, even during short periods when the phase current information is not present in the dc-link current.
L'opération réussie des contrôleurs courants triphasés exige la mesure des valeurs instantanées des courants de phase. Une méthode innovatrice pour estimer les courants triphasés du courant de C.C-lien est présentée. Un observateur sinusoïdal de courbe-ajustage de précision qui n'emploie pas des paramètres l'uns des de charge est employé. Utilisant les signaux de mise à feu et le courant de C.C-lien pour la modalité de reprise, l'observateur produit des signaux de retour triphasés stables, même pendant des périodes courtes où l'information courante de phase n'est pas présente dans le courant de C.C-lien.DEWEY : 621 ISSN : 0278-0046 RAMEAU : Transe-- Analyse vectorielle En ligne : http://ieeexplore.ieee.org/xpl/freeabs_all.jsp?isnumber=4282101&arnumber=4289831 [...] [article] Sinusoidal Three-Phase Current Reconstruction and Control Using a DC-Link Current Sensor and a Curve-Fitting Observer = Reconstruction et commande courantes triphasées sinusoïdales utilisant une sonde courante de C.C-Lien et un observateur de Courbe-Ajustage de précision [texte imprimé] / Saritha, B., Auteur ; Janakiraman, P. A., Auteur . - 2657-2664 p.
Electronique
Langues : Anglais (eng)
in IEEE transactions on industrial electronics > Vol. 54 N°5 (Octobre 2007) . - 2657-2664 p.
Mots-clés : Current reconstruction Dc-link current dq control Observer Single current sensor Sinusoidal curent control Space vector modulation (SVM) Three-phase dither Trajectory tracking Reconstruction courante Commande courante de dq de C.C-lien Sonde de courant simple d'observateur Commande courante sinusoïdale Modulation de vecteur d'espace Transe triphasée Cheminement de trajectoire Index. décimale : 621 Ingénierie mécanique en général. Technologie nucléaire. Ingénierie électrique. Machinerie Résumé : Successful operation of three-phase current controllers requires measurement of the instantaneous values of phase currents. An innovative method to estimate the three-phase currents from dc-link current is presented. A sinusoidal curve-fitting observer that does not use any of the load parameters is employed. Using the firing signals and the dc-link current for corrective action, the observer generates stable three-phase feedback signals, even during short periods when the phase current information is not present in the dc-link current.
L'opération réussie des contrôleurs courants triphasés exige la mesure des valeurs instantanées des courants de phase. Une méthode innovatrice pour estimer les courants triphasés du courant de C.C-lien est présentée. Un observateur sinusoïdal de courbe-ajustage de précision qui n'emploie pas des paramètres l'uns des de charge est employé. Utilisant les signaux de mise à feu et le courant de C.C-lien pour la modalité de reprise, l'observateur produit des signaux de retour triphasés stables, même pendant des périodes courtes où l'information courante de phase n'est pas présente dans le courant de C.C-lien.DEWEY : 621 ISSN : 0278-0046 RAMEAU : Transe-- Analyse vectorielle En ligne : http://ieeexplore.ieee.org/xpl/freeabs_all.jsp?isnumber=4282101&arnumber=4289831 [...]
in IEEE transactions on industrial electronics > Vol. 54 N°5 (Octobre 2007) . - 2665-2672 p.
Titre : A ZVS PWM half-bridge voltage source inverter with active clamping Type de document : texte imprimé Auteurs : Mezaroba, Marcello, Auteur ; Martins, Denizar Cruz, Auteur ; Barbi, Ivo, Auteur Article en page(s) : 2665-2672 p. Note générale : Electronique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Active clamping Inverters Soft commutation Fixage actif Inversseurs Commutation douce Index. décimale : 621 Ingénierie mécanique en général. Technologie nucléaire. Ingénierie électrique. Machinerie Résumé : This paper presents a zero-voltage (pulsewidth modulation) half-bridge inverter with active voltage clamping using only a single auxiliary switch. The structure is particularly simple and robust. It is very attractive for single-phase high-power applications. Switching losses are reduced due to implementation of the simple active snubber circuit that provides zero-voltage-switching conditions for all switches, which includes the auxiliary one. Its main features are simple modulation strategy, robustness, low weight and volume, low harmonic distortion of the output current, and high efficiency. The principle of operation for steady-state conditions, mathematical analysis, and experimental results from a laboratory prototype are presented.
Ce document présente un inverseur de moitié-pont de zéro-tension (modulation de largeur d'impulsion) avec la tension active maintenant à l'aide seulement d'un commutateur auxiliaire simple. La structure est particulièrement simple et robuste. Elle est très attrayante pour des applications de haute puissance monophasées. Les pertes de commutation sont dues réduit à l'exécution du circuit actif simple de séparateur qui fournit des états de zéro-tension-commutation pour tous les commutateurs, qui inclut l'auxiliaire. Ses caractéristiques principales sont stratégie simple de modulation, robustesse, bas poids et volume, basse déformation harmonique du courant de sortie, et rendement élevé. Le principe de fonctionnement pour des conditions équilibrées, l'analyse mathématique, et les résultats expérimentaux d'un prototype de laboratoire sont présentés.DEWEY : 621 ISSN : 0278-0046 RAMEAU : Circuits de commutation En ligne : http://ieeexplore.ieee.org/xpl/freeabs_all.jsp?isnumber=4282101&arnumber=4292355 [...] [article] A ZVS PWM half-bridge voltage source inverter with active clamping [texte imprimé] / Mezaroba, Marcello, Auteur ; Martins, Denizar Cruz, Auteur ; Barbi, Ivo, Auteur . - 2665-2672 p.
Electronique
Langues : Anglais (eng)
in IEEE transactions on industrial electronics > Vol. 54 N°5 (Octobre 2007) . - 2665-2672 p.
Mots-clés : Active clamping Inverters Soft commutation Fixage actif Inversseurs Commutation douce Index. décimale : 621 Ingénierie mécanique en général. Technologie nucléaire. Ingénierie électrique. Machinerie Résumé : This paper presents a zero-voltage (pulsewidth modulation) half-bridge inverter with active voltage clamping using only a single auxiliary switch. The structure is particularly simple and robust. It is very attractive for single-phase high-power applications. Switching losses are reduced due to implementation of the simple active snubber circuit that provides zero-voltage-switching conditions for all switches, which includes the auxiliary one. Its main features are simple modulation strategy, robustness, low weight and volume, low harmonic distortion of the output current, and high efficiency. The principle of operation for steady-state conditions, mathematical analysis, and experimental results from a laboratory prototype are presented.
Ce document présente un inverseur de moitié-pont de zéro-tension (modulation de largeur d'impulsion) avec la tension active maintenant à l'aide seulement d'un commutateur auxiliaire simple. La structure est particulièrement simple et robuste. Elle est très attrayante pour des applications de haute puissance monophasées. Les pertes de commutation sont dues réduit à l'exécution du circuit actif simple de séparateur qui fournit des états de zéro-tension-commutation pour tous les commutateurs, qui inclut l'auxiliaire. Ses caractéristiques principales sont stratégie simple de modulation, robustesse, bas poids et volume, basse déformation harmonique du courant de sortie, et rendement élevé. Le principe de fonctionnement pour des conditions équilibrées, l'analyse mathématique, et les résultats expérimentaux d'un prototype de laboratoire sont présentés.DEWEY : 621 ISSN : 0278-0046 RAMEAU : Circuits de commutation En ligne : http://ieeexplore.ieee.org/xpl/freeabs_all.jsp?isnumber=4282101&arnumber=4292355 [...]
in IEEE transactions on industrial electronics > Vol. 54 N°5 (Octobre 2007) . - 2673-2687 p.
Titre : Circulating current minimization in high-frequency AC power distribution architecture with multiple inverter modules operated in parallel Type de document : texte imprimé Auteurs : Ye, Zhongming, Auteur ; Jain, Praveen K., Auteur ; Sen, Paresh C., Auteur Article en page(s) : 2673-2687 p. Note générale : Electronique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Circulating current minimization Current decomposition Current sharing High frequency ac (HFAC) power distribution system Resonant inverter Minimisation courante de circulation Décomposition courante Partage courant Inverseur résonant Index. décimale : 621 Ingénierie mécanique en général. Technologie nucléaire. Ingénierie électrique. Machinerie Résumé : The control issue of multiple inverter modules operated in parallel is investigated for high-frequency alternative current (HFAC) power distribution architectures, where multiple high-frequency resonant inverters are connected in parallel to the high-frequency high-voltage low-current (HVLC) AC bus, to feed a number of point-of-use power supplies. The circulating current in the multiple inverter system is analyzed first. A novel control scheme is proposed based on the active and reactive current decomposition concept. In the proposed control, there are two loops: 1) the current sharing control loop and 2) the voltage feedback control loop. For the current sharing loop, the active current and reactive current are controlled separately. It is shown that the minimization of the circulating current can be achieved if both the active current and reactive current of the equivalent load are evenly distributed among activated inverter modules. This control method is superior to the scalar control where only the magnitudes of the currents are controlled. Performance is verified with both simulations and experiments on a prototype HFAC power distribution system where two two-stage resonant inverter modules of 500 kHz and 100 W are connected in parallel through small connection inductors to the 500-kHz 28-V rms HFAC bus.
L'issue de commande des modules multiples d'inverseur actionnés en parallèle est étudiée pour des architectures courantes alternatives à haute fréquence de distribution d'énergie (HFAC), où des inverseurs résonnants à haute fréquence multiples sont reliés en parallèle (HVLC) à l'autobus à faible intensité à haute tension à haute fréquence à C.A., pour alimenter l'un certain nombre point-de-emploient des alimentations d'énergie. Le courant de circulation dans le système multiple d'inverseur est analysé d'abord. On propose un arrangement de commande original a basé sur le concept courant actif et réactif de décomposition. Dans la commande proposée, il y a deux boucles : 1) la boucle d'avertissement de partage courante et 2) la boucle d'avertissement de rétroaction de tension. Pour la boucle de partage courante, le courant actif et le courant réactif sont commandés séparément. On lui montre que la minimisation du courant de circulation peut être réalisée si le courant actif et le courant réactif de la charge équivalente sont également distribués parmi les modules activés d'inverseur. Cette méthode de contrôle est supérieure à la commande scalaire où seulement les importances des courants sont commandées. L'exécution est vérifiée avec des simulations et des expériences sur un système de distribution d'énergie du prototype HFAC où deux modules résonnants à deux étages d'inverseur de 500 kilohertz et 100 W sont reliés en parallèle par de petits inducteurs de raccordement à l'autobus de 500-kHz 28-V RMS HFAC.DEWEY : 621 ISSN : 0278-0046 En ligne : http://ieeexplore.ieee.org/xpl/freeabs_all.jsp?isnumber=4282101&arnumber=4292360 [...] [article] Circulating current minimization in high-frequency AC power distribution architecture with multiple inverter modules operated in parallel [texte imprimé] / Ye, Zhongming, Auteur ; Jain, Praveen K., Auteur ; Sen, Paresh C., Auteur . - 2673-2687 p.
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Langues : Anglais (eng)
in IEEE transactions on industrial electronics > Vol. 54 N°5 (Octobre 2007) . - 2673-2687 p.
Mots-clés : Circulating current minimization Current decomposition Current sharing High frequency ac (HFAC) power distribution system Resonant inverter Minimisation courante de circulation Décomposition courante Partage courant Inverseur résonant Index. décimale : 621 Ingénierie mécanique en général. Technologie nucléaire. Ingénierie électrique. Machinerie Résumé : The control issue of multiple inverter modules operated in parallel is investigated for high-frequency alternative current (HFAC) power distribution architectures, where multiple high-frequency resonant inverters are connected in parallel to the high-frequency high-voltage low-current (HVLC) AC bus, to feed a number of point-of-use power supplies. The circulating current in the multiple inverter system is analyzed first. A novel control scheme is proposed based on the active and reactive current decomposition concept. In the proposed control, there are two loops: 1) the current sharing control loop and 2) the voltage feedback control loop. For the current sharing loop, the active current and reactive current are controlled separately. It is shown that the minimization of the circulating current can be achieved if both the active current and reactive current of the equivalent load are evenly distributed among activated inverter modules. This control method is superior to the scalar control where only the magnitudes of the currents are controlled. Performance is verified with both simulations and experiments on a prototype HFAC power distribution system where two two-stage resonant inverter modules of 500 kHz and 100 W are connected in parallel through small connection inductors to the 500-kHz 28-V rms HFAC bus.
L'issue de commande des modules multiples d'inverseur actionnés en parallèle est étudiée pour des architectures courantes alternatives à haute fréquence de distribution d'énergie (HFAC), où des inverseurs résonnants à haute fréquence multiples sont reliés en parallèle (HVLC) à l'autobus à faible intensité à haute tension à haute fréquence à C.A., pour alimenter l'un certain nombre point-de-emploient des alimentations d'énergie. Le courant de circulation dans le système multiple d'inverseur est analysé d'abord. On propose un arrangement de commande original a basé sur le concept courant actif et réactif de décomposition. Dans la commande proposée, il y a deux boucles : 1) la boucle d'avertissement de partage courante et 2) la boucle d'avertissement de rétroaction de tension. Pour la boucle de partage courante, le courant actif et le courant réactif sont commandés séparément. On lui montre que la minimisation du courant de circulation peut être réalisée si le courant actif et le courant réactif de la charge équivalente sont également distribués parmi les modules activés d'inverseur. Cette méthode de contrôle est supérieure à la commande scalaire où seulement les importances des courants sont commandées. L'exécution est vérifiée avec des simulations et des expériences sur un système de distribution d'énergie du prototype HFAC où deux modules résonnants à deux étages d'inverseur de 500 kilohertz et 100 W sont reliés en parallèle par de petits inducteurs de raccordement à l'autobus de 500-kHz 28-V RMS HFAC.DEWEY : 621 ISSN : 0278-0046 En ligne : http://ieeexplore.ieee.org/xpl/freeabs_all.jsp?isnumber=4282101&arnumber=4292360 [...]
in IEEE transactions on industrial electronics > Vol. 54 N°5 (Octobre 2007) . - 2688-2696 p.
Titre : A design method for pI-like fuzzy logic controllers for DC–DC converter Type de document : texte imprimé Auteurs : Perry, Alexander G., Auteur ; Feng, Guang, Auteur ; Liu, Yan-Fei, Auteur Article en page(s) : 2688-2696 p. Note générale : Electronique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Digital control Digital pulsewidth modulation (DPWM) dynamic response Fuzzy logic control(FLC) Plusewidth modulation (PWM) Switching converter Commande numérique réponse dynamique de la modulation de largeur d'impulsion (DPWM) Commande brouillée de logique (FLC) Modulation de largeur d'impulsion Convertisseur de commutation Index. décimale : 621 Ingénierie mécanique en général. Technologie nucléaire. Ingénierie électrique. Machinerie Résumé : This paper proposes a novel design procedure of proportional and integral (Pl)-like fuzzy logic controller (FLC) for DC-DC converters that integrates linear control techniques with fuzzy logic. The design procedure allows the small signal model of the converter and linear control design techniques to be used in the initial stages of FLC design. This simplifies the small signal design and the stability assessment of the FLC. By exploiting the fuzzy logic structure of the controller, heuristic knowledge is incorporated in the design, which results in a nonlinear controller with improved performance over linear PI controllers.
Ce document propose un procédé de conception original de proportionnel et de l'intégrale (Pl) - comme le contrôleur de logique floue (FLC) pour des convertisseurs de DC-DC qui intègre des techniques de commande linéaires avec la logique floue. Le procédé de conception permet le petit modèle de signal du convertisseur et des techniques de conception linéaires de commande à employer aux étapes initiales de la conception de FLC. Ceci simplifie la petite conception de signal et l'évaluation de stabilité du FLC. En exploitant la structure de logique floue du contrôleur, la connaissance heuristique est incorporée dans la conception, qui a comme conséquence un contrôleur non linéaire avec l'exécution améliorée au-dessus des contrôleurs linéaires de pi.DEWEY : 621 ISSN : 0278-0046 En ligne : http://ieeexplore.ieee.org/xpl/freeabs_all.jsp?isnumber=4282101&arnumber=4292357 [...] [article] A design method for pI-like fuzzy logic controllers for DC–DC converter [texte imprimé] / Perry, Alexander G., Auteur ; Feng, Guang, Auteur ; Liu, Yan-Fei, Auteur . - 2688-2696 p.
Electronique
Langues : Anglais (eng)
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Mots-clés : Digital control Digital pulsewidth modulation (DPWM) dynamic response Fuzzy logic control(FLC) Plusewidth modulation (PWM) Switching converter Commande numérique réponse dynamique de la modulation de largeur d'impulsion (DPWM) Commande brouillée de logique (FLC) Modulation de largeur d'impulsion Convertisseur de commutation Index. décimale : 621 Ingénierie mécanique en général. Technologie nucléaire. Ingénierie électrique. Machinerie Résumé : This paper proposes a novel design procedure of proportional and integral (Pl)-like fuzzy logic controller (FLC) for DC-DC converters that integrates linear control techniques with fuzzy logic. The design procedure allows the small signal model of the converter and linear control design techniques to be used in the initial stages of FLC design. This simplifies the small signal design and the stability assessment of the FLC. By exploiting the fuzzy logic structure of the controller, heuristic knowledge is incorporated in the design, which results in a nonlinear controller with improved performance over linear PI controllers.
Ce document propose un procédé de conception original de proportionnel et de l'intégrale (Pl) - comme le contrôleur de logique floue (FLC) pour des convertisseurs de DC-DC qui intègre des techniques de commande linéaires avec la logique floue. Le procédé de conception permet le petit modèle de signal du convertisseur et des techniques de conception linéaires de commande à employer aux étapes initiales de la conception de FLC. Ceci simplifie la petite conception de signal et l'évaluation de stabilité du FLC. En exploitant la structure de logique floue du contrôleur, la connaissance heuristique est incorporée dans la conception, qui a comme conséquence un contrôleur non linéaire avec l'exécution améliorée au-dessus des contrôleurs linéaires de pi.DEWEY : 621 ISSN : 0278-0046 En ligne : http://ieeexplore.ieee.org/xpl/freeabs_all.jsp?isnumber=4282101&arnumber=4292357 [...]
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Titre : Predictive control of a three-phase neutral-point-clamped inverter Type de document : texte imprimé Auteurs : Vargas, R., Auteur ; Cortes, P., Auteur ; Amman, Ulrich, Auteur Article en page(s) : 2697-2705 p. Note générale : Electronique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Current control DC-AC power conversion Inverters Predictive control Switching frequency Voltage control Commande courante Conversion de puissance de DC-AC Commande prédictive d'inverseurs Fréquence de commutation Commande de tension Résumé : A new predictive strategy for current control of a three-phase neutral-point-clamped inverter is presented. The algorithm is based on a model of the system. From that model, the behavior of the system is predicted for each possible switching state of the inverter. The state that minimizes a given quality function $g$ is selected to be applied during the next sampling interval. Several compositions of $g$ are proposed, including terms dedicated to achieve reference tracking, balance in the dc link, and reduction of the switching frequency. In comparison to an established control method, the strategy presents a remarkable performance. The proposed method achieves comparable reference tracking with lower switching frequency per semiconductor and similar transient behavior. The main advantage of the method is that it does not require any kind of linear controller or modulation technique, achieving a different approach to control a power converter.
Une nouvelle stratégie prédictive pour la commande courante d'un inverseur neutre-point-maintenu triphasé est présentée. L'algorithme est basé sur un modèle du système. De ce modèle, le comportement du système est prévu pour chaque état possible de commutation de l'inverseur. Le déclarer qui réduit au minimum une fonction de qualité donnée $g$ est choisi pour être appliqué pendant le prochain intervalle de prélèvement. On propose plusieurs compositions de $g$, y compris des limites consacrées pour réaliser le cheminement de référence, l'équilibre dans le lien de C.C, et la réduction de la fréquence de commutation. Par rapport à une méthode de contrôle établie, la stratégie présente une exécution remarquable. La méthode proposée réalise la référence comparable dépistant avec la fréquence inférieure de commutation par semi-conducteur et comportement passager semblable. L'avantage principal de la méthode est qu'il n'exige aucun genre de technique de contrôleur linéaire ou de modulation, réalisant une approche différente pour commander un convertisseur de puissance.
DEWEY : 621 ISSN : 0278-0046 En ligne : http://ieeexplore.ieee.org/xpl/freeabs_all.jsp?isnumber=4282101&arnumber=4292359 [...] [article] Predictive control of a three-phase neutral-point-clamped inverter [texte imprimé] / Vargas, R., Auteur ; Cortes, P., Auteur ; Amman, Ulrich, Auteur . - 2697-2705 p.
Electronique
Langues : Anglais (eng)
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Mots-clés : Current control DC-AC power conversion Inverters Predictive control Switching frequency Voltage control Commande courante Conversion de puissance de DC-AC Commande prédictive d'inverseurs Fréquence de commutation Commande de tension Résumé : A new predictive strategy for current control of a three-phase neutral-point-clamped inverter is presented. The algorithm is based on a model of the system. From that model, the behavior of the system is predicted for each possible switching state of the inverter. The state that minimizes a given quality function $g$ is selected to be applied during the next sampling interval. Several compositions of $g$ are proposed, including terms dedicated to achieve reference tracking, balance in the dc link, and reduction of the switching frequency. In comparison to an established control method, the strategy presents a remarkable performance. The proposed method achieves comparable reference tracking with lower switching frequency per semiconductor and similar transient behavior. The main advantage of the method is that it does not require any kind of linear controller or modulation technique, achieving a different approach to control a power converter.
Une nouvelle stratégie prédictive pour la commande courante d'un inverseur neutre-point-maintenu triphasé est présentée. L'algorithme est basé sur un modèle du système. De ce modèle, le comportement du système est prévu pour chaque état possible de commutation de l'inverseur. Le déclarer qui réduit au minimum une fonction de qualité donnée $g$ est choisi pour être appliqué pendant le prochain intervalle de prélèvement. On propose plusieurs compositions de $g$, y compris des limites consacrées pour réaliser le cheminement de référence, l'équilibre dans le lien de C.C, et la réduction de la fréquence de commutation. Par rapport à une méthode de contrôle établie, la stratégie présente une exécution remarquable. La méthode proposée réalise la référence comparable dépistant avec la fréquence inférieure de commutation par semi-conducteur et comportement passager semblable. L'avantage principal de la méthode est qu'il n'exige aucun genre de technique de contrôleur linéaire ou de modulation, réalisant une approche différente pour commander un convertisseur de puissance.
DEWEY : 621 ISSN : 0278-0046 En ligne : http://ieeexplore.ieee.org/xpl/freeabs_all.jsp?isnumber=4282101&arnumber=4292359 [...]
in IEEE transactions on industrial electronics > Vol. 54 N°5 (Octobre 2007) . - 2706-2715 p.
Titre : Velocity estimation by using position and acceleration sensors Type de document : texte imprimé Auteurs : Wen-Hong Zhu, Auteur ; Lamarche ,Tom, Auteur ; Canadian Space Agency, Auteur Article en page(s) : 2706-2715 p. Note générale : Electronique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Accelerometers Filtering motion control Force control Position sensors Rigid contacts Velocity estimation Accéléromètres Commande de mouvement de filtrage Commande de force Sondes de position Contacts rigides Évaluation de vitesse Résumé : Knowledge of velocity is crucial to certain industrial applications involving high-bandwidth modeling and control. In conventional approaches, the velocities obtained from encoders or tachometers are quite noisy, and low-pass filters are usually engaged to generate usable velocity signals. The low-pass filter, however, causes significant phase lag that can severely affect both modeling and control accuracy in the mid- and high-frequency ranges. In this paper, two approaches using a combination of an encoder and an imperfect accelerometer are proposed to estimate velocities with high bandwidth. The two approaches, namely the two-channel approach and the observer-based approach, estimate velocities by applying proper frequency weightings to the encoder and accelerometer signals. The encoder mainly contributes to the low-frequency components of velocity estimation, and the accelerometer mainly contributes to the high-frequency components of velocity estimation. An adaptive mechanism for estimating the accelerometer gain is also presented. The effectiveness of the two velocity estimation approaches is verified experimentally with respect to a one-degree-of-freedom robot performing both rigid contact modeling and control. Extension to 3-D applications is discussed.
La connaissance de la vitesse est cruciale à certaines applications industrielles comportant la modélisation et la commande de haut-largeur de bande. Dans des approches conventionnelles, les vitesses obtenues à partir des encodeurs ou les tachymètres sont tout à fait bruyants, et des filtres passe-bas sont habituellement engagés pour produire des signaux utilisables de vitesse. Le filtre passe-bas, cependant, cause le retard de phase significatif qui peut sévèrement affecter la modélisation et l'exactitude de commande dans les gammes mid-- et à haute fréquence. En ce document, on propose deux approches utilisant une combinaison d'un encodeur et un accéléromètre imparfait pour estimer des vitesses avec la largeur de bande élevée. Les deux approches, à savoir l'approche à deux voies et l'approche observateur-basée, vitesses d'évaluation en s'appliquant des pondérations de fréquence appropriées aux signaux d'encodeur et d'accéléromètre. L'encodeur contribue principalement aux composants de basse fréquence de l'évaluation de vitesse, et l'accéléromètre contribue principalement aux composants à haute fréquence de l'évaluation de vitesse. Un mécanisme adaptatif pour estimer le gain d'accéléromètre est également présenté. L'efficacité des deux approches d'évaluation de vitesse est vérifiée expérimentalement en ce qui concerne un robot d'un-degré-de-liberté effectuant le contact rigide modelant et commande. La prolongation aux applications à trois dimensions est discutée.
DEWEY : 621 ISSN : 0278-0046 En ligne : http://ieeexplore.ieee.org/xpl/freeabs_all.jsp?isnumber=4282101&arnumber=4292361 [...] [article] Velocity estimation by using position and acceleration sensors [texte imprimé] / Wen-Hong Zhu, Auteur ; Lamarche ,Tom, Auteur ; Canadian Space Agency, Auteur . - 2706-2715 p.
Electronique
Langues : Anglais (eng)
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Mots-clés : Accelerometers Filtering motion control Force control Position sensors Rigid contacts Velocity estimation Accéléromètres Commande de mouvement de filtrage Commande de force Sondes de position Contacts rigides Évaluation de vitesse Résumé : Knowledge of velocity is crucial to certain industrial applications involving high-bandwidth modeling and control. In conventional approaches, the velocities obtained from encoders or tachometers are quite noisy, and low-pass filters are usually engaged to generate usable velocity signals. The low-pass filter, however, causes significant phase lag that can severely affect both modeling and control accuracy in the mid- and high-frequency ranges. In this paper, two approaches using a combination of an encoder and an imperfect accelerometer are proposed to estimate velocities with high bandwidth. The two approaches, namely the two-channel approach and the observer-based approach, estimate velocities by applying proper frequency weightings to the encoder and accelerometer signals. The encoder mainly contributes to the low-frequency components of velocity estimation, and the accelerometer mainly contributes to the high-frequency components of velocity estimation. An adaptive mechanism for estimating the accelerometer gain is also presented. The effectiveness of the two velocity estimation approaches is verified experimentally with respect to a one-degree-of-freedom robot performing both rigid contact modeling and control. Extension to 3-D applications is discussed.
La connaissance de la vitesse est cruciale à certaines applications industrielles comportant la modélisation et la commande de haut-largeur de bande. Dans des approches conventionnelles, les vitesses obtenues à partir des encodeurs ou les tachymètres sont tout à fait bruyants, et des filtres passe-bas sont habituellement engagés pour produire des signaux utilisables de vitesse. Le filtre passe-bas, cependant, cause le retard de phase significatif qui peut sévèrement affecter la modélisation et l'exactitude de commande dans les gammes mid-- et à haute fréquence. En ce document, on propose deux approches utilisant une combinaison d'un encodeur et un accéléromètre imparfait pour estimer des vitesses avec la largeur de bande élevée. Les deux approches, à savoir l'approche à deux voies et l'approche observateur-basée, vitesses d'évaluation en s'appliquant des pondérations de fréquence appropriées aux signaux d'encodeur et d'accéléromètre. L'encodeur contribue principalement aux composants de basse fréquence de l'évaluation de vitesse, et l'accéléromètre contribue principalement aux composants à haute fréquence de l'évaluation de vitesse. Un mécanisme adaptatif pour estimer le gain d'accéléromètre est également présenté. L'efficacité des deux approches d'évaluation de vitesse est vérifiée expérimentalement en ce qui concerne un robot d'un-degré-de-liberté effectuant le contact rigide modelant et commande. La prolongation aux applications à trois dimensions est discutée.
DEWEY : 621 ISSN : 0278-0046 En ligne : http://ieeexplore.ieee.org/xpl/freeabs_all.jsp?isnumber=4282101&arnumber=4292361 [...]
in IEEE transactions on industrial electronics > Vol. 54 N°5 (Octobre 2007) . - 2716-2723
Titre : Feedback design of a piezoelectric transformer-based half-bridge resonant CCFL inverter Type de document : texte imprimé Auteurs : Yu-Kang Lo, Auteur ; Kai-Jun Pai, Auteur ; Taiwan Univ.,Nat., Auteur Article en page(s) : 2716-2723 Note générale : Electronique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Cold cathode fluorescent lamp (CCFL) inventer Feedback compensator Harmonic approximation Harmonic balance Piezoelectric transformer(PT) Inventeur froid de la lampe fluorescente de cathode (CCFL) Compensateur de rétroaction Approximation harmonique Équilibre harmonique Transformateur piézoélectrique (pinte) Résumé : The feedback loop design of a half-bridge resonant inverter based on a piezoelectric transformer (PT) for driving a cold cathode fluorescent lamp (CCFL) is presented in this paper. In order to stabilize the CCFL driving current and luminance, the PT-based resonant inverter incorporating a feedback compensator is designed to track the operating frequency. The dynamic equations and the small-signal model of the presented inverter system are established by using the harmonic approximation and harmonic balance procedures. The feedback compensation is performed by applying the derived small-signal block diagram. The complete mathematical analysis and design considerations are presented in detail. The experimental results agree with the theoretical predictions and confirm the validity of the proposed design approach.
La conception de boucle de contre-réaction d'un inverseur résonnant de moitié-pont basé sur un transformateur piézoélectrique (pinte) pour conduire une lampe fluorescente de cathode froide (CCFL) est présentée en ce document. Afin de stabiliser le courant d'entraînement de CCFL et la luminance, l'inverseur résonnant Pinte-basé incorporant un compensateur de rétroaction est conçu pour dépister la fréquence d'opération. Les équations dynamiques et le modèle small-signal du système actuel d'inverseur sont établis en employant l'approximation harmonique et les procédures harmoniques d'équilibre. La compensation de rétroaction est exécutée en appliquant le schéma fonctionnel small-signal dérivé. Les considérations complètes d'analyse mathématique et de conception sont présentées en détail. Les résultats expérimentaux sont conformes aux prévisions théoriques et confirment la validité de l'approche de conception proposée.DEWEY : 621 ISSN : 0278-0046 RAMEAU : Cathodes-- Rétroaction (électronique) En ligne : http://ieeexplore.ieee.org/xpl/freeabs_all.jsp?isnumber=4282101&arnumber=4292354 [...] [article] Feedback design of a piezoelectric transformer-based half-bridge resonant CCFL inverter [texte imprimé] / Yu-Kang Lo, Auteur ; Kai-Jun Pai, Auteur ; Taiwan Univ.,Nat., Auteur . - 2716-2723.
Electronique
Langues : Anglais (eng)
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Mots-clés : Cold cathode fluorescent lamp (CCFL) inventer Feedback compensator Harmonic approximation Harmonic balance Piezoelectric transformer(PT) Inventeur froid de la lampe fluorescente de cathode (CCFL) Compensateur de rétroaction Approximation harmonique Équilibre harmonique Transformateur piézoélectrique (pinte) Résumé : The feedback loop design of a half-bridge resonant inverter based on a piezoelectric transformer (PT) for driving a cold cathode fluorescent lamp (CCFL) is presented in this paper. In order to stabilize the CCFL driving current and luminance, the PT-based resonant inverter incorporating a feedback compensator is designed to track the operating frequency. The dynamic equations and the small-signal model of the presented inverter system are established by using the harmonic approximation and harmonic balance procedures. The feedback compensation is performed by applying the derived small-signal block diagram. The complete mathematical analysis and design considerations are presented in detail. The experimental results agree with the theoretical predictions and confirm the validity of the proposed design approach.
La conception de boucle de contre-réaction d'un inverseur résonnant de moitié-pont basé sur un transformateur piézoélectrique (pinte) pour conduire une lampe fluorescente de cathode froide (CCFL) est présentée en ce document. Afin de stabiliser le courant d'entraînement de CCFL et la luminance, l'inverseur résonnant Pinte-basé incorporant un compensateur de rétroaction est conçu pour dépister la fréquence d'opération. Les équations dynamiques et le modèle small-signal du système actuel d'inverseur sont établis en employant l'approximation harmonique et les procédures harmoniques d'équilibre. La compensation de rétroaction est exécutée en appliquant le schéma fonctionnel small-signal dérivé. Les considérations complètes d'analyse mathématique et de conception sont présentées en détail. Les résultats expérimentaux sont conformes aux prévisions théoriques et confirment la validité de l'approche de conception proposée.DEWEY : 621 ISSN : 0278-0046 RAMEAU : Cathodes-- Rétroaction (électronique) En ligne : http://ieeexplore.ieee.org/xpl/freeabs_all.jsp?isnumber=4282101&arnumber=4292354 [...]
in IEEE transactions on industrial electronics > Vol. 54 N°5 (Octobre 2007) . - 2724-2734 p.
Titre : Stabilization of induction motor drives with poorly damped input filters Type de document : texte imprimé Auteurs : Mosskull, Henrik, Auteur ; Galic, Johann, Auteur ; Wahlberg, Bo, Auteur Article en page(s) : 2724-2734 p. Note générale : Electronique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Control design Induction motor drivers Stability Torque control Conception de commande Conducteurs de moteur à induction Stabilité Commande de couple Index. décimale : 621 Ingénierie mécanique en général. Technologie nucléaire. Ingénierie électrique. Machinerie Résumé : Efficient torque control of induction motor drives in combination with resonant dc-link input filters can lead to a type of stability problem that is known as negative impedance instability. An often-proposed solution to this problem is the nonlinear system stabilizing controller (NSSC). Stability is usually analyzed under the simplifying assumption of perfect torque control. This indicates that the NSSC stabilizes the drive at any operating point. In this paper, however, we show power laboratory experiments where the NSSC stabilization fails. An improved framework for stability analysis and synthesis of stabilization, based on a linear feedback model of the drive, is therefore proposed. With this approach, effects of time delays can easily be included, and stability margins can be directly established from measurements. To solve the indicated problems with NSSC, a stabilization controller that considers the practical limitations of torque control is derived. In the design of the stabilization controller, the tradeoff between damping and acceptable torque control is also explicitly taken into account. The proposed stabilization scheme is implemented and evaluated on a hardware-in-the-loop simulator as well as in a power laboratory. The results show that the proposed method outperforms the NSSC method.
La commande efficace de couple des commandes de moteur à induction en combination avec les filtres résonnants d'entrée de C.C-lien peut mener à un type de problème de stabilité qui est connu en tant qu'instabilité négative d'impédance. Une solution souvent-proposée à ce problème est le contrôleur stabilisant de système non linéaire (NSSC). La stabilité est habituellement analysée dans l'acceptation de simplification de la commande parfaite de couple. Ceci indique que le NSSC stabilise la commande à n'importe quel point d'opération. En ce document, cependant, nous montrons à des expériences de laboratoire de puissance où la stabilisation de NSSC échoue. On propose donc un cadre amélioré pour l'analyse de stabilité et la synthèse de la stabilisation, basées sur un modèle de rétroaction linéaire de la commande. Avec cette approche, les effets des délais peuvent facilement être inclus, et des marges de stabilité peuvent être directement établies des mesures. Pour résoudre les problèmes indiqués avec NSSC, un contrôleur de stabilisation qui considère les limitations pratiques de la commande de couple est dérivé. Dans la conception du contrôleur de stabilisation, la différence entre l'atténuation et la commande acceptable de couple est également explicitement prise en considération. L'arrangement proposé de stabilisation est mis en application et évalué sur un simulateur de matériel-dans-le-boucle aussi bien que dedans un laboratoire de puissance. Les résultats prouvent que la méthode proposée surpasse la méthode de NSSC.DEWEY : 621 ISSN : 0278-0046 RAMEAU : Moteurs asynchrones En ligne : http://ieeexplore.ieee.org/xpl/freeabs_all.jsp?isnumber=4282101&arnumber=4292356 [...] [article] Stabilization of induction motor drives with poorly damped input filters [texte imprimé] / Mosskull, Henrik, Auteur ; Galic, Johann, Auteur ; Wahlberg, Bo, Auteur . - 2724-2734 p.
Electronique
Langues : Anglais (eng)
in IEEE transactions on industrial electronics > Vol. 54 N°5 (Octobre 2007) . - 2724-2734 p.
Mots-clés : Control design Induction motor drivers Stability Torque control Conception de commande Conducteurs de moteur à induction Stabilité Commande de couple Index. décimale : 621 Ingénierie mécanique en général. Technologie nucléaire. Ingénierie électrique. Machinerie Résumé : Efficient torque control of induction motor drives in combination with resonant dc-link input filters can lead to a type of stability problem that is known as negative impedance instability. An often-proposed solution to this problem is the nonlinear system stabilizing controller (NSSC). Stability is usually analyzed under the simplifying assumption of perfect torque control. This indicates that the NSSC stabilizes the drive at any operating point. In this paper, however, we show power laboratory experiments where the NSSC stabilization fails. An improved framework for stability analysis and synthesis of stabilization, based on a linear feedback model of the drive, is therefore proposed. With this approach, effects of time delays can easily be included, and stability margins can be directly established from measurements. To solve the indicated problems with NSSC, a stabilization controller that considers the practical limitations of torque control is derived. In the design of the stabilization controller, the tradeoff between damping and acceptable torque control is also explicitly taken into account. The proposed stabilization scheme is implemented and evaluated on a hardware-in-the-loop simulator as well as in a power laboratory. The results show that the proposed method outperforms the NSSC method.
La commande efficace de couple des commandes de moteur à induction en combination avec les filtres résonnants d'entrée de C.C-lien peut mener à un type de problème de stabilité qui est connu en tant qu'instabilité négative d'impédance. Une solution souvent-proposée à ce problème est le contrôleur stabilisant de système non linéaire (NSSC). La stabilité est habituellement analysée dans l'acceptation de simplification de la commande parfaite de couple. Ceci indique que le NSSC stabilise la commande à n'importe quel point d'opération. En ce document, cependant, nous montrons à des expériences de laboratoire de puissance où la stabilisation de NSSC échoue. On propose donc un cadre amélioré pour l'analyse de stabilité et la synthèse de la stabilisation, basées sur un modèle de rétroaction linéaire de la commande. Avec cette approche, les effets des délais peuvent facilement être inclus, et des marges de stabilité peuvent être directement établies des mesures. Pour résoudre les problèmes indiqués avec NSSC, un contrôleur de stabilisation qui considère les limitations pratiques de la commande de couple est dérivé. Dans la conception du contrôleur de stabilisation, la différence entre l'atténuation et la commande acceptable de couple est également explicitement prise en considération. L'arrangement proposé de stabilisation est mis en application et évalué sur un simulateur de matériel-dans-le-boucle aussi bien que dedans un laboratoire de puissance. Les résultats prouvent que la méthode proposée surpasse la méthode de NSSC.DEWEY : 621 ISSN : 0278-0046 RAMEAU : Moteurs asynchrones En ligne : http://ieeexplore.ieee.org/xpl/freeabs_all.jsp?isnumber=4282101&arnumber=4292356 [...]
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