[article] in IEEE transactions on industrial electronics > Vol. 54 N°3 (Juin 2007) . - 1504-1516 p. | Titre : | Modeling, control, and experimental investigation of a five-phase series-connected two-motor drive with single inverter supply | | Titre original : | Modèle, commande, et recherche expérimentale sur une commande connectée en série de deux moteurs de cinq phases avec l'offre simple d'inverseur | | Type de document : | texte imprimé | | Auteurs : | Levi, Emil, Auteur ; Jones, Martin, Auteur ; Vukosavic, Slobodan N., Auteur | | Article en page(s) : | 1504-1516 p. | | Note générale : | Electronique | | Langues : | Anglais (eng) | | Mots-clés : | Experimental investigation Five-phase machines Two-motor drives Variable-speed drives Vector control Recherche expérimentale Machines de cinq-phase Commandes de deux-moteur Commandes de variable-vitesse Commande de vecteur | | Index. décimale : | 621 Ingénierie mécanique en général. Technologie nucléaire. Ingénierie électrique. Machinerie | | Résumé : | This paper analyzes a recently introduced two-motor five-phase drive system with series connection of stator windings. It has been shown, using physical reasoning, that the introduction of an appropriate phase transposition in the series connection of two machines leads to a complete decoupling of the flux/torque-producing currents of one machine from the flux/torque-producing currents of the second machine. Consequently, independent vector control of the two machines becomes possible while using a single current-controlled five-phase voltage source inverter as the supply. The drive system modeling and control are first elaborated in this paper by taking both machines as induction motors. It is shown, using rigorous mathematical derivations, that the independent control of the two machines results due to the placement of machines in two different subspaces of the five-dimensional space. This is enabled by phase transposition in series connection. The models of the complete drive in the stationary common reference frame and in the rotor-flux-oriented reference frames of the two machines are developed. An associated vector control scheme for the two-motor drive is presented next. The second part of this paper describes an experimental setup used further on to evaluate the dynamic behavior of the two-motor drive. Performance is investigated by extensive experimentation for various transients (acceleration, deceleration, reversing, and disturbance rejection). Excellent decoupling of control of the two machines is achieved. Both the concept of the drive and the approach to modeling and control are thus fully verified experimentally. Finally, the advantages and shortcomings of the series-connected five-phase two-motor drive are discussed, and potential application areas are highlighted.
Cet article analyse un système récemment présenté d'entraînement de cinq-phase de deux-moteur avec le raccordement de série des enroulements de redresseur. On lui a montré, en utilisant le raisonnement physique, que l'introduction d'une transposition appropriée de phase dans le raccordement de série de deux machines mène à un découplage complet du flux/à couple-produire des courants d'une machine à partir du flux/à couple-produire des courants de la deuxième machine. En conséquence, la commande indépendante de vecteur des deux machines devient possible tout en à l'aide d'un inverseur courant-commandé simple de source de tension de cinq-phase comme approvisionnement. Modeler et commande du système d'entraînement sont d'abord élaborés en cet article en prenant les deux machines comme moteurs à induction. On lui montre, en utilisant des dérivations mathématiques rigoureuses, que la commande indépendante des deux résultats de machines dus au placement des machines dans deux sous-espaces différents de l'espace cinq-dimensionnel. Ceci est permis par le raccordement de transposition de phase en série. Les modèles de la commande complète dans la référence commune stationnaire encadrent et dans la référence rotor-flux-orientée les armatures des deux machines sont développées. Un arrangement associé de commande de vecteur pour la commande de deux-moteur est présenté après. La deuxième partie de cet article décrit une installation expérimentale employée plus loin dessus pour évaluer le comportement dynamique de la commande de deux-moteur. L'exécution est étudiée par expérimentation étendue pour différentes coupures (accélération, décélération, renverser, et rejet de perturbation). L'excellent découplage de la commande des deux machines est réalisé. Le concept de la commande et l'approche à modeler et la commande sont entièrement vérifiés ainsi expérimentalement. En conclusion, les avantages et les imperfections de la commande connectée en série de deux-moteur de cinq-phase sont discutés, et des domaines d'application potentiels sont accentués. | | DEWEY : | 621 | | ISSN : | 0278-0046 | | RAMEAU : | Redresseurs de courant électrique | | En ligne : | e.levi@ljmu.ac.uk |
[article] Modeling, control, and experimental investigation of a five-phase series-connected two-motor drive with single inverter supply = Modèle, commande, et recherche expérimentale sur une commande connectée en série de deux moteurs de cinq phases avec l'offre simple d'inverseur [texte imprimé] / Levi, Emil, Auteur ; Jones, Martin, Auteur ; Vukosavic, Slobodan N., Auteur . - 1504-1516 p. Electronique Langues : Anglais ( eng) in IEEE transactions on industrial electronics > Vol. 54 N°3 (Juin 2007) . - 1504-1516 p. | Mots-clés : | Experimental investigation Five-phase machines Two-motor drives Variable-speed drives Vector control Recherche expérimentale Machines de cinq-phase Commandes de deux-moteur Commandes de variable-vitesse Commande de vecteur | | Index. décimale : | 621 Ingénierie mécanique en général. Technologie nucléaire. Ingénierie électrique. Machinerie | | Résumé : | This paper analyzes a recently introduced two-motor five-phase drive system with series connection of stator windings. It has been shown, using physical reasoning, that the introduction of an appropriate phase transposition in the series connection of two machines leads to a complete decoupling of the flux/torque-producing currents of one machine from the flux/torque-producing currents of the second machine. Consequently, independent vector control of the two machines becomes possible while using a single current-controlled five-phase voltage source inverter as the supply. The drive system modeling and control are first elaborated in this paper by taking both machines as induction motors. It is shown, using rigorous mathematical derivations, that the independent control of the two machines results due to the placement of machines in two different subspaces of the five-dimensional space. This is enabled by phase transposition in series connection. The models of the complete drive in the stationary common reference frame and in the rotor-flux-oriented reference frames of the two machines are developed. An associated vector control scheme for the two-motor drive is presented next. The second part of this paper describes an experimental setup used further on to evaluate the dynamic behavior of the two-motor drive. Performance is investigated by extensive experimentation for various transients (acceleration, deceleration, reversing, and disturbance rejection). Excellent decoupling of control of the two machines is achieved. Both the concept of the drive and the approach to modeling and control are thus fully verified experimentally. Finally, the advantages and shortcomings of the series-connected five-phase two-motor drive are discussed, and potential application areas are highlighted.
Cet article analyse un système récemment présenté d'entraînement de cinq-phase de deux-moteur avec le raccordement de série des enroulements de redresseur. On lui a montré, en utilisant le raisonnement physique, que l'introduction d'une transposition appropriée de phase dans le raccordement de série de deux machines mène à un découplage complet du flux/à couple-produire des courants d'une machine à partir du flux/à couple-produire des courants de la deuxième machine. En conséquence, la commande indépendante de vecteur des deux machines devient possible tout en à l'aide d'un inverseur courant-commandé simple de source de tension de cinq-phase comme approvisionnement. Modeler et commande du système d'entraînement sont d'abord élaborés en cet article en prenant les deux machines comme moteurs à induction. On lui montre, en utilisant des dérivations mathématiques rigoureuses, que la commande indépendante des deux résultats de machines dus au placement des machines dans deux sous-espaces différents de l'espace cinq-dimensionnel. Ceci est permis par le raccordement de transposition de phase en série. Les modèles de la commande complète dans la référence commune stationnaire encadrent et dans la référence rotor-flux-orientée les armatures des deux machines sont développées. Un arrangement associé de commande de vecteur pour la commande de deux-moteur est présenté après. La deuxième partie de cet article décrit une installation expérimentale employée plus loin dessus pour évaluer le comportement dynamique de la commande de deux-moteur. L'exécution est étudiée par expérimentation étendue pour différentes coupures (accélération, décélération, renverser, et rejet de perturbation). L'excellent découplage de la commande des deux machines est réalisé. Le concept de la commande et l'approche à modeler et la commande sont entièrement vérifiés ainsi expérimentalement. En conclusion, les avantages et les imperfections de la commande connectée en série de deux-moteur de cinq-phase sont discutés, et des domaines d'application potentiels sont accentués. | | DEWEY : | 621 | | ISSN : | 0278-0046 | | RAMEAU : | Redresseurs de courant électrique | | En ligne : | e.levi@ljmu.ac.uk |
|
Affiner la rechercheA general PWM method for a (2n + 1) -leg inverter supplying n three-phase machines / Dujic, Drazen in IEEE transactions on industrial electronics, Vol. 56 N° 10 (Octobre 2009)
