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Auteur Vukosavic, Slobodan N.
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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)
in IEEE transactions on industrial electronics > Vol. 56 N° 10 (Octobre 2009) . - pp. 4107 - 4118
Titre : A general PWM method for a (2n + 1) -leg inverter supplying n three-phase machines Type de document : texte imprimé Auteurs : Dujic, Drazen, Auteur ; Jones, Martin, Auteur ; Vukosavic, Slobodan N., Auteur Article en page(s) : pp. 4107 - 4118 Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Multimachine drive systems Pulsewidth modulation (PWM) Reduced switch-count topologies Vector control V/f control Index. décimale : 621.38 Dispositifs électroniques. Tubes à électrons. Photocellules. Accélérateurs de particules. Tubes à rayons X Résumé : Control of an ac machine requires only two currents. It is, therefore, possible to achieve independent control of a number of three-phase machines using various inverter topologies with a reduced switch count. One such drive system comprises n three-phase induction machines supplied by a (2n + 1)-leg voltage source inverter (VSI). In such a configuration, one inverter leg is common for all machines. This paper presents a general pulsewidth modulation (PWM) method that is applicable for any number of machines n in the group. It is based on utilization of the standard three-phase modulators in conjunction with additional logic to generate modulation signals for all (2n + 1) legs of the inverter, and it enables an arbitrary distribution of the available dc bus voltage between the n machines. A developed PWM method has been implemented and tested in two-machine, three-machine, and four-machine drives, supplied from five-leg, seven-leg, and nine-leg VSIs, respectively. Experimental results are reported for open-loop V/f control, closed-loop current-controlled V/f mode of operation, and full vector control. It is shown that the nonideal nature of the VSI causes unsatisfactory operation of the drive system in the open-loop V/f mode, and that closed-loop current control is, therefore, preferred in this type of a drive system. It is believed that the four-machine drive has a good potential for industrial applications since, in certain cases, it enables a considerable saving in the required number of switches and installed inverter power. DEWEY : 621.38 ISSN : 0278-0046 En ligne : http://ieeexplore.ieee.org/xpl/freeabs_all.jsp?arnumber=4785131 [article] A general PWM method for a (2n + 1) -leg inverter supplying n three-phase machines [texte imprimé] / Dujic, Drazen, Auteur ; Jones, Martin, Auteur ; Vukosavic, Slobodan N., Auteur . - pp. 4107 - 4118.
Langues : Anglais (eng)
in IEEE transactions on industrial electronics > Vol. 56 N° 10 (Octobre 2009) . - pp. 4107 - 4118
Mots-clés : Multimachine drive systems Pulsewidth modulation (PWM) Reduced switch-count topologies Vector control V/f control Index. décimale : 621.38 Dispositifs électroniques. Tubes à électrons. Photocellules. Accélérateurs de particules. Tubes à rayons X Résumé : Control of an ac machine requires only two currents. It is, therefore, possible to achieve independent control of a number of three-phase machines using various inverter topologies with a reduced switch count. One such drive system comprises n three-phase induction machines supplied by a (2n + 1)-leg voltage source inverter (VSI). In such a configuration, one inverter leg is common for all machines. This paper presents a general pulsewidth modulation (PWM) method that is applicable for any number of machines n in the group. It is based on utilization of the standard three-phase modulators in conjunction with additional logic to generate modulation signals for all (2n + 1) legs of the inverter, and it enables an arbitrary distribution of the available dc bus voltage between the n machines. A developed PWM method has been implemented and tested in two-machine, three-machine, and four-machine drives, supplied from five-leg, seven-leg, and nine-leg VSIs, respectively. Experimental results are reported for open-loop V/f control, closed-loop current-controlled V/f mode of operation, and full vector control. It is shown that the nonideal nature of the VSI causes unsatisfactory operation of the drive system in the open-loop V/f mode, and that closed-loop current control is, therefore, preferred in this type of a drive system. It is believed that the four-machine drive has a good potential for industrial applications since, in certain cases, it enables a considerable saving in the required number of switches and installed inverter power. DEWEY : 621.38 ISSN : 0278-0046 En ligne : http://ieeexplore.ieee.org/xpl/freeabs_all.jsp?arnumber=4785131
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
in IEEE transactions on industrial electronics > Vol. 54 N°3 (Juin 2007) . - 1796-1800 p.
Titre : Sensorless induction motor drive based on flux acceleration torque control Titre original : Commande de moteur à induction de sonde-moins basée sur la commande de couple d'accélération de flux Type de document : texte imprimé Auteurs : Stojic, Djordje, Auteur ; Vukosavic, Slobodan N., Auteur Article en page(s) : 1796-1800 p. Note générale : Electronique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Direct torque control (DTC) Induction motor (IM) Sensorless drive Speed estimation Commande directe de couple Moteur à induction Sonde moins de commande Evaluation de vitesse Index. décimale : 621 Ingénierie mécanique en général. Technologie nucléaire. Ingénierie électrique. Machinerie Résumé : A novel structure for sensorless induction motor drive is proposed based on flux vector acceleration torque control. The proposed structure combines direct torque control with speed estimation based on slip frequency evaluation. A stable drive operation is enabled in a wide range of operating speeds, including at standstill.
On propose une structure de roman pour la commande sensorless de moteur à induction a basé sur la commande de couple d'accélération de vecteur de flux. Les cartels proposés de structure dirigent la commande de couple avec l'évaluation de vitesse basée sur l'évaluation de fréquence de glissade. Une opération stable d'entraînement est permise dans un éventail de vitesses de fonctionnement, incluant à l'arrêt.DEWEY : 621 ISSN : 0278-0046 RAMEAU : Commande électronique-- Moteurs asynchrones En ligne : djolestojic@yahoo.com, bodan@ieee org [article] Sensorless induction motor drive based on flux acceleration torque control = Commande de moteur à induction de sonde-moins basée sur la commande de couple d'accélération de flux [texte imprimé] / Stojic, Djordje, Auteur ; Vukosavic, Slobodan N., Auteur . - 1796-1800 p.
Electronique
Langues : Anglais (eng)
in IEEE transactions on industrial electronics > Vol. 54 N°3 (Juin 2007) . - 1796-1800 p.
Mots-clés : Direct torque control (DTC) Induction motor (IM) Sensorless drive Speed estimation Commande directe de couple Moteur à induction Sonde moins de commande Evaluation de vitesse Index. décimale : 621 Ingénierie mécanique en général. Technologie nucléaire. Ingénierie électrique. Machinerie Résumé : A novel structure for sensorless induction motor drive is proposed based on flux vector acceleration torque control. The proposed structure combines direct torque control with speed estimation based on slip frequency evaluation. A stable drive operation is enabled in a wide range of operating speeds, including at standstill.
On propose une structure de roman pour la commande sensorless de moteur à induction a basé sur la commande de couple d'accélération de vecteur de flux. Les cartels proposés de structure dirigent la commande de couple avec l'évaluation de vitesse basée sur l'évaluation de fréquence de glissade. Une opération stable d'entraînement est permise dans un éventail de vitesses de fonctionnement, incluant à l'arrêt.DEWEY : 621 ISSN : 0278-0046 RAMEAU : Commande électronique-- Moteurs asynchrones En ligne : djolestojic@yahoo.com, bodan@ieee org
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 energy conversion > Vol. 24 N° 4 (Décembre 2009) . - pp. 860 - 868
Titre : A synchronous current control scheme for multiphase induction motor drives Type de document : texte imprimé Auteurs : Jones, Martin, Auteur ; Vukosavic, Slobodan N., Auteur ; Dujic, Drazen, Auteur Année de publication : 2010 Article en page(s) : pp. 860 - 868 Note générale : energy conversion Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Electric current control; induction motor drives; machine vector control Résumé : Rotor-flux-oriented control of multiphase induction machines with sinusoidal magnetomotive force (MMF) distribution can be realized theoretically by using only two current controllers in the synchronous reference frame. In practice, however, this is inadequate, as shown in this paper using experimental results collected from five-phase induction motor drive laboratory prototypes. Various asymmetries of the machine and nonideal nature of the inverter necessitate an appropriate modification of the current control scheme in the rotating reference frame. Such a modified current control scheme is developed in this paper, and its ability to provide operation of the machine with a practically perfectly sinusoidal and balanced system of five-phase currents is demonstrated experimentally. En ligne : http://ieeexplore.ieee.org/xpl/articleDetails.jsp?arnumber=5336288&sortType%3Das [...] [article] A synchronous current control scheme for multiphase induction motor drives [texte imprimé] / Jones, Martin, Auteur ; Vukosavic, Slobodan N., Auteur ; Dujic, Drazen, Auteur . - 2010 . - pp. 860 - 868.
energy conversion
Langues : Anglais (eng)
in IEEE transactions on energy conversion > Vol. 24 N° 4 (Décembre 2009) . - pp. 860 - 868
Mots-clés : Electric current control; induction motor drives; machine vector control Résumé : Rotor-flux-oriented control of multiphase induction machines with sinusoidal magnetomotive force (MMF) distribution can be realized theoretically by using only two current controllers in the synchronous reference frame. In practice, however, this is inadequate, as shown in this paper using experimental results collected from five-phase induction motor drive laboratory prototypes. Various asymmetries of the machine and nonideal nature of the inverter necessitate an appropriate modification of the current control scheme in the rotating reference frame. Such a modified current control scheme is developed in this paper, and its ability to provide operation of the machine with a practically perfectly sinusoidal and balanced system of five-phase currents is demonstrated experimentally. En ligne : http://ieeexplore.ieee.org/xpl/articleDetails.jsp?arnumber=5336288&sortType%3Das [...]
