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Auteur Tekwani, P. N.
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Affiner la rechercheA 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 / Tekwani, P. N. in IEEE transactions on industrial electronics, Vol. 54 N°5 (Octobre 2007)
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)
in IEEE transactions on industrial electronics > Vol. 54 N°5 (Octobre 2007) . - 2600-2608 p.
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) . - 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.
Electronique
Langues : Anglais (eng)
in IEEE transactions on industrial electronics > Vol. 54 N°5 (Octobre 2007) . - 2648-2656 p.
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°4 (Août 2007) . - 2344-2351 p.
Titre : A reduced-switch-count five-level inverter with common-mode voltage elimination for an open-end winding induction motor drive Titre original : Un inverseur réduit de niveau du compte cinq de commutateur avec l'élimination de tension de mode commun pour une commande de moteur à induction d'enroulement d'extrémité ouverte Type de document : texte imprimé Auteurs : Mondal, Gopal, Auteur ; Gopakumar, K., Auteur ; Tekwani, P. N., Auteur Article en page(s) : 2344-2351 p. Note générale : Electronique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Common-mode voltage (CMV) elimination Induction motor drives Multilevel inverter Open-end winding structure Elimination de tension de mode commun Commandes de moteur à induction Inverseur à multiniveaux Structure ouverte d'enroulement Index. décimale : 621 Ingénierie mécanique en général. Technologie nucléaire. Ingénierie électrique. Machinerie Résumé : The paper presents a five-level inverter scheme with reduced power circuit complexity for an induction motor drive. The scheme is realized by cascading conventional two-level and three-level neutral point clamped inverters in conjunction with an open-end winding three-phase induction motor drive. An inverter control scheme with common-mode voltage (CMV) elimination, along with a simple dc link voltage control, is developed by using only switching states with zero CMV for the entire modulation range. Theoretical considerations are experimentally verified for a variety of operating conditions.
Le papier présente un arrangement d'inverseur de cinq niveaux avec la complexité de circuit réduite de puissance pour une commande de moteur à induction. L'arrangement est réalisé en cascadant les inverseurs maintenus par point neutre à deux niveaux et à trois nivaux conventionnel en même temps qu'une extrémité ouverte enroulant la commande triphasée de moteur à induction. Un arrangement de commande d'inverseur avec l'élimination de tension de mode commun (CMV), avec une commande simple de tension de lien de C.C, est développé en employant seulement les états de changement avec zéro CMV pour la gamme entière de modulation. Des considérations théoriques sont expérimentalement vérifiées pour assurer une variété de conditions de fonctionnement.DEWEY : 621 ISSN : 0278-0046 RAMEAU : Générateurs électriques -- Enroulements [article] A reduced-switch-count five-level inverter with common-mode voltage elimination for an open-end winding induction motor drive = Un inverseur réduit de niveau du compte cinq de commutateur avec l'élimination de tension de mode commun pour une commande de moteur à induction d'enroulement d'extrémité ouverte [texte imprimé] / Mondal, Gopal, Auteur ; Gopakumar, K., Auteur ; Tekwani, P. N., Auteur . - 2344-2351 p.
Electronique
Langues : Anglais (eng)
in IEEE transactions on industrial electronics > Vol. 54 N°4 (Août 2007) . - 2344-2351 p.
Mots-clés : Common-mode voltage (CMV) elimination Induction motor drives Multilevel inverter Open-end winding structure Elimination de tension de mode commun Commandes de moteur à induction Inverseur à multiniveaux Structure ouverte d'enroulement Index. décimale : 621 Ingénierie mécanique en général. Technologie nucléaire. Ingénierie électrique. Machinerie Résumé : The paper presents a five-level inverter scheme with reduced power circuit complexity for an induction motor drive. The scheme is realized by cascading conventional two-level and three-level neutral point clamped inverters in conjunction with an open-end winding three-phase induction motor drive. An inverter control scheme with common-mode voltage (CMV) elimination, along with a simple dc link voltage control, is developed by using only switching states with zero CMV for the entire modulation range. Theoretical considerations are experimentally verified for a variety of operating conditions.
Le papier présente un arrangement d'inverseur de cinq niveaux avec la complexité de circuit réduite de puissance pour une commande de moteur à induction. L'arrangement est réalisé en cascadant les inverseurs maintenus par point neutre à deux niveaux et à trois nivaux conventionnel en même temps qu'une extrémité ouverte enroulant la commande triphasée de moteur à induction. Un arrangement de commande d'inverseur avec l'élimination de tension de mode commun (CMV), avec une commande simple de tension de lien de C.C, est développé en employant seulement les états de changement avec zéro CMV pour la gamme entière de modulation. Des considérations théoriques sont expérimentalement vérifiées pour assurer une variété de conditions de fonctionnement.DEWEY : 621 ISSN : 0278-0046 RAMEAU : Générateurs électriques -- Enroulements
