Un esquema de control predictivo de modelo con voltaje de modo común mínimo para un sistema de accionamiento de motor sin escobillas (PMSM) alimentado por un inversor de voltaje (VSI)
Autores: Qing, Pei; Xiong, Jialu; Ma, Fengting
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Un esquema de control predictivo de modelo con voltaje de modo común mínimo para un sistema de accionamiento de motor sin escobillas (PMSM) alimentado por un inversor de voltaje (VSI)
Categoría
Tecnología de Equipos y Accesorios
Subcategoría
Diseño de equipos y herramientas
Palabras clave
Voltaje del eje
Corriente del eje
Rodamientos
Máquina síncrona de imán permanente
CMV
Esquema de modulación
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 24
Citaciones: Sin citaciones
La tensión de modo común (CMV) genera tensión en el eje y corriente en el eje, y corroe los rodamientos de la máquina síncrona de imán permanente (PMSM), lo que afecta la fiabilidad de todo el sistema de accionamiento de la PMSM. Dado que la CMV aplicada por los vectores de tensión cero (ZVVs) es tres veces mayor que la aplicada por los vectores de tensión activa (AVVs), se propone un esquema de modulación que logra una CMV mínima sin ZVV y se introduce en la estructura de control predictivo del modelo para el sistema de accionamiento de la PMSM. En primer lugar, todo el rango de modulación se divide en tres regiones, incluyendo la región de modulación de baja tensión (LVMR), la región de modulación de alta tensión (HVMR) y la región de modulación de sobre-tensión (OVMR). Mientras tanto, se deriva la expresión del límite regional. Luego, se adopta la modulación por ancho de pulso de estado cero activa (AZSPWM) en LVMR. Para mejorar el rendimiento en estado estacionario, se aplica la modulación por ancho de pulso de estado cercano (NSPWM) sin ZVVs opuestos en HVMR. Además, cuando el vector de tensión de referencia (VV) se encuentra en OVMR, se propone un esquema óptimo para mejorar la respuesta dinámica. Bajo la premisa de que no existe ZVV en todo el rango de modulación, los resultados de simulación y experimentales muestran que el método de modulación híbrido propuesto puede mejorar el rendimiento en estado estacionario y dinámico del sistema de accionamiento de la PMSM.
Descripción
La tensión de modo común (CMV) genera tensión en el eje y corriente en el eje, y corroe los rodamientos de la máquina síncrona de imán permanente (PMSM), lo que afecta la fiabilidad de todo el sistema de accionamiento de la PMSM. Dado que la CMV aplicada por los vectores de tensión cero (ZVVs) es tres veces mayor que la aplicada por los vectores de tensión activa (AVVs), se propone un esquema de modulación que logra una CMV mínima sin ZVV y se introduce en la estructura de control predictivo del modelo para el sistema de accionamiento de la PMSM. En primer lugar, todo el rango de modulación se divide en tres regiones, incluyendo la región de modulación de baja tensión (LVMR), la región de modulación de alta tensión (HVMR) y la región de modulación de sobre-tensión (OVMR). Mientras tanto, se deriva la expresión del límite regional. Luego, se adopta la modulación por ancho de pulso de estado cero activa (AZSPWM) en LVMR. Para mejorar el rendimiento en estado estacionario, se aplica la modulación por ancho de pulso de estado cercano (NSPWM) sin ZVVs opuestos en HVMR. Además, cuando el vector de tensión de referencia (VV) se encuentra en OVMR, se propone un esquema óptimo para mejorar la respuesta dinámica. Bajo la premisa de que no existe ZVV en todo el rango de modulación, los resultados de simulación y experimentales muestran que el método de modulación híbrido propuesto puede mejorar el rendimiento en estado estacionario y dinámico del sistema de accionamiento de la PMSM.