Cuatro niveles de DTC basados en histéresis para mejorar la capacidad de par de un IPMSM alimentado por un inversor NPC de tres niveles
Autores: Hakami, Samer Saleh; Lee, Kyo-Beum
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2020
Acceso abierto
Artículo científico
2020
Cuatro niveles de DTC basados en histéresis para mejorar la capacidad de par de un IPMSM alimentado por un inversor NPC de tres niveles
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Estrategias de control
Ondulaciones de par
Controlador de par de histéresis
Inversor de punto neutro abrazado
Motor síncrono de imán permanente
Cálculo promedio del error de par
Licencia
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Citaciones: Sin citaciones
El control directo de par (DTC) se considera una de las estrategias de control más simples y rápidas utilizadas en accionamientos de motores. Sin embargo, produce grandes fluctuaciones de par y flujo. Reemplazar el controlador de par de histéresis de dos niveles convencional (HTC) con un HTC de cuatro niveles para un inversor de punto neutral de tres niveles (NPC) puede reducir las fluctuaciones de par y flujo en los accionamientos de motores síncronos de imán permanente interior (IPMSM). Sin embargo, el par no se controlará adecuadamente dentro de las bandas superiores de HTC al conducir el IPMSM en las regiones de velocidad media y alta. Este problema hace que la corriente del estator disminuya, lo que resulta en un mal control de par. Para resolver este problema, se propone un algoritmo simple basado en el cálculo promedio del error de par. En primer lugar, el algoritmo propuesto lee la información del par calculado y el par de referencia correspondiente para calcular el error de par. En segundo lugar, se calcula el valor promedio del error de par instantáneamente a medida que cambia el par de referencia. Finalmente, el valor promedio del error de par se utiliza para indicar el funcionamiento del algoritmo propuesto sin necesidad de información de la velocidad del motor. Al utilizar el algoritmo propuesto, el par puede controlarse bien en todas las regiones de velocidad, y así, se puede obtener una mejor forma de onda de corriente del estator. Los resultados de simulación y experimentales validan la efectividad del método propuesto.
Descripción
El control directo de par (DTC) se considera una de las estrategias de control más simples y rápidas utilizadas en accionamientos de motores. Sin embargo, produce grandes fluctuaciones de par y flujo. Reemplazar el controlador de par de histéresis de dos niveles convencional (HTC) con un HTC de cuatro niveles para un inversor de punto neutral de tres niveles (NPC) puede reducir las fluctuaciones de par y flujo en los accionamientos de motores síncronos de imán permanente interior (IPMSM). Sin embargo, el par no se controlará adecuadamente dentro de las bandas superiores de HTC al conducir el IPMSM en las regiones de velocidad media y alta. Este problema hace que la corriente del estator disminuya, lo que resulta en un mal control de par. Para resolver este problema, se propone un algoritmo simple basado en el cálculo promedio del error de par. En primer lugar, el algoritmo propuesto lee la información del par calculado y el par de referencia correspondiente para calcular el error de par. En segundo lugar, se calcula el valor promedio del error de par instantáneamente a medida que cambia el par de referencia. Finalmente, el valor promedio del error de par se utiliza para indicar el funcionamiento del algoritmo propuesto sin necesidad de información de la velocidad del motor. Al utilizar el algoritmo propuesto, el par puede controlarse bien en todas las regiones de velocidad, y así, se puede obtener una mejor forma de onda de corriente del estator. Los resultados de simulación y experimentales validan la efectividad del método propuesto.