E-pismo dla elektryków i elektroników
AUTOMATYKA, ELEKTRYKA, ZAKŁÓCENIA
Vol. 8, Nr 1(27) 2017
Formowanie wektorów napięcia wyjściowego w 5-fazowych falownikach napięcia
Generating the Output Voltages in the 5-phase Voltage Source Inverters
dr hab. inż. Arkadiusz LEWICKI, mgr inż. Patryk STRANKOWSKI, dr hab. inż. Marcin MORAWIEC, dr hab. inż. Jarosław GUZIŃSKI
Abstract
In the five-phase Voltage-Source Inverters, the activation of transistors results in simultaneous generation of two, interrelated
output voltage vectors. Control strategies for 5-phase induction motors require both voltage vectors generated in the inverter to have strictly
specified lengths and positions. Independent generation of two voltage vectors with the parameters determined in the induction motor
control system can be done by appropriate Pulse Width Modulation (PWM) strategy. This paper presents two methods of Space-Vector PWM
for five-phase inverters. Both solutions allow independent generation of both voltage harmonics with a higher priority of the first voltage
harmonic.
Streszczenie
W falownikach pięciofazowych załączenie wektorów aktywnych powoduje jednoczesne formowane dwóch zależnych od
siebie wektorów napięcia wyjściowego. Do sterowania pięciofazowymi silnikami indukcyjnymi wektory te muszą mieć ściśle określone
długości i położenia. Niezależne formowanie dwóch wektorów napięcia o parametrach określonych w układzie sterowania silnikiem
wymaga zastosowania odpowiedniej strategii modulacji szerokości impulsów (MSI). W artykule przedstawiono dwie metody formowania
napięć wyjściowych w falownikach pięciofazowych. Oba rozwiązania umożliwiają niezależne formowanie dwóch wektorów napięcia
przy zachowaniu priorytetu generowania napięcia pierwszej harmonicznej.
Keywords
Space-Vector Pulse Width Modulation, five-phase inverter, electrical drive
Słowa kluczowe
modulacja wektorowa, pięciofazowy falownik napięcia, napęd elektryczny
Rys. / Fig.
Bibliografia / Bilbiography
[1] E. Levi, R. Bojoi, F. Profumo, H.A. Toliyat, S. Williamson, “Multiphase induction motor drives – a technology status review,” Iet Electr. Power
Appl., Vol. 1, No. 4, P. 489, 2007.
[2] E. Levi, “Multiphase electric machines for variable-speed applications,” IEEE Trans. Ind. Electron., Vol. 55, No. 5, Pp. 1893–1909, 2008.
[3] J. Guzinski, G. Kostro, P. Strankowski, M. Morawiec, A. Iqbal, “Pięciofazowy silnik Indukcyjny – budowa I właściwości napędowe,”
Autom. Elektr. Zakłócenia, Vol. 7, No. 4, 2016.
[4] F. Wilczynski, M. Morawiec, P. Strankowski, J. Guzinski, A. Lewicki, “Sensorless field oriented control of five phase induction motor with third
harmonic injection,” 2017, Pp. 392–397.
[5] L. Parsa, “On advantages of multi-phase machines,” In Iecon Proceedings (Industrial Electronics Conference), 2005, Vol. 2005,
Pp. 1574–1579.
[6] Huangsheng Xu, H.A. Toliyat, L.J. Petersen, “Five-phase induction motor drives with DSP-based control system,” IEEE Trans. Power Electron.,
Vol. 17, No. 4, Pp. 524–533, Jul. 2002.
[7] S. Gataric, “A polyphase cartesian vector approach to control of polyphase ac machines,” In Conference Record Of The 2000 IEEE
Industry Applications Conference. Thirty-fifth ias annual meeting and world conference on industrial applications of Electrical Energy
(Cat. No.00ch37129), 2000, Vol. 3, Pp. 1648–1654.
[8] P.S.N. De Silva, J.E. Fletcher, B.W. Williams, “Development of space vector modulation strategies for five phase voltage source inverters,”
In Power Electronics, Machines and Drives, 2004. (Pemd 2004). Second International Conference On (Conf. Publ. No. 498), 2004, Vol. 2,
P. 650—655 Vol.2.
[9] A. Iqbal And E. Levi, “Space vector modulation schemes for a five-phase voltage source inverter,” In 2005 European Conference on Power
Electronics and Applications, 2005, Pp. 1–12.
[10] H. M. Ryu, J. H. Kim, And S. K. Sul, “Analysis of multiphase space vector pulse-width modulation based on multiple D-Q spaces concept,”
IEEE Trans. Power Electron., Vol. 20, No. 6, Pp. 1364–1371, 2005.