Wyszukiwarka
prof. dr hab. inż. Marcin Morawiec
Publikacje
Filtry
wszystkich: 104
Katalog Publikacji
Rok 2024
-
Multiscalar Control Based Airgap Flux Optimization of Induction Motor for Loss Minimization
PublikacjaBased on the induction motor model, considering the core loss resistance that accounts for magnetic characteristic saturation, a speed control approach is devised with an adaptive full-order (AFO) speed observer. The induction motor model analysis is done sincerely in a stationary reference frame. The control approach incorporates a flux reference generator designed to meet optimal operational circumstances and a nonlinear speed...
-
Non-Adaptive Speed and Position Estimation of Doubly-Fed Induction Generator in Grid-Connected Operations
PublikacjaThe nonadaptive speed and position estimation scheme for a doubly-fed induction generator (DFIG) is presented in this article. The observer structure is based on the extension of the mathematical model of DFIG to the introduced H vector. Based on the defined H vector, the nonadaptive position and speed estimation is proposed. The Lyapunov method is extended to the practical stability theorem to stabilize the structure. The classic...
Rok 2023
-
A Five-Leg Three-Level Dual-Output Inverter
PublikacjaClassical 3-level dual-output inverter, 3-L DOI, involves two similar 3-level inverters that provides a pair of 3-phase output voltages with same or different frequencies from common input voltage source. Flexibility of either operation of the constituting inverters is evident in this DOI; but total duplication of power switches is a major drawback. State of the art coupled 3-L DOIs reduce this drawback by providing series-shared...
-
Core loss resistance impact on sensorless speed control of an induction motor using hybrid adaptive sliding mode observer
PublikacjaInduction motors (IMs) experience power losses when a portion of the input power is converted to heat instead of driving the load. The combined effect of copper losses, core losses, and mechanical losses results in IM power losses. Unfortunately, the core losses in the motor, which have a considerable impact on its energy efficiency, are not taken into account by the generally employed dynamic model in the majority of the studies. Due...
-
Feedback Control of Doubly-Fed Generator Connected to Current Source Converter
PublikacjaDoubly-fed induction generator (DFIG) system supplied by current source converter (CSC) is considered in this article. The DFIG can work in two independent modes: AC grid connection and stand-alone mode. The DFIG is connected to the ac grid directly through its stator and the CSC links the rotor side. In this mode, the active and reactive powers of the DFIG must be controlled. This article proposes two control system structures...
-
Rotor-Flux Vector based Observer of Interior Permanent Synchronous Machine
PublikacjaThe sensorless control system of the interior permanent magnet machine is considered in this paper. The control system is based on classical linear controllers. In the machine, there occurs non-sinusoidal distribution of rotor flux together with the slot harmonics, which are treated as the control system disturbances. In this case, the classical observer structure in the (d-q) is unstable for the low range of rotor speed resulting...
-
Space Vector Pulsewidth Modulation Strategy for Multilevel Cascaded H-Bridge Inverter With DC-Link Voltage Balancing Ability
PublikacjaSpace vector pulsewidth modulation (SVPWM) algorithms for cascaded H-bridge multilevel (CHB ML) inverter usually provide the possibility of using several combinations of active voltage vectors to generate the same output voltage vector. For preselected H-bridges, some of them may generate output voltages opposite to the assumed direction. This results in the change of the dc-link voltages of these H-bridges in the opposite direction...
-
Winding function approach based design of novel five-phase brushless doubly fed induction generator
PublikacjaThe paper presents the concept of the new design of the five-phase brushless doubly fed induction generator. The generator is dedicated to the modern wind turbine. The innovative design approach uses a five-phase power supply from the stator control winding side of the generator with a stator three-phase classic power winding. The research results presented indicate that the electromagnetic coupling between the control and power...
Rok 2022
-
A Comparative Study of Fuzzy SMC with Adaptive Fuzzy PID for Sensorless Speed Control of Six-Phase Induction Motor
PublikacjaMulti-phase motors have recently replaced three-phase induction motors in a variety of applications due to the numerous benefits they provide, and the absence of speed sensors promotes induction motors with variable speed drives. Sensorless speed control minimizes unnecessary speed encoder cost, reduces maintenance, and improves the motor drive’s reliability. The performance comparison of the fuzzy sliding mode controller (FSMC)...
-
A Comparative Study of Fuzzy SMC with Adaptive Fuzzy PID for Sensorless Speed Control of Six-Phase Induction Motor
PublikacjaMulti-phase motors have recently replaced three-phase induction motors in a variety of applications due to the numerous benefits they provide, and the absence of speed sensors promotes induction motors with variable speed drives. Sensorless speed control minimizes unnecessary speed encoder cost, reduces maintenance, and improves the motor drive’s reliability. The performance comparison of the fuzzy sliding mode controller (FSMC)...
-
Control Strategy of a Five-Phase Induction Machine Supplied by the Current Source Inverter With the Third Harmonic Injection
PublikacjaIn the five-phase induction machine (IM), it is possible to better use the electromagnetic circuit than in the three-phase IM. This requires the use of an adequate converter system which will be supplied by an induction machine. The electric drive system described, in this article, includes the five-phase induction machine supplied by the current source inverter (CSI). The proposed novelty—not presented previously—is the control...
-
Hybridized Space-Vector Pulsewidth Modulation for Multiphase Two-Level Voltage Source Inverter
PublikacjaIn space vector pulsewidth modulation (SVPWM) algorithms for multiphase two-level voltage source inverters (VSI), the components of active vectors in all orthogonal spaces have to be calculated within the processor and stored in its memory. These necessitate intensive computational efforts of the processor and large memory space. This article presents a hybridized SVPWM for multiphase two-level VSI. In this algorithm, elements...
-
Integrated Three-Level Dual-Phase Inverter
PublikacjaIn view of reducing the number of inverter legs that provide dual-phase, three-level output voltages (as may be needed in an uninterruptible power supply), and that also provide a wide range of output frequencies (as needed in an advanced motor drive system with wide speed ranges), a three-level, dual-phase inverter topology is presented in this paper. Its three-level attribute was based on the F-type inverter topological concept,...
-
Non-Adaptive Rotor Speed Estimation of Induction Machine in an Adaptive Full-Order Observer
PublikacjaIn the sensorless control system of an induction machine, the rotor speed value is not measured but reconstructed by an observer structure. The rotor speed value can be reconstructed by the classical adaptive law with the integrator. The second approach, which is the main contribution of this paper, is the non-adaptive structure without an integrator. The proposed method of the rotor speed reconstruction is based on an algebraic...
-
Non-Adaptive Speed and Position Observer of Doubly-Fed Induction Generator
PublikacjaThe non-adaptive speed and position estimation of a doubly-fed induction generator (DFIG) is presented in this paper. The speed observer is based on the mathematical model of DFIG and to stabilize the structure the Lyapunov method is used. The classic stator field-oriented control to active and reactive power control is used in the sensorless control system. The performance of the proposed algorithm of a speed observer is validated...
-
Układ sterowania 5-fazową maszyną synchroniczną z magnesami trwałymi (PMSM)
PublikacjaW pracy przedstawiono nowy układ sterowania bezczujnikowego 5-fazową maszyną synchroniczną z magnesami trwałymi zagłębionymi (IPMSM) . Zaproponowany układ wykorzystuje obserwator stanu dla zmiennych w pierwszym układzie współrzędnych (1 harmoniczna), jak i drugim (3 harmoniczna), w celu zwiększenia gęstości momentu elektromagnetycznego. Zaprezentowano schemat kompletnego układu sterowania, przebiegi zmiennych w stanie ustalonym,...
Rok 2021
-
A Single-Carrier-Based Pulse-Width Modulation Template for Cascaded H-Bridge Multilevel Inverters
PublikacjaMultiplicity of the triangular carrier signals is a criterion for the extension of sinusoidal pulsewidth modulation, SPWM, to a number of output voltage levels per phase-leg in cascaded H-bridge (CHB) multilevel inverter (MLI). Considering medium and high voltage applications where appreciable number of output voltage levels from CHB MLI is needed, commensurate high number of carrier signals in either classical level- or phase-shifted...
-
Asymmetrical Modes in Polyphase Motors and Drives
PublikacjaThe effect of power supply and/or motor asymmetry on the phase-load distribution and the ripple of electromagnetic torque in a polyphase drive is studied by the method of symmetrical components. It is shown that the presence of asymmetry causes the mapping of all harmonics in the supply voltage into all planes of symmetrical components and eliminates the possibility of independent control of harmonics. The dynamic model of a five-phase...
-
Current Source Inverter Fed Drive
PublikacjaThis book covers three-phase and multiphase (more than three-phase) motor drives including their control and practical problems faced in the field (e.g., adding LC filters in the output of a feeding converter), are considered. The new edition contains links to Matlab®/Simulink models and PowerPoint slides ideal for teaching and understanding the material contained within the book. Readers will also benefit from the inclusion of: A...
-
Pulse-Width Modulation of Power Electronic DC–AC Converter
PublikacjaThe Second Edition of High Performance Control of AC Drives with Matlab®/Simulink delivers an updated and thorough overview of topics central to the understanding of AC motor drive systems. The book includes new material on medium voltage drives, covering state-of-the-art technologies and challenges in the industrial drive system, as well as their components, and control, current source inverter-based drives, PWM techniques for...
-
Pulse-Width Modulation Template for Five-Level Switch-Clamped H-Bridge-Based Cascaded Multilevel Inverter
PublikacjaThis article presents a carrier-based pulse-width modulation (PWM) template for a 5-level, H bridge-based cascaded multilevel inverter (MLI). The developed control concept generates adequate modulation template for this inverter topology wherein a sinusoidal modulating waveform is modified to fit in a single triangular carrier signal range. With this modulation approach, classical multiplicity and synchronization of the triangular...
-
Simulation Studies of Control Systems for Doubly Fed Induction Generator Supplied by the Current Source Converter
PublikacjaThe control system for a Doubly Fed Induction Generator (DFIG) supplied by a grid-connected Current Source Converter (CSC) is presented in this paper. Nonlinear transformation of DFIG model to the multi-scalar form is proposed. The nonlinear control strategy of active and reactive power of DFIG is realized by feedback linearization. In the proposed control scheme, the DFIG model and CSI parameters are included. Two Proportional-Integral...
-
Speed observer of induction machine based on backstepping and sliding mode for low‐speed operation
PublikacjaThis paper presents a speed observer design based on backstepping and slidingmode approaches. The inputs to the observer are the stator current and thevoltage vector components. This observer structure is extended to the integra-tors. The observer stabilizing functions contain the appropriate sliding surfaceswhich result from the Lyapunov function. The rotor angular speed is obtainedfrom the non‐adaptive formula with a sliding...
-
Speed Observer Structure of Induction Machine Based on Sliding Super-Twisting and Backstepping Techniques
PublikacjaThis paper presents an analysis of the two speed observer structures which are based on the backstepping and sliding super twisting approach. The observer stabilizing functions result from the Lyapunov theorem. To obtain the observer tuning gains the observer structure is linearized near the equilibrium point. The rotor angular speed is obtained from non-adaptive dependence. In the sensorless control system structure the classical...
-
THREE-LEVEL F-TYPE INVERTER
PublikacjaGiven the recent available IGBT switch modules up to 6.5 kV, 1200 A rating, the prospect of the diode-free variant topology of the three-level neutral-point-clamped (3-level, T-type) inverter in certain medium voltage applications is bright; due to its small part count and low conduction losses compared to the diode-clamped NPC inverter. However, within this voltage range, the input dc voltage rating of 50% of the switches per...
Rok 2020
-
Application of sliding switching functions in backstepping based speed observer of induction machine
PublikacjaThe paper presents an analysis of the speed observer which is based on the backstepping and sliding mode approach. The speed observer structure is based on the extended mathematical model of an induction machine. The observer structure is based on the measured phase stator currents and transformed to ( αβ ) coordinate system. The stator voltage vector components are treated as known values. Additionally, such an observer structure...
-
Badania bezczujnikowego układu napędowego z silnikiem pięciofazowym w normalnych i awaryjnych stanach pracy.
PublikacjaW artykule przedstawiono bezczujnikowe sterowanie polowo zorientowane dla pięciofazowego silnika indukcyjnego. Zaproponowany układ sterowania został przebadany pod kątem możliwej pracy w przypadku braku zasilania jednej oraz dwóch faz stojana silnika. Zaprezentowane wyniki badań eksperymentalnych przeprowadzono dla normalnego i awaryjnego trybu pracy napędu w zakresach prędkości ponad znamionowych oraz bardzo niskich.
-
Feedback Control of Multiphase Induction Machines with Backstepping Technique
PublikacjaThe paper presents the control possibility of five phase induction machines. In the proposed solution the machine model vector form is not transformed to the (dq)-coordinate system, that is connected to rotor flux vector, but utilizes the stationary system ( αβ ). Moreover, the nonlinear model linearization is based on demonstrated nonlinear variables transformation for i-orthogonal ( αβ )(n) planes. By introducing the backstepping...
-
Nonadaptive estimation of the rotor speed in an adaptive full order observer of induction machine
PublikacjaThe article proposes a new method of reproducing the angular speed of the rotor of a cage induction machine designed for speed observers based on the adaptive method. In the proposed solution, the value of the angular speed of the rotor is not determined by the classical law of adaptation using the integrator only by an algebraic relationship. Theoretical considerations were confirmed by simulation and experimental tests.
-
Sensorless five-phase induction motor drive with third harmonic injection and inverter output filter
PublikacjaThe paper presents a sensorless control approach for a five-phase induction motor drive with third harmonic injection and inverter output filter. In the case of the third harmonic injection being utilised in the control, the physical machine has to be divided into two virtual machines that are controlled separately and independently. The control system structure is presented in conjunction with speed and rotor flux observers that...
-
Sensorless Rotor Position Estimation of Doubly-Fed Induction Generator Based on Backstepping Technique
PublikacjaThis paper proposes a speed observer algorithm for the sensorless control of a doubly-fed induction generator based on classical adaptive backstepping technique. The sensorless control is shown using classic stator field oriented control which is used to active and reactive power control. Performance of the proposed algorithm of a speed observer is validated by simulation and experimental results obtained using a small-rating generator...
Rok 2019
-
Nonlinear Control of a Doubly Fed Generator Supplied by a Current Source Inverter
PublikacjaNowadays, wind turbines based on a doubly fed induction generator (DFIG) are a commonly used solution in the wind industry. The standard converter topology used in these systems is the voltage source inverter (VSI). The use of reverse-blocking insulated gate bipolar transistor (RB-IGBT) in the current source inverter topology (CSI), which is an alternative topology, opens new possibilities of control methods. This paper presents...
-
Open-Phase Fault Detection Method for Sensorless Five-Phase Induction Motor Drives with an Inverter Output Filter
PublikacjaThe paper presents the sensorless five-phase induction motor drive implementation with an inverter output filter with third harmonic injection. For the sensorless operation, the required observers are presented for the first and third harmonics with consideration of the inverter output filter. Moreover, the interaction of the observers and the control system is capable to handle a deactivation of one or two phases, which improves...
-
Redukcja liczby przełączeń tranzystorów w falowniku kaskadowym z wektorową modulacją szerokości impulsów
PublikacjaW artykule zaprezentowano metody ograniczania liczby przełączeń tranzystorów wybranych mostków kaskadowego falownika napięcia z wektorową modulacją szerokości impulsów. Zaproponowane rozwiązanie umożliwi sterowanie temperaturą poszczególnych mostków H przekształtnika, w którym ten sam strumień powietrza wykorzystano do chłodzenia kilku mostków H. Zmiana liczby przełączanych tranzystorów nie wpływa na dokładność...
-
Sensorless field oriented control for five-phase induction motors with third harmonic injection and fault insensitive feature
PublikacjaThe paper presents a solution for sensorless field oriented control (FOC) system for five-phase induction motors with improved rotor flux pattern. In order to obtain the advantages of a third harmonic injection with a quasi-trapezoidal flux shape, two vector models, α1–β1 and α3–β3, were transformed into d1– q1, d3– q3 rotating frames, which correlate to the 1st and 3rd harmonic plane respectively. A linearization approach of the...
-
Sensorless low speed PMSM motor control with cogging torque compensation
PublikacjaThe paper presents sensorless control of a low speed permanent magnet synchronous machine with use of modified state observer. An overview of the PMSM motor used in the research setup was presented. The problem of drive torque ripple, resulting mainly from the occurrence of a significant cogging torque, was discussed. A solution compensating the torque ripple of the PMSM motor was proposed. A start-up procedure of the speed control...
-
Structure and the space vector modulation for a medium-voltage power-electronic-transformer based on two seven-level cascade H-bridge inverters
PublikacjaThis study presents the structure and the space vector pulse-width modulation (SVPWM) for power electronic transformer (PET) based on two seven-level cascade H-bridge (CHB) inverters. The DC links of CHB inverters are coupled with nine dual-active bridge (DAB) converters with medium-frequency transformers. The DC-link voltages are equalised with two methods – through the control of DAB voltages...
Rok 2018
-
BEZCZUJNIKOWE STEROWANIE WOLNOOBROTOWYM SILNIKIEM PMSM Z KOMPENSACJĄ MOMENTU ZACZEPOWEGO
PublikacjaW pracy przedstawiono propozycję rozwiązania problemu bezczujnikowego sterowania wolnoobrotową maszyną synchroniczną z magnesami trwałymi PMSM. Przedstawiono silnik PMSM, który zastosowano w stanowisku badawczym. Omówiono problem występowania tętnień momentu napędowego wynikający głównie ze znacznego momentu zaczepowego. Pokazano rozwiązanie kompensujące tętnienia momentu napędowego w silniku PMSM. Przygotowano procedurę startową...
-
Obserwator prędkości kątowej wirnika maszyny indukcyjnej klatkowej oparty na metodzie backstepping ze ślizgowymi funkcjami przełączającymi
PublikacjaW artykule przedstawiono strukturę obserwatora prędkości kątowej wirnika, która jest oparta na rozszerzonym modelu matematycznym maszyny indukcyjnej klatkowej. Funkcje stabilizujące obserwator uzyskano na podstawie metody backstepping. Ponadto zastosowano ślizgowe funkcje przełączające. Przedstawiono badania eksperymentalne.
Rok 2017
-
Bezczujnikowa identyfikacja uszkodzeń w układzie napędowym z pięciofazowym silnikiem indukcyjnym klatkowym
PublikacjaW artykule przedstawiono zakres prac prowadzonych na Politechnice Gdańskiej w zakresie wielofazowych napędów elektrycznych. Pokazano jeden z realizowanych etapów prac - metodę identyfikacji zaburzeń w bezczujnikowym układzie napędowym z pięciofazowym silnikiem indukcyjnym. Do identyfikacji uszkodzeń wykorzystano analizę estymowanego momentu obciążenia. W metodzie nie jest potrzebne instalowanie, żadnych dodatkowych czujników poza...
-
Control of induction machine supplied by a current source inverter using the multi-scalar transformation and backstepping approach
PublikacjaThe paper describes the voltage control technique of squire-cage induction machines supplied by a current source inverter. The control system is based on new transformation of the electric drive system (machine and inverter) state variables to the multi-scalar variables form. The backstepping approach is used to obtain the feedback control law. The control system contains the structure of the observer...
-
Działanie napędu z pięciofazowym silnikiem indukcyjnym przy uszkodzeniu faz stojana
PublikacjaW artykule przedstawiono najważniejsze zalety wielofazowych napędów elektrycznych. Zaprezentowano budowę pięciofazowego silnika indukcyjnego klatkowego wraz z możliwymi rozwiązaniami uzwojenia stojana, które wpływają na właściwości takiego silnika. Wskazano na zwiększoną niezawodność napędów pięcio-fazowych. Właściwości napędowe potwierdzono wynikami badań eksperymentalnych.
-
Five-phase Induction Motor Drive Operation During Stator Phase Fault
PublikacjaThe article presents the most important advantages of multi-phase electric drives. The construction of a five-phase squirrel cage induction motor together with possible stator winding distribution cases is presented, which affect the properties of such motor. Increased reliability of five-phase drives was indicated. The drive operation properties were confirmed by experimental results.
-
Formowanie wektorów napięcia wyjściowego w pięciofazowych falownikach napięcia
PublikacjaW falownikach pięciofazowych, załączenie wektorów aktywnych powoduje jednoczesne formowane dwóch, zależnych od siebie wektorów napięcia wyjściowego. Sterowanie pięciofazowymi silnikami indukcyjnymi wymaga, aby wektory te miały ściśle określone długości i położenia. Niezależne formowanie dwóch wektorów napięcia o parametrach określonych w układzie sterowania silnikiem wymaga zastosowania odpowiedniej strategii Modulacji Szerokości...
-
Interfejs do zdalnego sterowania ploterem z funkcją rozpoznawania obrazów
PublikacjaMaszyny numeryczne takie jak obrabiarki CNC, plotery czy drukarki 3D są coraz powszechniejsze w użytku. Na Politechnice Gdańskiej przygotowano pracę magisterską [12], której rezultaty przedstawiono w niniejszym artykule. Ze względu na objętość referatu, przedstawiono jedynie wybrane aspekty budowy plotera, aplikacji na urządzenie mobilne oraz przegląd zastosowanych algorytmów optymalizacji pod kątem szybkości rysowania. Aplikacja...
-
Obserwator prędkości kątowej wirnika maszyny indukcyjnej klatkowej oparty na metodzie backstepping ze ślizgowymi funkcjami przełączającymi
PublikacjaW artykule przedstawiono strukturę obserwatora prędkości kątowej wirnika, która jest oparta na rozszerzonym modelu matematycznym maszyny indukcyjnej klatkowej. Funkcje stabilizujące obserwator uzyskano na podstawie metody backstepping. Ponadto zastosowano ślizgowe funkcje przełączające. Przedstawiono badania eksperymentalne.
-
Optimized Space Vector Modulation strategy for five phase voltage source inverter with third harmonic injection
PublikacjaThis paper presents a simple and an effective SVM algorithm for five-phase Voltage-Source Inverters with the possibility to control independently the voltage vectors for fundamental and auxiliary orthogonal subspaces. The essential benefit is that output voltage is generated using only four active voltage vectors with limited numbers of switching. In the proposed solution, four active vectors are arbitrary chosen, independent of...
-
Power electronic transformer based on cascaded H-bridge converter
PublikacjaIn this paper the control strategy of power electronic transformer (PET) is proposed. The analyzed structure of PET uses two seven-level cascaded H-bridge (CHB) rectifiers. The electrical power of PET is transferred between DC-links of CHB converters using dual-active-bridges (DABs) and low voltage high frequency transformers. The roposed solution allows for controlling the active and reactive power with a low level of harmonic...
-
Sensorless Disturbance Detection for Five Phase Induction Motor with Third Harmonic Injection
PublikacjaThe paper presents a sensorless disturbance detection procedure that was done on a five phase induction motor with third harmonic injection. A test bench was developed where a three phase machine serves as disturbance generator of different frequencies. The control of the machines is based on multi scalar variables that ensures an independent control of the motor EMF and the rotor flux. For disturbance identification a speed observer...
-
Sensorless Field Oriented Control of Five Phase Induction Motor with Third Harmonic Injection
PublikacjaIn this paper, a sensorless field oriented control system of five-phase induction machine with the 3rd harmonic rotor flux is presented. Two vector models, α1-β1 and α3-β3, were transformed into d1-q1, d3-q3 models oriented in rotating frames, which correspond to the 1st and 3rd harmonic plane respectively. The authors proposed the linearization of the model in d-q coordinate frames by introducing a new variable “x” which is proportional...
-
Sensorless Multiscalar Control of Five-Phase Induction Machine with Inverter Output Filter
PublikacjaThe paper presents a complete solution for speed sensorless control system for five-phase induction motor with voltage inverter, LC filter and nonlinear control of combined fundamental and third harmonic flux distribution. The control principle, also known as multiscalar control, nonlinear control or natural variables control, is based on a use of properly selected scalar variables in control feedback to linearize controlled system....
-
Space-vector pulsewidth modulation for a seven-level cascaded H-bridge inverter with the control of DC-link voltages
PublikacjaThe control strategy of DC-link voltages for a seven-level Cascaded H-Bridge inverter is proposed in this paper. The DC-link voltage balancing is accomplished by appropriate selection of H-Bridges and control of their duty cycles in Space-Vector Modulation (SVM) algorithm. The proposed SVM method allows to maintain the same voltage level on all inverter capacitors. Regardless of the balancing function, the...
-
Sterowanie wektorowe pięciofazowym silnikiem indukcyjnym z optymalizacją rozkładu strumienia wirnika
PublikacjaW artykule opisano sterowanie wektorowe dla pięciofazowego silnika indukcyjnego z optymalizacją rozkładu strumienia wirnika. Do syntezy sterowania FOC wykorzystano transformację zmiennych do dwóch niezależnych wirujących układów współrzędnych, w których zorientowane są odpowiednio zmienne 1. oraz 3. harmonicznej. Autorzy zaproponowali linearyzację modelu pięciofazowej maszyny indukcyjnej we współrzędnych wirujących d-q przez wprowadzenie...
-
Strategia wektorowej modulacji szerokości impulsów dla wielofazowych falowników napięcia
PublikacjaW artykule zaproponowano strategię wektorowej modulacji szerokości impulsów dla wielofazowych falowników napięcia. Zaproponowane rozwiązanie pozwala na niezależne formowanie napięć wyjściowych w n-fazowym falowniku dwupoziomowym z wykorzystaniem (n-1) wektorów aktywnych. Przedstawiony algorytm modulacji umożliwia dobór sekwencji wektorów aktywnych i pasywnych wymagającej minimalnej liczby przełączeń...
-
Właściwości napędowe pięciofazowego silnika indukcyjnego klatkowego
PublikacjaPracę poświęcono prezentacji najważniejszych właściwości elektrycznego układu napędowego z pięciofazowym silnikiem indukcyjnym klatkowym. Wskazano na zalety takiego napędu potwierdzając je wynikami symulacji i eksperymentów. Zaprezentowano pokazano prototyp pięciofazowego silnika indukcyjnego, przedstawiono jego charakterystyki statyczne w stanach pracy bezawaryjnej jak też przy uszkodzeniach faz uzwojenia stojana. Wykorzystując...
Rok 2016
-
Five-phase squirrel-cage motor. Construction and drive properties
PublikacjaThis paper presents the simulation and experimental results of a five-phase squirrel-cage induction motor. The new machine has been designed to operate in a drive system with third harmonic rotor flux injection in order to improve the motor torque utilization. The motor structure, the mathematical model as well as the laboratory prototype have been described. The motor speed-torque characteristics and transients are elaborated...
-
Sensorless control of five-phase induction machine supplied by the VSI with output filter
PublikacjaIn this paper, a novel sensorless control structure based on multi-scalar variables is proposed. The tatic feedback control law is obtained by using the multi-scalar variables transformation, where the multi-scalar variables approach allows a full linearization of the nonlinear system. The control system could be described as “optimized” because of the minimized number of controllers. Furthermore, control system is divided into...
-
Sterowanie multiskalarne pięciofazową maszyną indukcyjną
PublikacjaZastosowanie przekształcenia układu współrzędnych fazowych na układ ortogonalny dla pięciofazowego silnika indukcyjnego o uzwojeniach skupionych prowadzi do wystąpienia w modelu matematycznym dwóch par składowych alfa-beta wektorów wirujących w dwóch nieruchomych układach współrzędnych. Pierwszy układ współrzędnych odpowiada zmiennym pierwszej harmonicznej, drugi – zmiennym trzeciej harmonicznej. Dla każdego układu występuje oddzielny...
-
Synteza bezczujnikowego sterowania maszyną indukcyjną klatkową zasilaną z falownika prądu
PublikacjaSynteza bezczujnikowego sterowania maszyną indukcyjną klatkową zasilaną z falownika prądu stanowi cel niniejszej monografii. Praca zawiera podstawowe informacje na temat modelowania układu napędowego z maszyną indukcyjną klatkową zasilaną z falownika prądu. Przedstawiono informacje na temat linearyzacji nieliniowych obiektów. Na pod-stawie metody syntezy strukturalnej opracowano nowe transformacje do postaci zmien-nych multiskalarnych,...
Rok 2015
-
Appendix E
PublikacjaThe advance of variable speed drives systems (VSDs) engineering highlights the need of specific technical guidance provision by electrical machines and drives manufacturers, so that such applications can be properly designed to present advantages in terms of both energy efficiency and expenditure. This book presents problems and solutions related to inverter-fed electrical motors. Practically orientated, the book describes the...
-
Power Electronic Transformer For Smart Grid Application
PublikacjaIn this paper the control system of Power Electronic Transformer (PET) for the Smart Grid application is proposed. The structure of PET is based on two Cascaded H-bridge (CHB) converters. The electrical energy is transferred between converters using Dual-Active-Bridges (DAB) and high-frequency transformers. This type of coupling has been used to connect the DC-links of all H-bridges. The proposed control system for PET makes it...
-
Sensorless Control of Induction Machine Supplied by Current Source Inverter
PublikacjaThe paper describes the voltage control technique of induction machines supplied by a current source inverter. The control system is based on proposed new multi-scalar variables, which are named “r.” The control system contains the output filter capacitor's model. In the sensorless control system the Z type backstepping speed observer was applied. The mathematical dependences are confirmed by simulation and experimental research.
-
Sensorless control system of induction machine supplied by voltage source inverter with output filter
PublikacjaThe paper focuses on sensorless control of the induction machines supplied by inverter with the output filters. “The novel” idea of the speed observer which is based on the backstepping approach is shown. The standard structure of the exponential observer is extended by the integrators and additional Z vector. The simulation and experimental results validate the proposed solution.
-
Sterowanie multiskalarne pięciofazowym silnikiem indukcyjnym
PublikacjaZastosowanie przekształcenia układu współrzędnych fazowych na układ ortogonalny do pięciofazowego silnika indukcyjnego o uzwojeniach skupionych prowadzi do wystąpienia w modelu matematycznym dwóch par składowych alfa-beta wektorów wirujących w dwóch nieruchomych układach współrzędnych. Pierwszy układ współrzędnych odpowiada zmiennym pierwszej harmonicznej, drugi – zmiennym trzeciej harmonicznej. Dla każdego układu występuje oddzielny...
-
Z type Observer Backstepping For Induction Machines
PublikacjaThis paper contains a relatively new synthesis method for non-linear objects, named backstepping. This method can be used to obtain the observer structure. The paper presents the structure of the speed observer which is a new proposition of observer backstepping with additional state variables marked Z. The rotor speed can be estimated in three different ways. The first is based on the adaptive approach, the second on the nonadaptive...
Rok 2014
-
Obserwator typu M prędkości kątowej wirnika maszyny asynchronicznej z estymacją rezystancji stojana i wirnika
PublikacjaW referacie przedstawiono metodę kroków wstecz, znaną z ang. backstepping, którą wykorzystano do otrzymania modelu obserwatora prędkości kątowej wirnika maszyny indukcyjnej klatkowej. Podstawowy model maszyny rozszerzono o model zmiennych, które nazwano M. Synteza kroków wstecz rozszerzonego modelu maszyny doprowadziła do powstania nowego obserwatora, którego nazwano obserwatorem typu M. Zależność na estymowaną prędkość kątową...
-
The Electrical Drive Systems with the Current Source Converter
Publikacja-
Rok 2013
-
Bezczujnikowe sterowanie maszynami elektrycznymi zasilanymi przekształtnikowo
PublikacjaOpracowanie teoretycznych podstaw do projektowania bezczujnikowych, nieliniowo sterowanych układów napędowych z maszynami elektrycznymi stanowiło zasadniczy cel monografii. Wiele zagadnień dotyczących bezczujnikowego sterowania zostało opracowanych dla modelu maszyny w postaci wektorowej. Autor niniejszej rozprawy zaproponował wykorzystanie modeli multiskalarnych do określenia zmiennych sterujących i nieliniowych sterowań odsprzęgających....
-
Control strategy for the multilevel cascaded H-bridge converter
PublikacjaThe paper presents the control strategy for Cascaded H-bridge (CHB) converter . The converter output voltage using Space-Vector Pulse Width Modulation (SV-PWM) strategy is controlled. The DC-link voltages are controlled by appropriate choice of H-Bridges and appropriate choice of active and passive vectors.
-
Obserwator typu M prędkości kątowej wirnika maszyny asynchronicznej z estymacją rezystancji stojana i wirnika
PublikacjaW referacie przedstawiono metodę kroków wstecz, znaną z ang. backstepping, którą wykorzystano do otrzymania modelu obserwatora prędkości kątowej wirnika maszyny indukcyjnej klatkowej. Podstawowy model maszyny rozszerzono o model zmiennych, które nazwano M. Synteza kroków wstecz rozszerzonego modelu maszyny doprowadziła do powstania nowego obserwatora, którego nazwano obserwatorem typu M. Zależność na estymowaną prędkość kątową...
-
The Adaptive Backstepping Control of Permanent Magnet Synchronous Motor Supplied by Current Source Inverter
Publikacja...
-
The adaptive backstepping control of PMSM supplied by current source inverter for the field weakening region
PublikacjaThe sensorless control system of permanent magnet synchronous motor PMSM supplied by current source inverter for field weakening operation is presented in this paper. The adaptive backstepping control system and the backstepping speed observer are presented. The control system is based on multi-scalar variables. The control variables are: dc-link voltage and the output current vector pulsation. The control system was named voltage...
Rok 2012
-
Dynamic variables limitation for backstepping control of induction machine and voltage source converter
PublikacjaDynamic variables limitation for backstepping control of induction machine and voltage source converter The paper presents the method of control of an induction squirrel-cage machine supplied by a voltage source converter. The presented idea is based on an innovative method of the voltage source converter control, consisting in direct joining of the motor control system with the voltage source rectifier control system. The combined...
-
Sensorless Control of Induction Motor Supplied by Current Source Inverter
Publikacja
Rok 2011
-
Adaptacyjny obserwator zmiennych stanu i prędkości kątowej maszyny indukcyjnej klatkowej
Publikacja -
Advances in CSI-fed induction motor drives
PublikacjaThe application of current source inverters (CSI)in induction motor (IM) drives offers a number of advantages,including: voltage boosting capability, natural shoot-throughshort-circuit protection and generation of sinusoidal voltages.The exact generation of sinusoidal voltages is possible thanks tothanks to the effect of the output ac filter capacitors and mayimprove the accuracy of sensorless IM control. The eliminationof high...
-
Control Systems of an Induction and Synchronous Motor Supplied by Current Source Converter Working as Generator
Publikacja -
Sterowanie maszyną z zagłębionymi magnesami trwałymi zasilaną z falownika prądu
PublikacjaW referacie przedstawiono układy sterowania silnikiem z magnesami trwałymi IPMSM zasilanym z falownika prądu: sterowanie prądowe oraz sterowanie napięciowe. Struktury układów regulacji są oparte o sterowanie multiskalarne. Wyprowadzono zależności określające zmienne sterujące maszyną. Przeprowadzono badania symulacyjne zaproponowanych układów regulacji
-
Uogólnienie metody sterowania maszynami elektrycznymi zasilanymi z przekształtników napięcia lub prądu
PublikacjaReferat dotyczy metody uogólnionej sterowania, która pozwala na zastosowanie takiego samego sterowania w przypadku zasilania maszyn asynchronicznych (klatkowej, pierścieniowej) i synchronicznych z magnesami trwałymi z przekształtnika napięcia lub prądu. Uogólnienie przedstawiono na przykładzie sterowania multiskalarnego. Zaproponowane rozwiązanie zweryfikowano za pomocą symulacji komputerowej oraz badań eksperymentalnych
-
Zastosowanie obserwatora zmiennych stanu do identyfikacji parametrów maszyny indukcyjnej klatkowej
Publikacja
Rok 2010
-
Analiza pracy silnika indukcyjnego 15-fazowego z przekształtnikiem
PublikacjaW pracy przedstawiono analizę pracy silników wielofazowych zasilanych z regulowanego źródła napięcia. Silniki poddane analizie zostały zaprojektowane z wykorzystaniem nie stosowanej w silnikach trójfazowych ilości żłobków równej Q = 30. Badania symulacyjne wykonano w programie do obliczeń polowych FEMM, korzystającego z metody elementów skończonych.
-
Napędy z maszynami indukcyjnymi zasilanymi z przekształtnika prądu
PublikacjaMonografia dotyczy bezczujnikowego sterowania maszyną indukcyjną zasilaną z przekształtnika prądu. W kolejnych rozdziałach przedstawiono modele matematyczne układu napędowego zasilanego z przekształtnika prądu. W monografii przedstawiono szczegółowe wyprowadzenia modeli multiskalarnych wraz z zamieszczeniem struktur układów regulacji. W bezczujnikowym układzie regulacji wykorzystano Obserwator Prędkości Kątowej Krzemińskiego. Przedstawiono...
-
Sterowanie multiskalarne ze wstecznym całkowaniem maszyną indukcyjną klatkową zasilaną z przekształtnika napięcia
PublikacjaReferat dotyczy metody sterowania dwukierunkowym przekształtnikiem napięcia zasilającym maszynę indukcyjną klatkową. Przedstawiona idea bazuje na nowatorskiej metodzie sterowania sieciowym przekształtnikiem napięcia, polegająca na bezpośrednim powiązaniu modelu matematycznego maszyny z modelem matematycznym przekształtnika sieciowego. Zastosowana metoda wstecznego całkowania polepsza właściwości dynamiczne układu napędowego.
-
Sterowanie prądowe maszyną indukcyjną zasilaną z falownika prądu
PublikacjaW referacie przedstawiono układy regulacji maszyną indukcyjną klatkową zasilaną z falownika prądu. Sterowanie zrealizowano w oparciu o multiskalarny model maszyny indukcyjnej klatkowej sterowanej z wymuszeniem składowych prądu stojana. Jakość opracowanych układów regulacji zweryfikowano za pomocą badań symulacyjnych oraz eksperymentalnych
-
Sterowanie silnikiem z magnesami trwałymi IPMSM zasilanymi z falownika prądu
PublikacjaW referacie przedstawiono układy sterowania silnikiem z magnesami trwałymi IPMSM zasilanym z falownika prądu: sterowanie prądowe oraz sterowanie napięciowe. Struktury układów regulacji są oparte o sterowanie multiskalarne. Wyprowadzono zależności określające zmienne sterujące maszyną. Przeprowadzono badania symulacyjne zaproponowanych układów regulacji.
Rok 2009
-
Projekt silnika indukcyjnego 15-fazowego
PublikacjaW referacie przedstawiono analizę budowy silnika indukcyjnego klatkowego 15-fazowego przygotowywanego do pracy z przekształtnikiem 15 fazowym i sterowaniem polowym. Budowa silnika uwzględnia zagadnienia możliwości zmian charakterystyki silnika za pomocą odpowiedniego sterowania przekształtnikiem napięcia.
-
Sterowanie maszyną pierścieniową zasilaną z przekształtnika prądu
PublikacjaW referacie przedstawiono nową koncepcję sterowania maszyną pierścieniową zasilaną od strony wirnika z falownika prądu. W referacie pokazano strukturę tranzystorowego dwukierunkowego falownika prądu. Zagadnienia teoretyczne potwierdzono badaniami symulacyjnymi.
-
Sterowanie silnikiem o magnesach trwałych PMSM z obserwatorem prędkości kątowej wirnika
PublikacjaW referacie przedstawiono nowy sposób sterowania silnikiem PMSM oparty na sterowaniu multiskalarnym. Do sterowania nie jest potrzebne określenie położenia wirnika. W nowym obserwatorze prędkości opartym na obserwatorze Luenbergera estymowana jest prędkość kątowa wirnika oraz strumienie. Rozważania teoretyczne zweryfikowano badaniami symulacyjnymi.
-
The multiscalar control of induction motor with the sliding mode controllers
PublikacjaThe control structure of induction motor is proposed in this paper. The structure of multiscalar control with conventional PI - controllers is well known in literature. The sliding mode multiscalar control (SMMC) conception is presented in this paper. The induction motor is fed by voltage source inverter. Comparison between two multiscalar control method is showed.
Rok 2008
-
Przekształtnik prądu jako sterownik w układach napędowych z silnikami indukcyjnymi
PublikacjaThe circuits used for power conversion applied in drives with electric machines are classified into two groups: voltage source inverters (VSI) and current source inverters (CSI). Application of the current source inverter results in better properties of drive than application of voltage source inverter because there is no output filter. The development of power electronics and especially the IGBTs, in which on/off-times are very...
-
Sliding mode multiscalar control of induction motor
Publikacja...
-
Sterowanie mocą bierną w falowniku prądu sterowanym napięciowo
PublikacjaW artykule zaproponowano metodę sterowania mocą bierną falownika prądu ze sterowaniem napięciowym, w którym ograniczona jest wartość prądu dławika obwodu pośredniczącego oraz narzucona wartość napięcia zasilającego obwód pośredniczący. Rozważania teoretyczne zweryfikowano za pomocą badań symulacyjnych.
-
Sterowanie mocą bierną w falowniku prądu sterowanym napięciowo
PublikacjaW artykule zaproponowano metodę sterowania mocą bierną falownika prądu ze sterowaniem multiskalarnym. Zmiennymi wyjściowymi układu multiskalanego sterowania silnikiem są składowe składowe wektora prądu stojana oraz napięcie zasilające obwód pośredniczący falownika. W artykule zaproponowano metodę sterowania mocą przekształtnika sieciowego,w którym wartość prądu obwodu pośredniczącego oraz napięcie zasilające obwód pośredniczący...
-
Sterowanie silnikiem o magnesach trwałych PMSM z obserwatorem prędkości kątowej wirnika
Publikacja
Rok 2007
-
Bezczujnikowe sterowanie maszyną indukcyjną zasilaną z falownika prądu
Publikacja.
-
Modulacja szerokości impulsów w falownikach prądu
Publikacja -
Modulacja szerokości impulsów w falownikach prądu
PublikacjaW pracy zaproponowano nową metodę modulacji szerokości impulsów dla falowników prądu. Prezentowana metoda modulacj pozwala na eliminację przepięć związanych z obecnością pojemności pasożytniczych tranzystorów mocy i posożytniczymi indukcyjności w obwodzie komutacyjnym. Dodatkowo umożliwia zwiększenie dokładności pomiarów zmiennych wykorzystywanych w układzie sterowania maszyną elektryczną
-
Modulacja szerokości impulsów w falownikach prądu
PublikacjaW pracy zaproponowano nową metodę modulacji szerokości impulsów dla falowników prądu. Prezentowana metoda modulacj pozwala na eliminację przepięć związanych z obecnością pojemności pasożytniczych tranzystorów mocy i posożytniczymi indukcyjności w obwodzie komutacyjnym. Dodatkowo umożliwia zwiększenie dokładności pomiarów zmiennych wykorzystywanych w układzie sterowania maszyną elektryczną
-
Nieliniowe sterowanie silnikiem indukcyjnym zasilanym z falownika prądu
Publikacja.
-
Zmodyfikowane sterowanie silnikiem indukcyjnym zasilanym z falownika prądu
Publikacja.
wyświetlono 3246 razy