In this paper, AC electric vehicle propulsion system(Converter/Inverter) using high power semiconductor, IPM(Intelligent Power module) is proposed. 2-Parallel operation of two PWM converter is adopted for increasing capacity of system and the VVVF inverter control is used a mixed control algorithm, where the vector control strategy at low speed region and slip-frequency control strategy at high speed region. The proposed propulsion system is verified by experimental results with a 1,350kW converter and 1.100kVA inverter with four 210kW traction motors.
In this paper, development and performance characteristic of propulsion system(Converter/Inverter) using IPM(Intelligent Power Module) for 120km/h AC electric vehicle is proposed. The proposed propulsion system is comprised of IPM converter and inverter stack which uses natural air-cooling system, DC-Link, OVCRf unit and control unit. And also 2-Parallel operation of two PWM converter is adopted for increasing capacity of system and the VVVF inverter control is used a mixed control algorithm, where the vector control strategy at low speed region and slip-frequency control strategy at high speed region. The proposed propulsion system is verified by main line test results as well as combined test results.
In this paper, Development of propulsion system using IPM(Intelligent Power Module) for DC electric vehicle is proposed. Designed propulsion system is comprised of inverter stack which includes 6 IPM, BCH(Breaking Chopper) unit, FC(Filter Capacitor), Control unit. IPM can compose propulsion system simple by including gate drive circuit and protection circuit. Inverter stack is designed as a simple structure using IPM and non clamp capacitor. VVVF Inverter control is used the vector control strategy at low velocity region and slip frequency-control strategy at high velocity region. Designed propulsion system proves the performance through test and revenue service.
The time optimal position control scheme can be repeatedly taken from the initial state of a dynamic system to a desired one as fast as possible at the industrial drives. In this case, the machine parameters will vary due to temperature, frequency, and saturation effects. In particular, the rotor resistance value changes dramatically with temperature and frequency. These changes affect the command values of the stator current components and slip speed. There is a mismatch between the commanded variables and actual variables of the induction motor drive, and this situation leads to decoupling of the vector controller from the plant, i.e the induction motor. Consequences of such decoupling include the initiation of oscillations of the rotor flux and unsuitable switching of electromagnetic torque of the induction motor servo drive. Therefore, a rotor resistance parameter compensating method for the induction motor is described.
This paper presents a new rotor resistance identification algorithm for induction motors. The algorithm is derived form the fact that the slip frequency given in the d-q rotating frame is equal to that measured in the x-y fixed frame. Rotor resistance varies greatly with the machine temperature. In certain cases, the rotor resistance can increase 100 % over its ambient or nominal value. This deteriorates the dynamic performance of vector control systems for induction motors. However, the control scheme proposed in this paper is robust with respect to variations in rotor resistance because an efficient identification algorithm for rotor resistance is employed. To illuminate the performance of the proposed controller further, the simulation results are presented.
전력전자학회 1998년도 Proceedings ICPE 98 1998 International Conference on Power Electronics
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pp.298-303
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1998
In the speed sensorless control of the induction motor, the machine parameters (especially the secondary resistance R2) have a strong influence to the speed estimation. It is known that the simultaneous estimation of the speed and R2 is impossible in the slip frequency type vector control, because the secondary flux is constant. But the secondary flux is not always constant in the speed transient state. In this paper the R2 estimation in the transient state without adding any additional signal to the stator current is proposed. This algorithm uses the least mean square algorithm and the adaptive algorithm, and it is possible to estimate the R2 exactly. This algorithm is verified by the digital simulations and the experiments.
유도전동기의 속도 제어를 원활하게 수행하기 위해서는 필요한 회전자 속도 정보를 얻어야 한다. 속도 정보를 얻으려면 센서를 사용하여 얻어야 하지만, 센서를 사용하지 않고 적절한 알고리즘을 이용하여 얻을 수도 있다. 속도 정보를 얻기 위해서 모델 기준 적응 시스템(MARS; model reference adaptive system)을 사용하여 시스템을 설계 하였고, 유도전동기의 속도 제어 방식 중에 하나인 간접 벡터 제어 방식으로 전동기의 전류와 회전자 파라미터 값으로부터 연산된 슬립 주파수를 회전자 속도와 합하여 자속의 위치 정보를 얻어내는 방식을 사용하였다. 실제 자속 정보 없이도 넓은 속도 영역에서 간단하게 순시 전류 제어를 행할 수 있으며 제어기의 구조가 간단하다는 장점을 가질 수 있다. 따라서 본 논문에서는 간접 벡터 제어 방식을 기반으로 제어 시스템을 구성하였고, 이를 실현하기 위해 필요한 회전자 속도 정보를 센서로 사용하지 않고 개발한 지능형 알고리즘으로 추정하여 유도전동기의 속도 제어 시스템을 개발하였다.
It is necessary to measure the current of rotor for controlling the active and reactive power generated by the stator side of the doubly fed induction generator (DFIG) system. There are offset and scaling errors in the current measurement. The offset and scaling errors cause one and two times current ripples of slip frequency in the synchronous reference frame of vector control, respectively. This paper proposes a compensation method to reduce their ripples. The stator current is variable according to the wind force but the rotor current is almost constant. Therefore input of the rotor current is more useful for a compensation method. The proposed method adopts the synchronous d-axis current of the rotor as the input signal for compensation. The ripples of the measurement errors can be calculated by integrating the synchronous d-axis stator current. The calculated errors are added to the reference current of rotor as input of the current regulator, then the ripples are reduced. Experimental results show the effectiveness of the proposed method.
대용량 유도전동기용 인버터 개발을 위한 부하 장치는 고가의 제작 비용 및 제작에 많은 시간이 필요하므로 유도전동기 및 부하 장치를 대체할 수 있는 시뮬레이터 개발에 대한 필요가 증대되고 있다. 기존의 대용량 3상 유도전동기의 인버터용 부하 시뮬레이터는 리액터와 3상 PWM 정류기를 사용하여 시험용 인버터의 전류를 제어함으로써 단지 인버터의 부하로만 작용할 뿐 유도전동기의 특성을 모사하기 어렵다. 본 논문에서는 LCL 필터와 3상 PWM 정류기를 이용하여 3상 유도전동기의 모델과 부하 특성을 모사할 수 있는 실시간 시뮬레이터를 제안한다. PWM 인버터에 흐르는 전류는 3상 유도전동기의 고정자 전류를 모사하며 LCL 필터의 인덕터에 흐르는 전류와 커패시터 전압에 의해 제어된다. LCL 필터의 커패시터 전압은 3상 유도전동기의 회전자 자속에 의해 고정자 권선에 유기되는 유도기전력을 모사하며 인덕터 전류와 PWM 정류기에 의해 제어된다. 3상 유도전동기의 회전자 전류, 고정자 및 회전자 자속, 전동기 토크, 슬립 주파수 및 회전자 속도는 인버터에 흐르는 전류와 유도전동기의 상수로부터 유도된다. MATLAB/Simulink 시뮬레이션을 통하여 제안된 3상 유도전동기용 실시간 시뮬레이터의 전기적, 기계적 모델 특성 및 벡터제어 동작을 검증하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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