This paper presents an instantaneous space vector modulated voltage source type three-phase soft-switching PFC rectifier using a single auxiliary resonant DC Link snubber for alternative energy utilizations. in the first place, the operating principle of an active auxiliary resonant DC link snubber circuit is described including its unique features. In the next place, the simulation analysis of three-phase soft-switching PWM rectifier is implemented, and the operating performances or the three-phase voltage-fed PWM rectifier treated here, which can operate under the conditions of sinewave line current shaping and utility power factor are evaluated and discussed on tile basis of this simulation results.
In this paper, a voltage control method based on DQ transformation and Space Vector Pulse Width Modulation (SVPWM) for a single phase three-level converter is proposed. This control method is designed to use DC values instead of using instantaneous values of current which are usually used in single-phase application, so that it results in a fast and robust voltage control response. Simulation results demonstrate the validity of the control strategies.
This study is about vector controlled inverter for high quality elevator drive that is to improve the settling accuracy of elevator car and passenger's comfort in commercial buildings. In this study, an instantaneous space vector control type inverter was used to reduce the torque ripple ant to improve the velocity follow-up. This method calculates Instantaneous actual output torque and flux of induction motor by voltage and current, then compares them with a reference values by a speed regulator. The outputs of comparators select a switching mode, for an optimal voltage vector. Also, this study used IGBT (Insulated Gate Bipolar-Transistor), a high speed switching element, to reduce sound noise level, and DSP (Digital Signal Processor) was used to improve the reliability of the control circuit by fully digitalization.
In this paper, control schemes are developed for a propulsion system(Converter/Inverter) in electrical train. A robust controller for PWM converter is proposed. The converter controller consists of a PI controller for DC output voltage and a current controller using error-space approach for maintaining the sinusoidal current waveform and unity power factor. This proposed method is based on characteristic ratio assignment(CRA) method which has the advantage to design the optimal gain to meet the referenced response and overshoot within the limit range. Inverter system is controlled by vector control and slip frequency control. At low speed region, vector control scheme is applied to control instantaneous torque and slip frequency control is performed under overmodulation region and one pulse mode. Because output voltage of converter contains harmonics ripple at twice input ac line frequency, control scheme is developed to reduce the pulsating torque current. The performance of propulsion system will be verified by simulation and prototype experimental results.
To get instantaneous reference data in a single power system with vector space phasors, the instantaneous load current is adopted as a phase and another new signal, which is delayed through filtering by the phase-delay property of a low-pass filter, is used as the secondary phase. Because the two-phases have a different phase, the instantaneous value of the harmonic current can be obtained without a time-delay in calculation. The reference voltage is created by multiplying the coefficient k by the compensation current using the rotating reference frame synchronized with the source-frequency. To verify the validity of the proposed control method, experiments are carried out on a prototype of the single-phase hybrid active power filter system.
Journal of the Korean Institute of Illuminating and Electrical Installation Engineers
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v.23
no.12
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pp.136-145
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2009
This paper proposes control methods and simulation models of a driving system, which consists of converters and inverters, for high speed trains employing multi-level power converters. The control method of a single phase three-level converter for high-speed trains is designed to use DC values instead of instantaneous current values which are usually used in single-phase application, so that it results in a fast and robust voltage control response. In addition, simulation models of Space Vector Pulse Width Modulation (SVPWM) for single phase three-level converters as well as three level inverters are proposed. Experimental results demonstrate the validity of the simulation model for three-level inverters.
An advanced active power filter for the compensation of instantaneous harmonic current components in nonlinear current load is presented in this paper. A novel signal processing technique using an adaptive neural network algorithm is applied for the detection of harmonic components generated by three-phase nonlinear current loads and this method can efficiently determine the instantaneous harmonic components in real time. The control strategy of the switching signals to compensate current harmonics of the three-phase inverter is also discussed and its switching signals are generated with the space voltage vector modulation scheme. The validity of this active filtering processing system to compensate current harmonics is substantiated on the basis of simulation results.
Kumsuwan, Yuttana;Premrudeepreechacharn, Suttichai;Toliyat, Hamid A.
Journal of Electrical Engineering and Technology
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v.3
no.1
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pp.79-87
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2008
This paper proposes the design and implementation of a direct torque controlled induction motor drive system. The method is based on control of decoupling between amplitude and angle of reference stator flux for determining reference stator voltage vector in generating PWM output voltage for induction motors. The objective is to reduce electromagnetic torque ripple and stator flux droop which result in a decrease in current distortion in steady state condition. In addition, the proposed technique provides simplicity of a control system. The direct torque control is based on the relationship between instantaneous slip angular frequency and rotor angular frequency in adjustment of the reference stator flux angle. The amplitude of the reference stator flux is always kept constant at rated value. Experimental results are illustrated in this paper confirming the capability of the proposed system in regards to such issues as torque and stator flux response, stator phase current distortion both in dynamic and steady state with load variation, and low speed operation.
Arafa, Osama Mohamed;Abdallah, Mohamed Elsayed;Aziz, Ghada Ahmed Abdel
Journal of Electrical Engineering and Technology
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v.13
no.3
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pp.1156-1165
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2018
This paper presents a detailed realization of direct torque controlled induction motor drive for elevator applications. The drive is controlled according to the well-known space vector modulated direct control scheme (SVM-DTC). As the elevator drives are usually equipped with speed sensors, flux estimation is carried out using a current model where two stator currents are measured and accurate instantaneous rotor speed measurement is used to overcome the need for measuring stator voltages. Speed profiling for a comfortable elevator ride and other supervisory control activities to provide smooth operation are also explained. The drive performance is examined and controllers' parameters are fine-tuned using MATLAB/SIMULINK. The blocks used for flux and torque estimation and control in the offline simulation are compiled for real-time using dSPACE Microlabox. The performance of the drive has been verified experimentally. The results show good performance under transient and steady state conditions.
This paper uses the switching function approach to present a simple state model of the Vienna-type rectifier. The approach introduces the relationship between the DC-link neutral point voltage and the AC side phase currents. A novel direct power control (DPC) strategy, which is based on the sliding mode control (SMC) for Vienna I rectifiers, is developed using the proposed power model in the stationary ${\alpha}-{\beta}$ reference frames. The SMC-based DPC methodology directly regulates instantaneous active and reactive powers without transforming to a synchronous rotating coordinate reference frame or a tracking phase angle of grid voltage. Moreover, the required rectifier control voltages are directly calculated by utilizing the non-linear SMC scheme. Theoretically, active and reactive power flows are controlled without ripple or cross coupling. Furthermore, the fixed-switching frequency is obtained by employing the simplified space vector modulation (SVM). SVM solves the complicated designing problem of the AC harmonic filter. The simplified SVM is based on the simplification of the space vector diagram of a three-level converter into that of a two-level converter. The dwelling time calculation and switching sequence selection are easily implemented like those in the conventional two-level rectifier. Replacing the current control loops with power control loops simplifies the system design and enhances the transient performance. The simulation models in MATLAB/Simulink and the digital signal processor-controlled 1.5 kW Vienna-type rectifier are used to verify the fast responses and robustness of the proposed control scheme.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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