본 논문에서 회전자 시정수 변화에 따른 벡터제어 시스템의 성능저하에 대하여 고찰하고, 동기좌표계의 탄젠트 토크각과 정지좌표계의 탄젠트 토크각의 일치 관계를 이용하여 온라인으로 회전자 시정수의 변화를 추정하는 알고리즘을 제안한다. 제안한 알고리즘의 타당성을 검토하기 위하여 컴퓨터 시뮬레이션 및 실험을 수행하였다.
전력전자학회 1998년도 Proceedings ICPE 98 1998 International Conference on Power Electronics
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pp.346-351
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1998
In design of a digital current controller for a 3-phase (3 ) voltage-source (VS) PWM converter, its conventional model, i.e., stationary or synchronous reference frame model, is used in obtaining its discretized version. It introduces, however, inherent errors since the following practical problems are not taken into consideration: the characteristics of the space vector-based pulse-width modulation (SVPWM) and the time delays in the process of sampling and computation. In this paper, the new hybrid reference frame model of the 3 VS PWM converter is proposed considering these problems. In addition, the direct digital current controller based on this model is designed without any prediction or extrapolation algorithm to compensate the time delay. So the control algorithm is made very simple. It represents no steady-state error in input current control and has the optimized transient responses. The validity of the proposed algorithm is proved by the computer simulation and experimental results.
This paper presents a sliding mode observer for the sensorless control of interior permanent magnet synchronous motor (IPMSM) drives. The sliding mode observer has been presented as a robust estimation method. Most of these previous works, however, were not for an interior PMSM (IPMSM), but for a non-salient pole PMSM and its observer design is conducted in the stationary reference frame. Thus, in this paper, we investigate the design of a sliding mode observer and its driving characteristics for an IPMSM. The proposed sliding mode observer is designed in the rotating reference frame, and good drive performance is achieved even when the observer parameters are mismatched with those of an actual motor. The proposed method is applied to a 600W IPMSM, and, then, the measurement results are presented.
This paper presents an adaptive flux observer to estimate stator flux linkage and stator inductances of an interior permanent-magnet synchronous machine considering magnetic saturation. The concept of static and dynamic inductances due to saturation is introduced in the machine model to describe the relationship between current and flux linkage and the relationship between their time derivatives. A flux observer designed in the stationary reference frame with constant inductance is analyzed in the rotor reference frame by a frequency-response characteristic. An adaptive algorithm for an on-line inductance estimation is proposed and a Lyapunov-based analysis is given to discuss its stability. The dynamic inductances are estimated by using Taylor approximation based on the static inductances estimated by the adaptive method. The simulation and experimental results show the feasibility and performance of the proposed technique.
In this paper, the voltage equation of the stationary reference frame was reduced in squirrelcage induction motor using vector control algorithm, and changed that of the d-q synchronously rotating reference frame, so the torque equation was reached, and propose vector control algorithm for speed control. Also the real time control was possibled using DSP(TMS320C31) to experiment system which show high accuracy speed response characteristics by liner current control using space voltage vector PWM method.
The thesis proposes the sensorless vector control method that estimates the rotor speed and rotor time constant at the same time using stator current. In the proposed method, stator current error in the stationary reference frame is proportional to estimated speed error, and stator current error in the synchronous reference frame is proportional to estimated rotor time constant error. The proposed method can simultaneously produce a fast speed estimation and rotor time constant estimation. Therefore, this new method offers an improvement in the performance of a sensorless vector controller. And, the superiority of the proposed method is verified by simulation.
This paper proposes a Multiband Shunt Hybrid Active Filter (SHAF) with sensorless control. A plant is modeled in the discrete- time domain and a controller is designed using the Pole shifting law in the polynomial domain. This control approach is very useful for filtering the load harmonics with reduced sensor counts where a low cost solution like SHAF is required. Multiple Synchronous Reference Frames (MSRF) and low pass filters are used to measure the $5^{th}$ and $7^{th}$ harmonic components separately from the load and filter currents. Individual current controllers are designed for the $5^{th}$ and $7^{th}$ harmonic currents. Control is realized in the stationary, three-phase (abc) reference frame. Performance of the controller is validated through simulation, using realistic plant and controller models, as well as experimentally on a full-scale distribution system.
The effects of dead-time and offset error, which cause output current distortion in single-phase grid-connected inverters are investigated this paper. Offset error is typically generated by measuring phase current, including the voltage unbalance of analog devices and non-ideal characteristics in current measurement paths. Dead-time inevitably occurs during generation of the gate signal for controlling power semiconductor switches. Hence, the performance of the grid-connected inverter is significantly degraded because of the current ripples. The current and voltage, including ripple components on the synchronous reference frame and stationary reference frame, are analyzed in detail. An algorithm, which has the proportional resonant controller, is also proposed to reduce current ripple components in the synchronous PI current regulator. As a result, computational complexity of the proposed algorithm is greatly simplified, and the magnitude of the current ripples is significantly decreased. The simulation and experimental results are presented to verify the usefulness of the proposed current ripple reduction algorithm.
A novel single phase Phase-Locked Loop (PLL) is proposed in this paper to accurately and rapidly estimate the instantaneous phase angle of a grid. A conjugate rotating vector pair is proposed and defined to synthesize the single phase signal in the stationary reference frame. With this concept, the proposed PLL innovatively sets one phase input of the PARK transformation to a constant zero. By means of a proper cancellation, a zero steady state phase angle estimation error can be achieved, even under magnitude and frequency variations. The proposed PLL structure is presented together with guidelines for parameters adjustment. The performance of the proposed PLL is verified by comprehensive experiments. Satisfactory phase angle estimation can be achieved within one input signal cycle, and the estimation error can be totally eliminated in four input cycles for the most severe conditions.
Park, Gwi-Geun;Hwang, Seon-Hwan;Kim, Jang-Mok;Lee, Kyo-Beum;Lee, Dong-Choon
Journal of Power Electronics
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제10권3호
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pp.313-319
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2010
This paper proposes a new compensation algorithm for the current measurement errors in a DFIG (Doubly Fed Induction Generator). Generally, current measurement path with current sensors and analog devices has non-ideal factors like offset and scaling errors. As a result, the dq-axis currents of the synchronous reference frame have one and two times ripple components of the slip frequency. In this paper, the main concept of the proposed algorithm is implemented by integrating the 3-phase rotor currents into the stationary reference frame to compensate for the measured current ripples in a DFIG. The proposed algorithm has several beneficial features: easy implementation, less computation time, and robustness with regard to variations in the electrical parameters. The effectiveness of the proposed algorithm is verified by several experiments.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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