Šešių fazių dažnio keitiklio įtampos formavimas moduliuojant erdvinį vektorių
Disertacijos gynimo komisijos narys / Dissertation Defense Board Member | |
Disertacijos gynimo komisijos pirmininkas / Dissertation Defence Board Chairman | |
Disertacijos gynimo komisijos narys / Dissertation Defense Board Member | |
Gudžius, Saulius | Disertacijos gynimo komisijos narys / Dissertation Defense Board Member |
Rang, Toomas | Disertacijos gynimo komisijos narys / Dissertation Defense Board Member |
Disertacijoje nagrinėjama šešių fazių įtampos formavimo problema, taikant erdvinio vektoriaus moduliavimo principą. Darbo tikslas – sukurti ir ištirti šešių fazių įtampos formavimo metodus dažnio keitikliui, skirtam šešių fazių variklio su simetriniu apvijų išdėstymu, sujungtų žvaigždės topologija su viena izoliuota neutrale, maitinimui ir greičio valdymui. Darbe sprendžiami uždaviniai: šešių fazių dažnio keitiklio, apkrauto žvaigždės topologijos šešių fazių simetrine apkrova, matematinio modelio sudarymas; įtampos formavimo metodų šešių fazių dažnio keitikliui kūrimas ir tyrimas modeliuojant; eksperimentinis šešių fazių įtampos formavimo metodų tyrimas ir palyginimas su modeliavimo rezultatais; šešių fazių asinchroninės dažninės pavaros eksperimentinis tyrimas; įtampos amplitudės ir dažnio santykio priklausomybės nuo dažnio, atitinkančios minimalią pavaros vartojamą galią, šešių fazių asinchroniniams varikliams tyrimas. Disertaciją sudaro įvadas, trys skyriai, bendrosios išvados, naudotos literatūros ir autoriaus publikacijų disertacijos tema sąrašai ir du priedai. Įvadiniame skyriuje aptariama tiriamoji problema, darbo aktualumas, tyrimų objektas, formuluojamas darbo tikslas bei uždaviniai, aprašoma tyrimų metodika, darbo mokslinis naujumas, darbo rezultatų praktinė reikšmė, ginamieji teiginiai. Įvado pabaigoje pristatomos disertacijos tema autoriaus paskelbtos publikacijos ir pranešimai konferencijose bei disertacijos struktūra. Pirmame skyriuje pateikiama literatūros analizė, apžvelgiami daugiafaziai dažnio keitikliai ir juose naudojami įtampos formavimo metodai. Skyriaus pabaigoje formuluojamos išvados ir tikslinami disertacijos uždaviniai. Antrajame skyriuje pateiktas analitinis įtampos formavimo uždavinio šešių fazių dažnio keitikliui sprendimas, pasiūlyti trys metodai šešių fazių įtampai formuoti naudojant erdvinio vektoriaus moduliavimo principą, atliekamas pasiūlytų metodų tyrimas modeliuojant. Trečiajame skyriuje atliekami eksperimentiniai sukurtų šešių fazių įtampos formavimo metodų tyrimai su tam tikslui suprojektuotu dažnio keitiklio maketu ir šešių fazių varikliu. Disertacijos tema yra atspausdinti 6 moksliniai straipsniai: trys – mokslo žurnaluose, įtrauktuose į Thomson Reuters Web of Knowledge duomenų bazę; trys – mokslo žurnaluose, cituojamose kitose tarptautinėse duomenų bazėse. Disertacijoje atliktų tyrimų rezultatai buvo pristatyti septyniose mokslinėse konferencijose Lietuvoje ir užsienyje. Disertacijoje atlikti tyrimai susieti su Nacionalinės kompleksinės programos „Mechatronika“ projektu „Go-Smart“, Nr. VP1-3.1-ŠMM-08-K-01-015.
The dissertation deals with the six phase voltage forming problem. The main aim of the dissertation is to develop a space vector modulation based voltage forming methods for driving a six phase AC induction motor symmetrical star topology connected stator windings with a single isolated neutral point. The work approaches the following tasks: creation of mathematical model of a six phase inverter with symmetrical star topology load with sin-gle neutral point; development of new space vector modulation method-based voltage forming methods for six phase inverter; analysis of proposed voltage forming methods using simulation and experiment; experimental investigation of a six phase variable speed AC induction motor drive based on the proposed voltage forming methods; investigation of ratio amplitude/frequency dependence on frequency, that corresponds to minimal consumed power of drive. The dissertation consists of Introduction, 3 chapters, General conclusions, References, Summary in English and 2 Annexes. The introduction reveals the investigated problem, topicality, object of research and describes the purpose and tasks of the dissertation, introduces the research methodology, scientific novelty, practical significance of results and presents the defended statements of dissertation. The introduction ends in presenting the author’s presentations in conferences and defining the structure of the dissertation. Chapter 1 revises used literature. Structure of multiphase frequency converters is revised and voltage forming methods are analysed. At the end of the chapter, conclusions are drawn and the tasks for the dissertation are reconsidered. Chapter 2 provides analytical solution of voltage forming problem for a six phase inverter with a symmetrical single isolated neutral load using space vector modulation. Three six phase voltage forming methods using different combinations of space vectors are proposed and investigated by means of simulation. In chapter 3, experimental investigation of a developed six phase voltage forming methods is carried out using specially designed six phase frequency converter and six phase AC induction motor. 6 articles focusing on the subject of the dissertation are published, including three articles in the Thomson Reuters Web of Knowledge register. 7 presentations on the subject have been given in conferences at national and international level. The dissertation research is related to project „Go-Smart“ Nr. VP1-3.1-ŠMM-08-K-01-015 of National Complex Program „Mechatronics“.