Sterowanie predykcyjne z optymalną sekwencją łączeń falownika trójpoziomowego zasilającego napęd z silnikiem indukcyjnym klatkowym

Abstract

W artykule przedstawiono nowatorski system predykcyjnego sterowania z modelem (ang. Model Predictive Control – MPC) bez-czujnikowym napędem z silnikiem klatkowym zasilanym z falownika trójpoziomowego pracującego w szerokim zakresie prędkości łącznie z osłabianiem strumienia stojana. Do ważnych zalet opracowanego układu sterowania napędu należą: bardzo wysoka dynamika regulacji momentu i strumienia, stała częstotliwość łączeń falownika i brak konieczności doboru współczynników wag w funkcji kosztów sterowania predykcyjnego. Opisano zasady teoretyczne zastosowanej optymalnej sekwencji łączeń w metodzie sterowania predykcyjnego. Przedstawione wyniki eksperymentalne napędu o mocy 50 kW potwierdzają zalety zaproponowanego systemu sterowania predykcyjnego.The paper presents a novel model predictive torque control scheme for three-level inverter-fed sensorless induction motor drive operated in wide speed region including field weakening. Among the important features of the developed drive are: very high dynamics, constant switching frequency and no need to adjust weighting factors in the cost function. The theoretical principles of the used optimal switching sequence predictive control methods are discussed. The experimental results measured on 50 kW drive validate performances of the proposed predictive control system