کاهش ریپل گشتاور و افزایش بازدهی درایو موتور القایی شش‌فاز مبتنی بر روش کنترل پیش‌بین مدل گشتاور

به‌کارگیری سیستم کنترل محرکۀ کارآمد در موتورهای القایی شش‌فاز با هدف بهره‌مندی از مزایایی مانند کاهش ریپل گشتاور، کاهش هارمونیک جریان، کاهش دامنۀ جریان در هر فاز و بهبود قابلیت اطمینان بسیار اهمیت‌ دارد. در این راستا، دو طرح کنترلی مبتنی بر روش کنترل پیش‌بین مدل گشتاور در این مقاله پیشنهاد می‎‌شود. در هر دو طرح گفته‏شده، از کنترل‌کنندۀ مبتنی بر منطق فازی در حلقۀ کنترل سرعت بهره گرفته می‌شود. همچنین، در طرح کنترل اول، در هر دورۀ کلیدزنی، ترکیبی شامل یک بردار کلیدزنی فعال و یک بردار کلیدزنی غیرفعال به اینورتر اعمال می‌شود؛ به طوری ‌که زمان وظیفۀ اعمال بردار کلیدزنی فعال به طور بهینه تعیین می‌شود. در طرح کنترل دوم، در هر دورۀ کلیدزنی، یک بردار ولتاژ مجازی متشکل از یک بردار کلیدزنی بزرگ و یک بردار کلیدزنی نسبتاً بزرگ با زمان‌های وظیفۀ مشخص به صورتی به موتور اعمال می‌شود که اثر بردارهای کلیدزنی در زیرفضای مدل‌کنندۀ تلفات برابر صفر شود. عملکرد طرح‌های پیشنهادی با شبیه‌سازی در محیط نرم‌افزار matlab/simulink ارزیابی می‌شود. نتایج، کارایی روش‌های پیشنهادی را اثبات می‌کنند. استفادۀ موثر از ولتاژ لینک dc و کاهش ریپل گشتاور از مزایای روش اول و کاهش موثر ریپل جریان و بهبود بازدهی موتور مزایای روش دوم هستند.

reduced torque ripple and improved efficiency of the six-phase induction motor drive based on the model predictive torque control method

it is essential to implement a high-performance drive control system in a six-phase induction motor (6pim) to benefit from the advantages of reduced torque ripple, reduced harmonic current, reduced current amplitude per phase, and improved reliability. in this regard, two control schemes based on the model predictive torque control (mptc) method are proposed in this paper. in addition, a fuzzy logic controller (flc) is used in the speed control loop. furthermore, in the first control scheme, during each switching period, a combination of an active switching vector and a null switching vector is applied to the inverter; so that the duty cycle of the active switching vector is optimally calculated. in the second control scheme, a virtual voltage (vv) vector composed of a large switching vector and a relatively large switching vector with certain duty cycles is applied to the 6pim so that related switching vectors’ effects in the x-y subspace which models the motor losses lead to zero. the proposed methods are evaluated by simulation using the matlab/simulink software. the results prove the effectiveness of the presented methods. the advantages of the first method consist of fully exploiting the dc link voltage and reducing the torque ripple. in addition, the advantages of the second method include reducing the current ripple and improving efficiency.