Model prediktivne regulacije struje indukcijskog motora s obzirom na gubitke i zasićenje željezne jezgre
Sažetak
U radu se razmatra model prediktivne kontrole struje (MPCC) pogona asinkronog motora (IM) i procjenjuje pet IM modela različite složenosti—od konvencionalnog do magnetskog zasićenja, gubitaka u željezu i gubitaka od lutajućeg opterećenja—za dizajn MPCC-a. Valjanost svakog razmatranog IM modela i odgovarajućeg MPCC algoritma procjenjuje se usporedbom sljedećih metrika performansi: ukupno harmonijsko izobličenje struje statora, prosječna frekvencija prebacivanja, pogreška veličine fluksa rotora, pogreška kuta fluksa rotora i umnožak prve dvije metrike. Vrijednosti metrike određene su u širokim rasponima brzine rotora (0,1–1 p.u.) i momenta opterećenja (0–1 p.u.) putem simulacija izvedenih u okruženju MATLAB Simulink. Dobiveni rezultati omogućuju nam da identificiramo IM model koji nudi najbolji kompromis između izvedivosti i točnosti. Nadalje, predlaže se penalizacija napora upravljanja (CEP) kako bi se smanjila prosječna frekvencija preklapanja, a time i gubici pretvarača snage. To uključuje ograničavanje istovremenog prebacivanja na najviše dvije grane trofaznog pretvarača električne energije, kao i uključivanje ponderiranog člana penalizacije prebacivanja u funkciju troška. Naposljetku, izvedba — i stacionarna i dinamička — predloženog MPCC sustava s CEP-om uspoređuje se s onom analognog IM pogona usmjerenog na polje (FOC). Frekvencija preklapanja pretvarača smanjena je više od dva puta uključivanjem frekvencijski ovisnog otpora gubitka željeza u MPCC. Dodatno se smanjuje implementacijom predložene CEP strategije bez žrtvovanja mnogih drugih metrika performansi, čime se postiže izvedba usporediva s FOC IM pogonom.
Mateo Bašić
Redoviti profesor | Katedra za energetsku elektroniku i automatizaciju
Istaživač i redoviti profesor na Fakultetu elektrotehnike, strojarstva i brodogradnje u Splitu s istraživačkim interesima vezanim uz područje energetske elektronike i obnovljivih izvora energije, s posebnim naglaskom na energetski učinkovitu kontrolu invertera, baterijskih sustava, vjetroturbina, fotonaponskih elektrana i asinkronih generatora u mikromrežama.
Dinko Vukadinović
Redoviti profesor u trajnom zvanju | Katedra za energetsku elektroniku i automatizaciju
Moj istraživački interes usmjeren je na suvremene regulacijske sustave za upravljanje pretvaračima energetske elektronike, električnim motorima i električnim generatorima. Kroz rad u Istraživačkom laboratoriju za energetsku elektroniku na FESB-u, vodio sam projekte koji uključuju eksperimente i razvoj novih metoda za regulaciju električnih strojeva i pretvarača, te mentorirao doktorske radove na tu temu.
Ivan Grgić
Docent | Katedra za energetsku elektroniku i automatizaciju
Istraživač i docent na Fakultetu elektrotehnike, strojarstva i brodogradnje u Splitu, gdje predaje kolegije iz područja regulacijske tehnike, digitalne elektronike, elektrotehnike te električnih strojeva i transformatora. Njegovo područje interesa uključuje istražvanje pretvarača energetske elektronike u fotonaponskim sustavima i mikromrežama.