THE THEORY OF DECISION-MAKING IN PROBLEMS OF ENERGY-EFFICIENT ELECTRIC DRIVE CONTROL WITH A DOUBLE INVERTER-FED INDUCTION MOTOR
DOI:
https://doi.org/10.14529/power240106Keywords:
adjustable electric drive, double inverter-fed induction motor, energy-efficient control, decision theory, local criteria, compromise schemeAbstract
The problems of implementing energy-efficient control of an electric drive according to the scheme of a doubly fed motor with two frequency converters in the stator and rotor from the standpoint of decision theory are considered. The presence of two converters allows for the implementation of a large number of energy-efficient algorithms, even with significant changes in speeds and loads on the shaft. Compliance with the temperature conditions of its elements in all operating modes is also important for the electric drive. The PWM strategy and the energy-efficient control algorithm defined by the developer have a mutual effect both on the temperature of the power switches of frequency converter inverters, phase windings of the motor and its elements, and on losses in these parts of the drive. The designated problem of designing an electric drive with double inverter-fed induction motor can be attributed to the class of multi-criteria deterministic static problems of decision theory. The article presents a generalized formulation of the problem of finding the best solution and identifies the main problems of this procedure, which have a conceptual nature – the need to normalize local criteria, determining the area of compromise, choosing a compromise scheme and the corresponding principle of optimality, taking into account the priority of criteria.
Downloads
References
Мушик Э., Мюллер П. Методы принятия технических решений: пер. с нем. М.: Мир, 1990. 208 с.
Ботвинник М.М., Шакарян Ю.Г. Управляемая машина переменного тока. М.: Наука, 1969. 142 с.
Сонин Ю.П., Гуляев И.В. Асинхронизированный вентильный двигатель. Саранск: Изд-во Мордов. ун-та, 1998. 68 с.
Тутаев Г.М. Асинхронизированный вентильный двигатель как многоканальный объект управления // Электричество. 2013. № 10. С. 48–51.
Тутаев Г.М. Алгоритмы энергоэффективного управления асинхронизированным вентильным двига-телем. Саранск: Изд-во Мордов. ун-та, 2014. 100 с.
Improved SV PWM for dual inverter with real-time minimization of converter power losses / M. Votava, V. Smidl, T. Glasberger, Z. Peroutka // 2017 19th European Conference on Power Electronics and Applications (EPE'17 ECCE Europe). Warsaw, Poland, 2017. P. 1–7. DOI: 10.23919/EPE17ECCEEurope.2017.8099327
Inverter loss management for an electrical high-speed drive system / K. Peter, S. Hanke, F. Mink, J. Böcker // 2016 18th European Conference on Power Electronics and Applications (EPE'16 ECCE Europe). Karlsruhe, Germany, 2016. P. 1–10. DOI: 10.1109/EPE.2016.7695587
Выравнивание температуры силовых модулей низковольтной ячейки многоуровневого преобразо-вателя / Ю.К. Каземирова, А.С. Анучин, С.Э. Гришин и др. // Электричество. 2023. № 5. С. 44–54. DOI: 10.24160/0013-5380-2023-5-44-54
Stumpf P., Halász S. Optimization of PWM for overmodulation region of two-level inverters // 2016 IEEE International Power Electronics and Motion Control Conference (PEMC). Varna, Bulgaria, 2016. P. 174–179. DOI: 10.1109/EPEPEMC.2016.7751993
Optimized Common-Mode Voltage Reduction PWM for Three-Phase Voltage-Source Inverters / X. Wu, G. Tan, Z. Ye et al. // IEEE Transactions on Power Electronics. 2016. Vol. 31, no. 4. P. 2959–2969. DOI: 10.1109/TPEL.2015.2451673
Минимизация и перераспределение коммутационных потерь в инверторе напряжения при исполь-зовании алгоритма широтно-импульсной модуляции с прогнозированием / А.С. Анучин, М.А. Гуляева, Д.М. Шпак и др. // Вестник Московского энергетического института (Вестник МЭИ). 2019. № 1. С. 79–85. DOI: 10.24160/1993-6982-2019-1-79-85
Браславский И.Я., Ишматов З.Ш., Поляков В.Н. Энергосберегающий асинхронный электропривод. М.: Academia, 2004. 248 с.
Поляков В.Н. Энергоэффективные режимы регулируемых электроприводов: автореф. дис. … д-ра техн. наук. Екатеринбург, 2009. 40 с.
Jiang X., Zhang F., Xu X. Temperature field calculation and experimental research on brushless doubly fed machine with hybrid rotor // 2017 IEEE Transportation Electrification Conference and Expo, Asia-Pacific (ITEC Asia-Pacific). Harbin, China, 2017. P. 1–6. DOI: 10.1109/ITEC-AP.2017.8080969
Rotor Temperature Estimation in Doubly-Fed Induction Machines Using Rotating High-Frequency Signal Injection / D.D. Reigosa, J.M. Guerrero, A.B. Diez, F. Briz // IEEE Transactions on Industry Applications. 2017. Vol. 53, no. 4. P. 3652–3662. DOI: 10.1109/TIA.2017.2684742
Тутаев Г.М., Безбородов Е.С. Анализ возможности применения тепловых моделей асинхронных двигателей для оценки теплового состояния машины двойного питания // Вестник ЮУрГУ. Серия «Энерге-тика». 2023. Т. 23, № 4. С. 47–53. DOI: 10.14529/power230405
Зюзев А.М., Метельков В.П. Двухканальная термодинамическая модель асинхронного двигателя для систем тепловой защиты // Электротехнические системы и комплексы. 2018. № 2 (39). С. 4–11. DOI: 10.18503/2311-8318-2018-2(39)-4-11
Тепловая модель асинхронного двигателя для целей релейной защиты / А.В. Булычев, Е.Ю. Еро-хин, Н.Д. Поздеев, О.А. Филичев // Электротехника. 2011. № 3. С. 26–30.
Modeling and Optimization of Brushless Doubly-Fed Induction Machines Using Computationally Effi-cient Finite-Element Analysis / X. Wang, T.D. Strous, D. Lahaye et al. // IEEE Transactions on Industry Applica-tions. 2016. Vol. 52, no. 6. P. 4525–4534. DOI: 10.1109/TIA.2016.2593715
Finite element based multi-objective optimization of a brushless Doubly-Fed Induction Machine / T.D. Strous, X. Wang, H. Polinder, J.A. Ferreira // 2015 IEEE International Electric Machines & Drives Confe¬rence (IEMDC). Coeur d'Alene, ID, USA, 2015. P. 1689–1694. DOI: 10.1109/IEMDC.2015.7409291
Теория прогнозирования и принятия решений: учеб. пособие / С.А. Саркисян, В.И. Каспин, В.А. Лисичкин и др. М.: Высшая школа, 1977. 351 с.
Подиновский В.В. Идеи и методы теории важности критериев в многокритериальных задачах при-нятия решений. М.: Наука, 2019. 103 с.
Downloads
Published
How to Cite
Issue
Section
