بهبود عملكرد روش كنترل مستقيم گشتاور در كنترل دور موتورهاي القايي با استفاده از اينورترهاي چندسطحي

Improved Performance of direct torque control of Induction Motor Using multi -level inverter

طرح كنترل مستقيم گشتاور يك ساختار ساده در مقايسه با كنترل جهت ميدان است. اين روش به طور گسترده‌اي در بسياري از برنامه‌هاي كاربردي راه‌انداز موتور استفاده مي شود. اما در سرعت پايين باعث اعوجاج جريان و گشتاور و تغييرات فركانس سوئيچينگ مي‌شود. موج‌دار شدن گشتاور، ايجاد نويز و ارتعاشات نموده و اين امواج به نوبه خود باعث ايجاد تداخل الكترومغناطيسي مي‌شوند. دليل موج‌دار شدن زياد گشتاور و جريان در كنترل مستقيم گشتاور حضور مقايسه‌كننده‌هاي هيسترزيس (پسماند) و اينورترهاي دوسطحي با تعداد محدودي از بردارهاي ولتاژ فعال است. در اين مقاله به منظور بهبود عملكرد خروجي، طرح اصلاح شده‌ي كنترل مستقيم گشتاور با اينورتر سه‌سطحي نمايش داده شده است. افزايش تعداد سطوح ولتاژي در اينورترها بدون نياز به نرخ‌هاي نامي بالاتر در تك‌تك قطعات، مي‌تواند توان نامي را بالا ببرد. ساختار منحصر به‌فرد اينورترهاي منبع ولتاژ سه‌سطحي، به آن‌ها اين امكان را مي‌دهد كه به ولتاژي زياد با هارمونيك كم بدون ترانسفورماتور و يا قطعات كليدزني هم‌زمان سري، برسند. هرچه تعداد سطوح ولتاژ بالا برود، به‌طور قابل توجهي ميزان هارمونيك شكل موج ولتاژ خروجي كاهش مي‌يابد. نتايج نشان داده است كه موج‌دار شدن گشتاور و شار نيز زماني كه از اينورتر سه‌سطحي استفاده مي‌كنيم بسيار كاهش پيدا كرده است.

The direct torque control scheme is a simple configuration structure compared to the Field oriented control. This method is widely used in many applications of motor drive. But the current and torque distortion changes the switching frequency at low speed. The torque ripple causes noise and vibrations and current ripples are in turn responsible for the EMI. The reason of the high current and torque ripple in DTC [4]is the presence of hysteresis comparators together with limited number of available voltage vectors. In this paper In order to improve the output performances, modified Direct Torque Control scheme is employed with three level inverter. Increasing the number of voltage levels in the inverter without the need for higher nominal rates in individual components, can raise nominal power. voltage source inverters structure, allows them reaches to high voltage with low harmonic without transformer or series and simultaneously switching components. The the harmonic of output voltage waveform significantly reduced if The number of voltage levels go up. The results show that torque and flux ripples are more reduced when three level inverter is employed.