Ikke-deterministiske modulationsstrategier for PWM-VSI-invertere / Non-Deterministic Modulation strategies for PWM-VSI inverters

Projektdetaljer

Beskrivelse

Hastighedsstyring af asynkronmotorer og trefasede permanent magnet motorer får større og større udbredelse af både energibesparende årsager og pga. muligheden for at forbedre den proces, hvori motoren indgår. Eksempelvis vil pumper, kompressorer og ventilatorer med fordel kunne hastighedsstyres ved at forsyne AC-motorerne i disse komponenter fra en frekvensomformer. Omformere af typen Pulse Width Modulation Voltage Source Invertere (PWM-VSI) anvendes normalt, da denne type omformer er relativ enkelt opbygget, uden at det influerer på fleksibiliteten og robustheden. Omformeren arbejder oftest med konstant taktfrekvens under 20 kHz, hvilket desværre resulterer i akustisk støj fra motoren og fra omformeren selv. Dette projekt har til formål at undersøge metoder, der kan mindske denne støj i forbindelse med hel-digitale PWM-VS-invertere. Projektet har taget udgangspunkt i et operationsdygtigt system, hvormed forskellige styrestrategier, der på sigt forventes at kunne mindske de akustiske gener, er afprøvet. Fællesnævneren for disse strategier er, at de i modsætning til de hidtil benyttede metoder ikke er fuldstændigt deterministiske, da de er delvist styret af en stokastisk variabel. Derimod giver de nye teknikker anledning til et mere bredbåndet lydspektrum, hvilket i mange tilfælde er mindre generende for menneskets øre. Projektet støttes af STVF, og det fokuserer specielt på den teoretiske beregning af frekvensspektre for den spænding, som en motor bliver forsynet med fra en omformer, der er styret efter disse ikke-deterministiske principper. Overordnet set har dette STVF-projekt til formål at udvikle, analysere, implementere og afprøve forskellige ikke-deterministiske modulationsteknikker. De væsentligste resultater, der er opnået, er: * En viden omkring teoretiske teknikker til analyse af ikke-deterministiske modulationsstrategier og anvendelse af denne teori på en række nye styrestrategier * Et fleksibelt simulerings-værktøj * Et test-laboratorium til verificering af den opstillede teori foruden måling af bl.a. støjniveauet fra mindre elektromotorer * Metoder, der har muliggjort anvendelse af ikke-deterministiske modulationsstrategier i lukket-sløjfe styringer. Ultimo august 2000 er der indleveret en ph.d.-afhandling baseret på forskningsresultaterne i dette projekt, der er sket i samarbejde med University of Victoria, Canada; University of Nevada, USA; Danfoss Drives, Danmark; Rockwell Automation; Allen Bradley, USA. Projektet støttes af STVF, Det Obelske Familiefond og Thomas B. Thriges Fond. (Michael M. Bech, Frede Blaabjerg, John K. Pedersen; Paul Thøgersen, Danfoss Drives A/S)
StatusAfsluttet
Effektiv start/slut dato31/12/200331/12/2003