Általános következtetések

A váltakozó-áramú hajtások szabályozásánál a fluxus és a nyomaték egymástól való függősége miatt a szét nem csatolt skaláris struktúrák, energiafelhasználás szempontjából nem optimizálhatók. Tranziens állapotban az ilyen rendszerek válaszideje lassú, ugyanakkor stabi-litási gondok is felmerülhetnek. Csak, a mező-orientáció elve alapján szétcsatolt, vektoriális rendszerekkel lehet elérni az egyenáramú hajtások jó dinamikáját és biztonságos működését.

A vektoriális rendszerekben a váltakozó-áramú gépeket tulajdonképpen egyenáramban szabá-lyozzák, csak az érzékelt- és a közvetlenül beavatkozó jelek, melyek megteremtik a kapcsolatot a valódi hajtás és annak szabályozó berendezése között, lesznek váltakozó-áramú jellegűek.

Az inverz koordináta-transzformációnak köszönhetően, nemcsak a szinkrongép, hanem az indukciós motor is tulajdonképpen autó-kommutáció-val fog működik. Mivel ezeknél a számításoknál szükség van, mint bemenőjelre, a mező szögelfordulására, ennek a visszacsatolásnak köszönhetően alakul ki az a belső autó-kommutációs hurok, amely a skaláris rendszerekhez képest, feltűnően feljavítja a vektoriálisan szabályozott motorok dinamikus viselkedését, megközelítve az egyenáramú hajtások azon tulajdonságait, melyekkel eddig a váltakozó-áramúak nem rendelkeztek.

Nemcsak a motorüzemben működő gépeket lehet vektoriálisan szabályozni, hanem a kimondottan generátorként megtervezett berendezéseket is, melyeknek (szinkron- és aszinkron gépnél egyaránt) a rendszer viselkedése ugyanolyan feltűnően feljavul.

A váltakozó-áramú gépek modelljének, azaz az állapotváltozós egyenletrendszereinek sokváltozós, magasrendű, nemlineáris és paraméterfüggő volta miatt, ezeknek a hajtásoknak az optimális tervezését - stabilitás, dinamika- és energetika szempontjából - csak a vektoriális struktúrák alkalmazásával lehet elvégezni.

A villamos hajtások terén a térfázor elmélet alkalmazásának a legjelentősebb eredménye abban áll, hogy sikerült kidolgozni a vektoriális jellegű mező-orientációs elvet, mely a villamos gépek (motorok és generátorok) egységes szabályozási elmélet-éhez vezetett, biztosítva a lehető legjobb dinamikát, stabilitást és energetikailag a legoptimálisabb működést, függetlenül a gép típusától. Így az egységes villamos-gép elmélet mellett, nem túl nagy késéssel, megjelenhetett már azok egységes szabályozási elve is.

8. Irodalom

[1] Ádám, Tihamér (2002), Kapcsolóüzemű energia-átalakító veszteségcsökkentő vezérlési stratégiái, Energetika Elektrotechnika Konferencia ENELKO, Cluj-Napoca, Románia, pp. 10-17.

[2] Akin, E., Ertan, H. B. & Üctug, M. Y. (2000), Basic control of induction motor drives, Modern Electrical Drives, edited by Ertan, H. B. et al., Kluwer Academic Publishers, Dordrecht / Boston / London, pp. 493-521.

[3] Blaschke, F. (1971), Das Prinzip der Feldorientierung, die Grundlage für die Transvector-Regelung von Drehfeldmaschinen (in German), Siemens-Zeitschrift 45, Heft 10.

[4] Boldea, I. & Nasar, S. A. (1998), Electric Drives, CRC Press, Boca Raton, London, New York & Washington D.C.

[5] Bose, K. B. (1986), Power Electronics and AC Drives, Prentice-Hall, Inc., Englewood Cliffs, New Jersey, USA.

[6] Bose, K. B. (1993), Variable frequency drives - technology and applications (Invited paper), Proceedings of the IEEE International Symposium on Industrial Electronics ISIE’93, Budapest, Hungary, June 1-3, pp. 1-18.

[7] Consoli, A. (2000), Advanced control techniques, Modern Electrical Drives, edited by Ertan, H. B. et al., Kluwer Academic Publishers, Dordrecht/Boston/London, pp. 523-582.

[8] Flöter, W. & Ripperger, H. (1971), Das Transvector-Regelung für den feldorientierten Betrieb einer Asynchronmaschine (in German), Siemens-Zeitschrift 45, Heft 10.

[9] Hasse, K. (1969), Zur Dynamik drehzahlgeregelte Antriebe mit stromrichtergespeisten Asynchron-Kurzschlussläufermaschinen (in German), PhD Dissertation, Technische Hochschule, Darmstadt, Germany.

[10] Imecs, Maria (1989), Sisteme de reglare vectorială a poziţiei motoarelor asincrone alimentate de la convertoare (Position Vector Control Systems of the Converter-Fed Asynchronous motors), in Romanian, PhD Dissertation, Polytechnic Institute, Cluj-Napoca, Romania.

[11] Imecs, Maria (1998), From Space Phasors to Motion Control via Power Electronics, Invited Lecture, Institute of Energy Technology, Aalborg University, Denmark, April 1998.

[12] Imecs, Maria (1998), Synthesis about pulse modulation methods in electrical drives, Part 1 and Part 2, Proceedings of CNAE’98, Craiova, Romania, pp. 19-33.

[13] Imecs, Maria (1999 a), Synthesis About Pulse Modulation Methods in Electrical Drives, Part 3, Acta Universitatis CIBIENSIS, Vol. XVI Technical series, H. Electrical Engineering and Electronics, “Lucian Blaga” Univ. of Sibiu, Romania, pp. 15-26.

[14] Imecs, Maria (1999 b), Open-Loop Voltage-Controlled PWM Procedures, Proceedings of ELECTROMOTION ‘99, Volume I, Patras, Greece, pp. 285-290.

[15] Imecs, Maria (1999 b), Open-loop voltage-controlled PWM procedures, Proceedings of ELECTROMOTION ‘99, Volume I, Patras, Greece, pp. 285-290.

[16] Imecs, Maria (2000 a), How to correlate the mechanical load characteristics, PWM and field-orientation methods in vector control systems of AC drives, Bulletin of the Polytechnic Institute of Iassy, Tomul XLVI (L), Fasc. 5, pp. 21-30.

[17] Imecs, Maria (2000 b), Villamos hajtások szabályozása mai szemmel, Energetika Elektrotechnika Konferencia ENELKO, Cluj-Napoca, Románia, pp. 7-16.

[18] Imecs, Maria (2003), From scalar to vector control of AC drives, International Conference SIELMEN, Chişinău, Romania.

[19] Imecs, Maria, & Incze, I. I. (2001 a), MATLAB-Simulink generalized model for double-fed induction motor drives, Proceedings of Q&-R (THETA 12) 2000 International Conference on System Theory, Control, Robotics, Signal Processing, Total Plant Systems, Software, Cluj-Napoca, Romania, pp. 79-84.

[20] Imecs, Maria, & Incze, I. I. (2001 b), A simple approach to induction machine parameter estimation, Workshop on Electrical Machines Parameters, Technical University of Cluj-Napoca, Romania, pp. 73-80.

[21] Imecs, Maria; Incze, I. I. & Szabó, Cs. (2000), Unified modelling of AC motors in MATLAB-Simulink environment, Oradea University Annals, Electrotechnical Section, Oradea, Romania, pp.21-26.

[22] Imecs, Mária; Incze, I. I. & Szabó, Cs. (2001), Control strategies of induction motor fed by a tandem DC link frequency converter, Proceedings of the 9th European Conference on Power Electronics and Applications EPE 2001, Graz, Austria, p. L1b-7

& CD-ROM.

[23] Imecs, Maria; Patriciu, Niculina & Benk, Enikő (1997 a), Synthesis about modelling and simulation of the scalar and vector control systems for induction motors, Proceedings of ELECTROMOTION‘97, Cluj-Napoca, Romania, pp. 121-126.

[24] Imecs, Maria; Patriciu, Niculina & Benk, Enikő (1997 b), Synthesis about electrical equivalent circuits of induction machine used in scalar and vector control systems, Analele Universitatii din Oradea, Fascicola Electrotehnică, Secţ. C, EMES’97 Engineering of Modern Electric Systems, Băile Felix, Romania, pp. 50-55.

[25] Imecs, Maria; Trzynadlowski, A. M.; Incze, J. J. & Szabó Cs. (2002a), Vector control structures of the tandem converter fed induction motor, Proceedings of the 8^th International Conference on Optimization of Electrical and Electronic Equipment OPTIM 2002, Edited by Transilvania University of Brasov, Romania, pp. 475-480.

[26] Imecs, Maria & Szabó, Cs., (2003), Control structures of induction motor drives -state of the art (Invited paper for Plenary Session), Proceedings of 4^th Workshop on European Scientific and Industrial Collaboration (Promoting: Advanced Technologies in Manufacturing) WESIC ‘03, Miskolc, Hungary, ISBN 963 661 570 5, pp. 495-510.

[27] Imecs, Mária; Szabó Cs. & Incze J. J. (2002 b), Frekvenciaváltós villamos hajtások négynegyedes üzemmódban, Energetika Elektrotechnika Konferencia ENELKO, Kiadó EMT, Cluj-Napoca, Romania, pp. 53-58.

[28] Incze J. J. & Imecs, Mária (2000), Aszinkron motorok általánosított modellje és szimulációja, Energetika Elektrotechnika Konferencia ENELKO, Kiadó EMT, Cluj-Napoca, Romania, pp. 32-37.

[29] Kazmierkowski, M. P. & Tunia, H. (1993), Automatic Control of Converter-Fed Drives, Elsevier, Amsterdam.

[30] Kelemen, Á. (1976, 1979), Acţionări electrice (Electrical Drives), in Romanian, Editura Didactică şi Pedagogică, Bucharest, Romania.

[31] Kelemen, Á. & Imecs, Mária (1983), Electronică de putere (Power Electronics), in Romanian, Editura Didactică şi Pedagogică, Bucharest, Romania.

[32] Kelemen, Á. & Imecs, Mária (1989), Sisteme de reglare cu orientare după câmp ale maşinilor de curent alternativ (Field-Oriented Control Systems of AC Machines), Editura Academiei Române, Bucharest.

[33] Kelemen, Á. & Imecs, Mária (1990), Vector control systems for frequency and voltage of synchronous generators, International Conference on Electrical Machines ICEM ‘90, Cambridge, Massachusetts, USA.

[34] Kelemen, Á. & Imecs, Mária (1990), Vector control systems of synchronous machines: synthesis, International Conference on Power Electronics PEMC ‘90, Budapest, Hungary.

[35] Kelemen, Á. & Imecs, Mária (1991), Vector Control of AC Drives, Volume 1: Vector Control of Induction Machine Drives, OMIKK-Publisher, Budapest, Hungary.

[36] Kelemen, Á. & Imecs, Mária (1993), Vector Control of AC Drives, Volume 2: Vector Control of Synchronous Machine Drives, Ecriture-Publisher, Budapest, Hungary.

[37] Kovács, K. P. & Rácz. I. (1959), Transiente Vorgänge in Wechselstrommaschinen, in German, Verlag der Ungarischen Akademie der Wissenschaften, Budapest.

[38] Leonhard, W. (1983), Control of AC machines with help of microelectronics, (Survey paper), The 3^rd IFAC Symposium on Control in Power Electronics and Electrical Drives, Lausanne, Switzerland.

[39] Leonhard, W. (1985), Control of Electrical Drives, Springer Verlag, Berlin.

[40] Novotny, D. W. & Lipo, T. A. (2000), Vector Control and Dynamics of AC Drives, Clarendon Press, Oxford, UK.

[41] Lipo, T. A. (1987), Recent progress in the development of solid state AC motors drives, Electric Energy Conference on Electrical Machines and Drives EECON’87, Adelaide, Australia, pp. 125-134.

[42] Späth, H. (1977), Steuerverfahren für Drechstrommaschinen, in German, Springer Verlag, Berlin.

[43] Szabó Cs. & Imecs, Mária (2000), Permanens mágnes forgórészű szinkron motorok szabályozásának szimulációs modelljei, Energetika Elektrotechnika Konferencia ENELKO, Kiadó EMT, Cluj-Napoca, Románia, pp. 44-49.

[44] Szentirmai, L. (2000), Considerations on the industrial drives, Modern Electrical Drives, edited by Ertan, H. B. et al., Kluwer Academic Publishers, Dordrecht / Boston / London. Pp. 687-722.

[45] Trzynadlowski, A. M. (1994), The Field Orientation Principle in Control of Induction Motors, Kluwer Academic Publishers, Boston / Dordrecht / London.

[46] Trzynadlowski, A. M., Imecs Maria & Patriciu, Niculina (1999), Modeling and simulation of inverter topologies used in AC drives: Comparison and Validation of Models, Proceedings of ELECTRIMACS, Lisboa, Portugal, Volume I/3, pp. 47-52.

[47] Yamamura, S. (1986), AC Motors for high performance Applications, Marcel Dekker, Inc., New York & Basel.