Super-Twisting Sliding Mode Direct Power Control eines bürstenlosen doppelt gespeisten Induktionsgenerators

In diesem Papier wird eine Super-Twisting Sliding Mode Direct Power Control (SSM-DPC) Strategie für einen bürstenlosen doppelt gespeisten Induktionsgenerator (BDFIG) vorgeschlagen und implementiert. DPC hat eine schnelle und robuste Reaktion unter transienten Bedingungen; jedoch leidet es unter aktiven und reaktiven Leistungswelligkeiten sowie Stromverzerrungen, was die Qualität der Ausgangsleistung beeinträchtigt. Im Gegensatz dazu hat die Vektorkontrolle gute stationäre Harmonikspektren des Stroms; sie ist jedoch nicht robust gegenüber Variationen der Maschinenparameter und benötigt daher einen phasenregelnden Kreis für synchronisierte Koordinatentransformationen. Die SSM-DPC Strategie steuert aktive und reaktive Leistung direkt ohne die Notwendigkeit eines phasenregelnden Kreises. Darüber hinaus ist ihre transienten Leistung ähnlich der von DPC und ihre stationäre Leistung ist die gleiche wie bei der Vektorkontrolle. Der vorgeschlagene Regler ist robust gegenüber Unsicherheiten hinsichtlich der Parameteränderungen und erreicht eine konstante Schaltfrequenz des Wandlers durch Verwendung der Raummodulation. Simulationen und experimentelle Ergebnisse eines 2 MW und 3 kW Labor-BDFIG werden bereitgestellt und mit denen von integralem Sliding Mode und DPC verglichen, um die Effektivität, Korrektheit und Robustheit der vorgeschlagenen Strategie zu validieren.