Sterowanie tolerujące uszkodzenia przekształtnika dla napędu z silnikiem synchronicznym o magnesach trwałych

• Autorzy: Łuczak Dominik , Siembab Krzysztof , Brock Stefan

Identyfikatory

DOI

10.21008/j.1897-0737.2020.102.0001

Warianty tytułu

EN

Converter fault-tolerant controls for permanent magnet synchronous motor drive

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Artykuł przedstawia algorytm sterowania tolerującego uszkodzenia dla trójfazowego przekształtnika energoelektronicznego zasilającego silnik synchroniczny o magnesach trwałych. Zaprezentowano rekonfigurację topologii przekształtnika po wykryciu uszkodzenia w jednej z gałęzi oraz zaproponowany został zmodyfikowany algorytm modulacji wektora przestrzennego. Wyniki badań symulacyjnych i eksperymentalnych potwierdzają, że zaproponowany napęd zasilany przez przekształtnik z 4 nieuszkodzonymi kluczami pracuje stabilnie z dobrymi właściwościami dynamicznymi i statycznymi.

EN

The article presents a fault-tolerant control algorithm for a three-phase power electronics converter feeding a permanent magnet synchronous motor. It shows reconfiguration of converter topology after detecting a fault in one of the branches and proposes modified algorithm of space vector modulation. Results of simulation and experimental studies confirm that the proposed drive powered by the converter with 4 healthy switches will work stable with good dynamic and static properties.

Słowa kluczowe

PL

sterowanie tolerujące uszkodzenia; modulacja wektora przestrzennego; silnik synchroniczny z magnesami trwałymi

• Wydawca: Wydawnictwo Politechniki Poznańskiej
• Czasopismo: Poznan University of Technology Academic Journals. Electrical Engineering
• Rocznik: 2020
• Tom: No. 102
• Strony: 7--15
• Opis fizyczny: Bibliogr. 14 poz., rys.

Twórcy

autor

Łuczak Dominik

• Politechnika Poznańska

autor

Siembab Krzysztof

• Politechnika Poznańska

autor

Brock Stefan

• Politechnika Poznańska

Bibliografia

• [1] Alwi H., Edwards Ch. & Tan C.P., 2011. Fault Detection and Fault-Tolerant Control Using Sliding Modes 1st Edition., Springer.
• [2] Bellini A. et al., 2008. Advances in Diagnostic Techniques for Induction Machines. IEEE Transactions on Industrial Electronics, 55(12), pp. 4109–4126.
• [3] Campos-Delgado D.U., Espinoza-Trejo D.R. & Palacios E., 2008. Fault-tolerant control in variable speed drives: a survey. IET Electric Power Applications, 2(2), p. 121.
• [4] Doc C., Vincent L., Guy F., 2007. Inverter topology comparison for remedial solution in transistor faulty case. Power Electronics and Applications, 2007 European Conference on, pp. 1–8.
• [5] Gajanayake C.J. et al., 2011. Fault tolerant control method to improve the torque and speed response in PMSM drive with winding faults. In Power Electronics and Drive Systems (PEDS), 2011 IEEE Ninth International Conference on. pp. 956–961.
• [6] Guzinski J., Abu-Rub H., Toliyat H.A., 2010. Speed sensorless AC drive with inwerter output filter and fault detection using load torque signal. Industrial Electronics (ISIE), 2010 IEEE International Symposium on, pp. 3113–3118.
• [7] Hwang I. et al., 2010. A Survey of Fault Detection, Isolation, and Reconfiguration Methods. IEEE Transactions on Control Systems Technology, 18(3), pp. 636–653.
• [8] Korbicz J., Koscielny J.M., eds., 2010. Modeling, Diagnostics and Process Control: Implementation in the DiaSter System 1st Edition., Springer.
• [9] Kowalczuk Z., 2009. Systemy wykrywające, analizujące i tolerujące usterki, Pomorskie Wydawnictwo Naukowo-Techniczne PWNT.
• [10] Kowalski C.T. et al., 2010. Analysis of inter-turn fault symptoms for the converterfed induction motor based on the phase-shift calculation. In IECON 2010-36th Annual Conference on IEEE Industrial Electronics Society. pp. 766–771.
• [11] Łuczak D., Siembab K., „Comparison of fault tolerant control algorithm using space vector modulation of PMSM drive”, Proceedings of the 16th International Conference on Mechatronics – Mechatronika 2014, Brno, 2014, pp. 24–31.
• [12] Patton R.J., 1997. Fault-tolerant control systems: The 1997 situation. In IFAC symposium on fault detection supervision and safety for technical processes. pp. 1033–1054.
• [13] Siembab K., Zawirski K. , „Modified space vector modulation for fault tolerant control of PMSM drive”, 2016 IEEE International Power Electronics and Motion Control Conference (PEMC), Varna, 2016, pp. 1064–1071.
• [14] Welchko B.A. et al., 2004. Fault Tolerant Three-Phase AC Motor Drive Topologies: A Comparison of Features, Cost, and Limitations. IEEE Transactions on Power Electronics, 19(4), pp. 1108–1116.

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa Nr 461252 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2020).