Kompensacja uszkodzeń wybranych czujników pomiarowych w układach napędowych z silnikiem indukcyjnym poprzez redundancję sprzętową

• Autorzy: Klimkowski K.

Warianty tytułu

EN

Compensation algorithm based on hardware redundancy of chosen measurement sensors faults in drive systems with induction motor

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule opisano zagadnienie identyfikacji uszkodzeń czujników prądu stojana oraz prędkości kątowej w układach wektorowego sterowania polowo zorientowanego (DRFOC) silnikiem indukcyjnym. Przedstawiono wpływ uszkodzeń tych czujników na pracę napędu oraz zaproponowano algorytm ich detekcji. Opracowano strukturę napędu odpornego na uszkodzenia tych elementów opartego na redundancji sprzętowej. Badania symulacyjne wykonano w środowisku Matlab/SimPowerSystem.

EN

In the paper the issue of identifying stator current and angular velocity sensor fault is described. The Direct Field Oriented Control (DRFOC) was applied and tested during faulted conditions. An influence of the chosen sensors faults to the performance of drive system is presented. The compensation algorithm was proposed and tested. A fault tolerant drive based on hardware redundancy was developed and presented. Simulation results are performed in MATLAB/SimPowerSystem.

Słowa kluczowe

PL

silnik indukcyjny; napęd elektryczny; enkoder; czujnik prądu; fault tolerant system; FTC; czujniki pomiarowe; detekcja uszkodzeń

• Wydawca: Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej
• Czasopismo: Prace Naukowe Instytutu Maszyn, Napędów i Pomiarów Elektrycznych Politechniki Wrocławskiej. Studia i Materiały
• Rocznik: 2014
• Tom: Vol. 70, nr 34
• Strony: 144--154
• Opis fizyczny: Bibliogr. 14 poz., rys.

Twórcy

autor

Klimkowski K.

• Politechnika Wrocławska, Katedra Maszyn, Napędów i Pomiarów Elektrycznych, ul. Smoluchowskiego 19, 50-370 Wrocław

Bibliografia

• [1] ISERMANN R., Fault Diagnosis Systems. An Introduction from Fault Detection to Fault Tolerance, Springer, New York 2006.
• [2] BLANKE M., KINNAERT M., LUNZE J. et al., Diagnosis and fault-tolerant control, Springer-Verlag, 2003.
• [3] KLIMKOWSKI K., DYBKOWSKI M., Układy napędowe z silnikami indukcyjnymi sterowane metodami wektorowymi DFOC oraz DTC-SVM odporne na uszkodzenia przemiennika częstotliwości, Prace Naukowe Instytutu Maszyn, Napędów i Pomiarów Elektrycznych Politechniki Wrocławskiej, Nr 33, Seria: Monografie, Nr 20, Wrocław 2013.
• [4] ORŁOWSKA-KOWALSKA T., Bezczujnikowe układy napędowe z silnikami indukcyjnymi, Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej, Wrocław 2003.
• [5] RODRÍGUEZ-BLANCO et al., A Failure-Detection Strategy for IGBT Based on Gate-Voltage Behavior Applied to a Motor Drive System, IEEE Trans. Industrial Electronics, 2011, Vol. 58, No. 5, 1625–633.
• [6] KLIMKOWSKI K., DYBKOWSKI M., Wpływ uszkodzenia wybranych czujników pomiarowych na pracę napędu indukcyjnego sterowanego metodą wektorową, Poznań University of Technology, Academic Journals, Electrical Engineering, 2014, No. 77, 185–192.
• [7] KLIMKOWSKI K., DYBKOWSKI M., Analiza wektorowego układu napędowego z silnikiem indukcyjnym odpornego na uszkodzenia wybranych czujników pomiarowych, Poznań University of Technology, Academic Journals, Electrical Engineering, 2014, No. 77, 193–200.
• [8] KLIMKOWSKI K., ORŁOWSKA-KOWALSKA T., DYBKOWSKI M., Speed Fault Tolerant Direct Torque Control of Induction Motor Drive, Proc. of the 16th Int. Conf. Power Electronics and Motion Control PEMC 2014, Antalya, Turkey, 21–24.09.2014.
• [9] DYBKOWSKI M. Estymacja prędkości kątowej w układach napędowych o zwiększonym stopniu bezpieczeństwa, Prace Naukowe Instytutu Maszyn, Napędów i Pomiarów Elektrycznych Politechniki Wrocławskiej, Nr 67, Seria: Monografie, Nr 20, Wrocław 2013.
• [10] KHALAF SALLOUM GAEID, HEW WOOI PING, Fault Tolerant Control of Induction Motor, Modern Applied Science, 2011, Vol. 5, No. 4, 83–94.
• [11] BLASCHKE F., The principle of field orientation as applied to the new TRANSVECTOR closed loop control system for rotating field machines, Siemens Review, 1972, 34, 217–220.
• [12] ROMERO M.E., SERON M.M., DE DONA J.A., Sensor fault-tolerant vector control of induction motors, IET Control Theory and Applications, 2010.
• [13] HANEN BERRIRI, MOHAMED WISSEM NAOUAR, ILHEM SLAMA-BELKHODJA, Easy and Fast Sensor Fault Detection and Isolation Algorithm for Electrical Drives, IEEE Transactions on Power Electronics, 2012, Vol. 27, No. 2.
• [14] ROTHENHAGEN K., FUCHS F.W., Current Sensor Fault Detection by Bilinear Observer for a Doubly Fed Induction Generator, IEEE Industrial Electronics, IECON 2006.