Praca napędu z silnikiem PM BLDC w warunkach awarii tranzystora komutatora elektronicznego

• Autorzy: Skóra M.

Identyfikatory

DOI

10.15199/48.2016.06.09

Warianty tytułu

EN

PM BLDC motor drive under electronic commutator transistor faults conditions

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Celem niniejszej pracy jest przedstawienie pełnego procesu diagnostycznego sterownika silnika PM BLDC – od wykrycia uszkodzenia, jego identyfikacji i izolacji aż do działania napędu po dokonaniu kompensacji uszkodzenia. Wyniki zilustrowano przykładowymi przebiegami uzyskanymi podczas eksperymentu na stanowisku badawczym.

EN

The paper presents a complete diagnostic process of PM BLDC motor driver – from detection of the transistor fault, the fault identification, isolation and finally compensation of damage. The results are illustrated with examples of waveforms obtained during an experiment on laboratory stand.

Słowa kluczowe

PL

silnik bezszczotkowy; awaria tranzystora; falownik czterotranzystorowy; kompensacja uszkodzeń

EN

brushless motor; open switch fault; four switch inverter; fault compensation

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przegląd Elektrotechniczny
• Rocznik: 2016
• Tom: R. 92, nr 6
• Strony: 47--52
• Opis fizyczny: Bibliogr. 25 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Skóra M.

• Politechnika Wrocławska, Wydział Elektryczny, Katedra Maszyn, Napędów i Pomiarów Elektrycznych, ul. Wybrzeże Wyspiańskiego 27, 50-370 Wrocław

Bibliografia

• [1] Kowalski Cz., Diagnostyka układów napędowych z silnikiem indukcyjnym z zastosowaniem metod sztucznej inteligencji, Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej, Wrocław 2013
• [2] Tashakori A., Ektesabi M., Fault Diagnosis of In-wheel BLDC Motor Drive for Electric Vehicle Application, IV Intelligent Vehicles Symposium, 2013, 925-930
• [3] Yao Da, Xiaodong Shi, Krishnamurthy M., Health monitoring, fault diagnosis and failure prognosis techniques for Brushless Permanent Magnet Machines, IEEE Vehicle Power and Propulsion Conference (VPPC), 2011, 1-7
• [4] Meingue F., Fault-tolerant permanent-magnet synchronous machine drives. Fault detection and isolation, control reconfiguration and design considerations, rozprawa doktorska, Bruksela, 2012
• [5] Rajagopalan S., Roux W., Habetler T.G., Harley R.G., Dynamic Eccentricity and Demagnetized Rotor Magnet Detection in Trapezoidal Flux (Brushless DC) Motors Operating Under Different Load Conditions, IEEE Transactions on Power Electronics, 22 (2007), 2061-2069
• [6] Tashakori A., Ektesabi M., A Simple Fault Tolerant Control System for Hall, Effect Sensors Failure of BLDC Motor, IEEE Conference on Industrial Electronics and Applications (ICIEA), 2013, 1011-1016
• [7] Scelba G., Scarcella G., De Donato G., Giulii Capponi F., Bonaccorso F., Fault Tolerant Rotor Position and Velocity Estimation Using Binary Hall-Effect Sensors for Low Cost Vector Control Drives, Energy Conversion Congress and Exposition (ECCE), 2013 IEEE , 15-19 Sept. 2013, 2123-2130
• [8] Skóra M., Kowalski C.T., Wpływ uszkodzeń czujników położenia wirnika na pracę napędu z silnikiem PM BLDC, Prace Naukowe Instytutu Maszyn, Napędów i Pomiarów Elektrycznych Politechniki Wrocławskiej. Studia i Materiały, nr 33, 2013, 357-366
• [9] Ke Song, Weiguo Liu, Guangzhao Luo, Xiwei Zhou, Analysis of Current Waves and Faults Recognition in Rare Earth Permanent Magnet Brushless DC Motor, Proceedings of the IEEE International Conference on Mechatronics and Automation, 2007, 3481-3485
• [10] Olivieri C., A fault-adaptive and observer-based sensorless strategy for a fault-tolerant five-phase BLDC motor, IEEE International Symposium on Sensorless Control for Electrical Drives and Predictive Control of Electrical Drives and Power Electronics (SLED/PRECEDE), 2013, 1-8
• [11] Meagan M., Jayakumar J.M., Jaleel A., Fault Detection in Brushless DC Motors using Discrete Square Root Filtering and Fuzzy Logic, International Conference on Computing, Electronics and Electrical Technologies, 2012, 12-17
• [12] Awadallah M.A., Morcos M.M., Automatic Diagnosis and Location of Open-Switch Fault in Brushless DC Motor Drives Using Wavelets and Neuro-Fuzzy Systems , IEEE Transactions on Energy Conversion, 21 (2007), n.1, 104-111
• [13] Estima J.O., Freire N.M.A., Cardoso A.J.M, Recent Advances in Fault Diagnosis by Park's Vector Approach, IEEE Workshop on Electrical Machines Design Control and Diagnosis (WEMDCD), 2013, 279 - 288
• [14] Byoung-Gun P., Kui-Jun L., Rae-Young K., Tae-Sung K., Ji-Su R., Dong-Seok H., Simple Fault Diagnosis Based on Operating Characteristic of Brushless Direct-Current Motor Drives, IEEE Transactions on Industrial Electronics, 58 (2011), n.5, 1586-1593
• [15] Errabelli R.R., Mutschler P., Fault-Tolerant Voltage Source Inverter for Permanent Magnet Drives, IEEE Transactions on Power Electronics, 27 (2012), n.2, 500-508
• [16] Byoung-kuk L., Tae-Hyung K., Ehsani M., On the feasibility of four-switch three-phase BLDC motor drives for low cost commercial applications: topology and control, IEEE Transactions on Power Electronics, 18 (2003), 164-172
• [17] Aghili F., Fault-Tolerant Torque Control of BLDC Motors, IEEE Transactions on Power Electronics, 26 (2011), n.2, 355-363
• [18] Freire N. M.A, Cardoso A. J. M., Fault-Tolerant Converter for AC Drives using Vector-Based Hysteresis Current Control, IEEE International Symposium on Diagnostics for Electric Machines, Power Electronics and Drives, 2013, 249-256
• [19] Salehifar M., Salehi Arashloo R., Moreno-Equilaz M., Sala V., Romeral L., Fault Detection and Fault Tolerant Operation of a Five Phase PM Motor Drive Using Adaptive Model Identification Approach, IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics, 2 (2014), 212-223
• [20] Skóra M., Stanowisko do badania układów napędowych z silnikiem PM BLDC, Prace Naukowe Instytutu Maszyn, Napędów i Pomiarów Elektrycznych Politechniki Wrocławskiej. Studia i Materiały, nr 70, 2014, 183-192
• [21] Skóra M., Kowalski C.T., Analiza wpływu uszkodzeń czujników na pracę napędu z silnikiem PM BLDC , Zeszyty Problemowe – Maszyny Elektryczne, (2014), nr 104, 37-42
• [22] Krykowski K., Silnik PM BLDC w napędzie elektrycznym. Analiza, właściwości, modelowanie, Wydawnictwo Politechniki Śląskiej, Gliwice 2011
• [23] Masmoudi M., Badsi B.E., Masmoudi A., DTC of B4-Inverter-Fed BLDC Motor Drives With Reduced Torque Ripple During Sector-to-Sector Commutations, IEEE Transactions On Power Electronics, 29 (2014), n.9, 4855-4865
• [24] Sobański P., Fuzzy-logic-based approach to voltage inverter fault diagnosis in induction motor drive, Przegląd Elektrotechniczny, 90 (2014), nr 6, 149-153
• [25] Skóra M., Kowalski C.T., Analiza wpływu wybranych uszkodzeń sterownika silnika PM BLDC na widma prądów fazowych, Maszyny Elektryczne – Zeszyty Problemowe, nr 108, (2015), 7-13

Uwagi

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę.