Fuzzy-logic-based approach to voltage inverter fault diagnosis in induction motor drive

• Autorzy: Sobański P.

Identyfikatory

DOI

10.12915/pe.2014.06.28

Warianty tytułu

PL

Zastosowanie logiki rozmytej do diagnostyki uszkodzeń falownika napięcia w napędzie indukcyjnym

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

In this paper simulation results of a single IGBT open-circuit fault diagnostic system for a two-level voltage inverter-fed direct field-oriented controlled induction motor drive are presented. A fault diagnostic procedure is carried out by utilizing an analysis of an estimated rotor flux space vector trajectory in stationary α-β coordinates. In the article an original approach for a fault extraction procedure based on fuzzy-logic system with on-line membership functions parameter adjustment in a fuzzification layer is proposed.

PL

W artykule zaprezentowano wyniki badań symulacyjnych systemu diagnostyki uszkodzeń polegających na braku przewodzenia prądu przez jeden z tranzystorów IGBT dwupoziomowego falownika napięcia w napędzie indukcyjnym z bezpośrednim sterowaniem polowo zorientowanym. Metoda diagnostyki awarii została oparta na analizie przebiegu wektora estymowanego strumienia wirnika w układzie współrzędnych stacjonarnychα-β. W pracy przedstawiono oryginalny sposób ekstrakcji symptomów uszkodzeń, który polega na zastosowaniu zbiorów rozmytych o przestrajalnych parametrach funkcji przynależności w warstwie rozmywania.

Słowa kluczowe

EN

fuzzy logic; induction motor; voltage inverter

PL

logika rozmyta; silnik indukcyjny; falownik napięcia; diagnostyka uszkodzeń

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przegląd Elektrotechniczny
• Rocznik: 2014
• Tom: R. 90, nr 6
• Strony: 149--153
• Opis fizyczny: Bibliogr. 12 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Sobański P.

• Wrocław University of Technology, Institute of Electrical Machines, Drives and Measurements, ul. Wybrzeże Wyspiańskiego 27, 57-370 Wrocław

Bibliografia

• [1] Yang S., Xiang D., Bryant P., Ran L., Tavner P., Condition monitoring for device reliability in power electronic converters: a review, IEEE Trans. on Power Electronics, 25 (2010), 2734-2752
• [2] Rodriguez M.A.; Claudio A.; Theilliol, D., Vela L.G., A New Fault Detection Technique for IGBT Based on Gate Voltage Monitoring, Power Electronics Specialists Conference IEEE, (2007), 1001-1005
• [3] Araujo Ribeiro R.L., Jacobina C.B., Cabral da Silva E.R., Lima A.M.N., Fault detection of open-switch damage in voltage-fed PWM motor drive systems, IEEE Trans. Power Electronics, 18, (2004), n.2, 439-446
• [4] Trabelsi M., Boussak M., Mestre P., Gossa M., An improved diagnosis technique for IGBTs open-circuit fault in PWM-VSIfed induction motor drive, IEEE Int. Symp. Industrial Electronics, (2011), 2111-2117
• [5] Lee Choi C,W., Design and evaluation of voltage measurement based sectoral diagnosis method for inverter open switch faults of permanent magnet synchronous motor drives, IET–Electric Power Applications, 6 (2012), 526-532
• [6] Jung Shin-Myung, Park Jin-Sik, Kim Hyoung-Suk, Kim Hag- Wone, Youn Myung-Joong, Simple switch open fault detection method of voltage source inverter, IEEE Energy Conversion Congress and Exposition, (2009), 3175-3181
• [7] Freire N.M.A., Estima J.O., Cardoso A.J.M., A voltage-based approach for open-circuit fault diagnosis in voltage-fed SVM motor drives without extra hardware, XXth International Conference on Electrical Machines, (2012), 2378-2383
• [8] Mendes A.M.S., Cardoso A.J.M., Voltage source inverter fault diagnosis in variable speed AC drives, by the average current Park's vector approach, Int. Conf. on Electr. Mach. and Drives, (1999), 704-706
• [9] Sobański P., Orłowska-Kowalska T., Metoda diagnostyki uszkodzenia typu przerwa łącznika IGBT falownika napięcia w układzie wektorowego sterowania silnikiem indukcyjnym, Przegląd Elektrotechniczny, 89 (2013), nr 6, 159-163
• [10] Sobański P., Orłowska-Kowalska T., Wpływ uszkodzenia tranzystora IGBT falownika napięcia na przebiegi zmiennych stanu silnika indukcyjnego ze sterowaniem wektorowym, Przegląd Elektrotechniczny, 89 (2013), nr 2b, 62-165
• [11] Mochan N., Advanced Electric Drives: Analysis, Control and Modeling Using Simulink, MNPERE, (2001)
• [12] Orlowska–Kowalska T., Sensorless Induction Motor Drives, Wroclaw University of Technology Press, Wroclaw, (2003)