Nowy estymator typu MRAS prędkości i strumienia wirnika dla bezczujnikowego napędu indukcyjnego

• Autorzy: Orłowska-Kowalska T. , Dybkowski M.

Warianty tytułu

EN

Novel MRAS rotor speed and flux estimator for the sensorless induction motor drive

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono wyniki analizy układu wektorowego sterowania momentem i prędkością silnika indukcyjnego z nowym estymatorem prędkości kątowej, opartym na koncepcji układów MRAS. W estymatorze tym prąd stojana silnika indukcyjnego - traktowanego jako układ odniesienia, jest porównywany z prądem odtwarzanym za pomocą napięciowo-prądowego modelu matematycznego obwodu stojana, przestrajanego sygnałem prędkości wirnika, wyznaczanym za pomocą algorytmu adaptacji. Do wyznaczenia składowych wektora strumienia wirnika w modelu napięciowo-prądowym obwodu stojana wykorzystano przestrajalny model prądowy strumienia wirnika, w odróżnieniu od spotykanego w literaturze rozwiązania z modelem napięciowym. Ponadto zmodyfikowano algorytm w pętli adaptacji estymatora. Podejście takie pozwoliło zmniejszyć wrażliwość nie tylko samego estymatora MRAS, ale również całego napędu bezczujnikowego ze sterowaniem wektorowym, na zmiany lub błędy identyfikacji parametrów silnika. Dokonano oceny stabilności oraz dokładności odtwarzania prędkości i strumienia wirnika za pomocą rozważanych estymatorów MRAS w przypadku błędnego oszacowania parametrów silnika. Wyniki badań symulacyjnych zweryfikowano eksperymentalnie.

EN

The paper deals with the analysis of the vector controlled induction motor drive with novel MRAS speed estimator. In this estimator the measured stator current, used as a reference signal is compared with the current estimated by the voltage-current mathematical model of the stator circuit. This model is adjusted by the estimated rotor speed signal obtained in the adaptation loop of the MRAS structure. The rotor flux vector required for the stator voltage-current model is obtained from the simple rotor flux simulator, adjustable with the estimated rotor speed, in the contrary to the voltage model used in the literature. Also the adaptation algorithm for the rotor speed estimation was changed. Such solutions have enabled the lower sensitivity of the proposed estimator to motor parameter uncertainties. Dynamical performance and rotor flux and speed estimation accuracy of both analyzed MRAS estimators were evaluated and compared. Simulation results were confirmed experimentally.

Słowa kluczowe

PL

silnik indukcyjny; bezpośrednie sterowanie polowo zorientowane; obserwator stanu; estymator prędkości; MRAS

EN

induction motor; direct field oriented control; state observer; speed estimator; MRAS

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przegląd Elektrotechniczny
• Rocznik: 2006
• Tom: R. 82, nr 11
• Strony: 35--38
• Opis fizyczny: Bibliogr. 5 poz., rys.

Twórcy

autor

Orłowska-Kowalska T.

autor

Dybkowski M.

• Politechnika Wrocławska, Instytut Maszyn, Napędów i Pomiarów Elektrycznych,

Bibliografia

• [1] Orłowska-Kowalska T., Bezczujnikowe układy napędowe z silnikami indukcyjnymi, Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej, Wrocław (2003).
• [2] Vas P., Sensorless vector and direct torque control, Oxford University Press, New York, (1998).
• [3] Schauder C., Adaptive Speed Identification for Vector Control of Induction Motors without Rotational Transducers, IEEE Trans, on Ind. Applications, vol. 28, 1992, pp.1054-1061.
• [4] Sobczuk D.L., Application of ANN for control of PWM inverter fed induction motor drives, Ph.D. Thesis, Warsaw University of Technology, 1999.
• [5] Kubota H., Matsuse K., Nakano T., New adaptive Flux Observer for wide speed range motor drives. Proc. of Int. Confer. IEEE-IECON, 1990, pp. 921-926.