Bezczujnikowy napęd z silnikiem synchronicznym o magnesach trwałych z obserwatorem stanu i momentu obciążenia

• Autorzy: Janiszewski D. , Muszyński R.

Warianty tytułu

EN

Sensorless permanent magnet synchronous motor drive with state and load torque observer

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono koncepcję, konstrukcję i wyniki badań wstępnych serwonapędu bezczujnikowego z silnikiem synchronicznym o magnesach trwałych, zasilanym z falownika MSI. Sterowanie silnika jest wektorowe, a w układzie są mierzone tylko prądy silnika. Na ich podstawie, jak i na podstawie składowych sygnału sterującego falownika, są estymowane sygnały prędkości i położenia wału silnika, wykorzystywane w układzie regulacji. Wielkości te są estymowane z użyciem rozszerzonego filtru Kalmana. Zaproponowany układ regulacji pozwala wyznaczyć dodatkowo moment obciążenia silnika. W artykule opisano stanowisko badawcze z układem sterowania wyposażonym w procesor sygnałowy. Przedstawiono wyniki badań eksperymentalnych, potwierdzających zadowalające działanie układu.

EN

In the paper the conception, construction and result of the introductory investigation of the sensorless PMSM servodrive fed from PWM inverter are presented. The motor has vector control. Only motor current is measured in the system. The signals of the motor speed and position, needed in the control system, are estimated on the base of current components and components of the inverter control signal. The extended Kalman filter is used for estimation. It allows to reconstruct the motor load torque as well. The investigation plant with implementation of the control system on digital signal processor is described. The experimental investigation result, confirmed satisfactory operation of the system, are presented.

Słowa kluczowe

PL

napęd bezczujnikowy; silnik synchroniczny o magnesach trwałych; procesor sygnałowy

EN

sensorless drive; synchronous motor; signal processor

• Wydawca: Poznańskie Towarzystwo Przyjaciół Nauk
• Czasopismo: Studia z Automatyki i Informatyki
• Rocznik: 2005
• Tom: T. 30
• Strony: 73--84
• Opis fizyczny: Bibliogr. 13 poz., rys.

Twórcy

autor

Janiszewski D.

• Politechnika Poznańska, Instytut Automatyki i Inżynierii Informatycznej, ul. Piotrowo 3a, 60-965 Poznań

autor

Muszyński R.

• Politechnika Poznańska, Instytut Automatyki i Inżynierii Informatycznej, ul. Piotrowo 3a, 60-965 Poznań

Bibliografia

• [1] Barut M., Bogosyan S., Gokasan M., Speed Sensorless Direct Torque Control of IMs with Rotor Resistance Estimation, Energy Conversion and Management, 2005, Vol. 46, s. 335-349.
• [2] Bolognani S., Oboe R., Zigliotto M., DSP-based Kalman Filter Estimation of Speed and Rotor Position of a PM Synchronous Motor, IECON, 1994, Vol. 3, s. 2097-2102.
• [3] Bose B.K., Power Electronics and Variable Frequency Drives, New York, IEEE Press 1997.
• [4] Henneberger G., Brunsbach B.J. i in., Field-oriented Control of Synchronous and Asynchronous Drives without Mechanical Sensors Using Kalman Filter, Procedings of the EPE Conference, Firenze 1991, s. 3.664-3.671.
• [5] Janiszewski D., Implementacja rozszerzonego filtru Kalmana w układzie sterowania napędu z silnikiem synchronicznym o magnesach trwałych, Zastosowanie Komputerów w Elektrotechnice, Poznań 2005, s. 319-320.
• [6] Janiszewski D., Estymacja mechanicznych zmiennych stanu napędu z silnikiem synchronicznym z magnesami trwałymi przy użyciu Rozszerzonego Filtru Kalmana, Studia z Automatyki i Informatyki, 2004, t. 28/29, s. 79-90.
• [7] Jones L.A., Lang J.H., A State Observer for the Permanent Magnet Synchronous Motor, IEEE Transactions of Industrial Electronics, 1989, Vol. 36(3), s. 374-382.
• [8] Kaczmarek T., Napęd elektryczny robotów, Poznań, Wydawnictwo Politechniki Poznańskiej 1996.
• [9] Kalman R.E., A New Approach to Linear Filtering and Prediction Problems, Transaction of the ASME-Journal of Basic Engineering, 1960, s. 35-45.
• [10] Kim Y.R., Sul S.K., Park M.H., Speed Sensorless Vector Control of Induction Motor Using an Extended Kalman Filter, IEEE Transactions of Industry Applications, 1994, Vol. 30(5), s. 1225-1233.
• [11] Parasiliti F., Petrella R., Turisini M., Rotor Speed and Position Detection for PM Synchronous Motor Based on Sliding Mode Observer and Kalaman Filter, Proceedings of the 8th European Conference on Power Electronics and Applications, 1999, CD-ROM.
• [12] Terorde G., Belmans R., High Performace Induction Motor Drive with Speed, Flux and Torque Estimation, 15th International Conference on Electrical Machines (ICEM), n°337, Belgium 2002.
• [13] Welch G., Bishop G. An Introduction to the Kalman Filter, raport techniczny TR95-041, University of North Carolina at Chapel Hill, 1995.