Sensorless Sliding Mode Control of PMSM Drives Using a High Frequency Injection Algorithm

• Autorzy: Repecho V. , Biel D. , Arias A.

Warianty tytułu

PL

Bezczujnikowe sterowanie ślizgowe napędem PMSM z zastosowaniem algorytmu z dodawaniem sygnału wysokoczęstotliwościowego

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

A high frequency injection (HF) technique for rotor position estimation using Sliding Mode Control (SMC) in Permanent Magnet Synchronous Machines (PMSMs) is presented. Since SMC is used, instead of the Field Oriented Control (FOC), the injected HF test signals for tracking the machine’s saliency are naturally eliminated. Such angle information suppression is tackled using ”the equivalent control” principle. Simulation results confirm not only the proper angle estimation but also the sensorless control at low speed reversal and load impact at zero speed.

PL

W artykule przedstawiono technikę dodawania sygnału wysokoczęstotliwościowego (HF) w celu estymacji położenia wirnika w przypadku sterowania ślizgowego (SMC) maszyną synchroniczną z magnesami trwałymi (PMSMs). Od kiedy do sterowania ślizgowego, zamiast metody FOC, jest dodawany testowy sygnał wysokoczęstotliwościowy, asymetria magnetyczna maszyn zostaje w sposób naturalny wyeliminowana. Tłumienie informacji o kącie może być rozwiązane przy użyciu zasady „regulacji równoważnej”. Wyniki symulacji potwierdzają nie tylko właściwą estymację kąta jak również, ale również możliwość sterowania bezczujnikowego przy bardzo niskich prędkościach i nawrocie maszyny.

Słowa kluczowe

EN

sliding mode control; PMSM Sensorless Control; High Frequency Injection Methods

PL

sterowanie ślizgowe; bezczujnikowe sterowanie PMSM; metoda dodawania HF

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przegląd Elektrotechniczny
• Rocznik: 2012
• Tom: R. 88, nr 1a
• Strony: 16--20
• Opis fizyczny: Bibliogr. 15 poz., schem., tab.

Twórcy

autor

Repecho V.

autor

Biel D.

autor

Arias A.

• Institute of Organization and Control and the Department of Electronics Engineering, Universitat Politčcnica de Catalunya, Spain,

Bibliografia

• [1] J. Holtz., Sensorless Control of Induction Machines- With or Without Signal Injection?, IEEE Trans. on Ind. Electron.. Vol.53, pp.7-30, Feb. 06.
• [2] P.P. Acarnley and J.F. Watson., A Review of Position Sensorless Operation of Brushless Permanent- Magnet Machines, IEEE Trans. on Industrial Electron.. Vol. 53, pp. 352-362, April 06.
• [3] R. Wu, G.R. Slemon, A Permanent Magnet Motor Drive Without a Shaft Sensor, IEEE Trans. on Industry Appl., vol. 27, pp. 1005-1011, Sep. / Oct. 1991.
• [4] R. Dhaouadi, N. Mohan, L. Norum, Design and Implementation of an Extended Kalman Filter for the State Estimation of a Permanent Magnet Synchronous Motor, IEEE Trans. on Power Electron., vol.6, pp.491-497, Jul.1991.
• [5] C. Silva, G. M. Asher, M. Sumner, K.J. Bradley, Sensorless control in a surface mounted PM machine using rotating injection, EPE Journal. Vol. 13, No. 3, Aug. 03.
• [6] A. Arias et al., Use of a Matrix Converter to Enhance the Sensorless Control of a Surface-Mount Permanent-Magnet AC Motor at Zero and Low Frequency, IEEE Trans. on Ind. Electron.. Vol. 53, pp 440-449, April 06.
• [7] J. Cilia, et al., Sensorless Position Detection for Vector- Controlled Induction Motor Drives using an Asymmetric Outer-Section Cage, IEEE Trans. on Ind. Appl . , Vol .33, pp.1162-1169, 1997.
• [8] N. Teske, G.M. Asher, M. Sumner, K.J. Bradley, Encoderless Position Estimation for Symmetric Cage Induction Machines under Loaded Conditions, IEEE Trans. on Ind. Appl., Vol. 37, no. 6, pp. 1793-1800, Nov/Dec 2001.
• [9] P.L. Jansen, R.D. Lorenz, Transducerless Position and Velocity Estimation in Induction and Salient AC Machines, IEEE Trans. on Ind. Appl., Vol.31, pp.240-247, March 1995.
• [10] J. -S. Kim, S. -K. Sul, High performance PMSM drives without rotational position sensors using reduced order observer, IEEE-IAS Annual Meeting, pp 75-82, 1995.
• [11] C.S. Staines, C. Caruana, G.M. Asher, M. Sumner , Sensorless Control of Induction Machines at Zero and Low Frequency Using Zero Sequence Currents, IEEE Trans. on Ind. Electron., Vol. 53, pp. 195-206, Feb. 06.
• [12] J . Holtz, J. Juliet, Sensorless Acquisition of the Rotor Position Angle of Induction Motors with Arbitrary Stator Windings, IEEE Trans. on Ind. Appl.. Vol.41, pp. 1675-1682, Nov./Dec. 05.
• [13] P.L. Jansen, R.D. Lorenz, Transducerless Position and Velocity Estimation in Induction and Salient AC Machines," IEEE Trans. on Ind. Appl., Vol.31, pp.240-247, 1995.
• [14] V. Utkin, J. Guldner, J. Shi, “Sliding Mode Control in Electromechanical Systems” CRC PRESS 1999.
• [15] Z. Yan, C. Jin, V. I. Utkin, “Sensorless Sliding-Mode Control of Induction Motors” IEE Trans. on Ind. Electron., Vol. 47, pp. 1286-1297, Dec. 00.