Experimental analysis of the sensorless traction drive system with DTC-SVM algorithm and MRAS estimator

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

Warianty tytułu

PL

Analiza bezczujnikowego układu wektorowego sterowania silnikiem indukcyjnym z wykorzystaniem metody DTC-SVM

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

In the paper the sensorless DTC-SVM induction motor drive system for tram application is described. For the rotor speed, electromagnetic torque and stator flux vector reconstruction the MRASCC estimator was applied. This estimator is less sensitive to the motor parameter variation than other observers and is stable in the wide range of the speed reference changes as well as it is simple in practical implementation. Experimental tests, typical for traction applications, were performed for 50kW induction motor drive in the whole speed and torque ranges.

PL

W pracy przedstawiono analizę bezczujnikowego układu wektorowego sterowania silnikiem indukcyjnym z wykorzystaniem metody DTC-SVM dla trakcji miejskiej. Do estymacji strumienia stojana, momentu elektromagnetycznego i prędkości kątowej wykorzystano estymator MRASCC, charakteryzujący się zwiększoną odpornością na zmiany parametrów schematu zastępczego silnika indukcyjnego oraz stabilnością w szerokim zakresie zmian prędkości kątowej wirnika i prostotą realizacji sprzętowej. Wykonano obszerne badania eksperymentalne na stanowisku laboratoryjnym z silnikiem indukcyjnym o mocy 50kW w całym zakresie zmian prędkości i momentu obciążenia, typowe dla napędów trakcyjnych.

Słowa kluczowe

EN

induction motor; sensorless drive; speed estimation; MRAS estimator; traction drive

PL

silnik indukcyjny; napęd bezczujnikowy; estymacja prędkości; estymator MRAS; napęd trakcyjny

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przegląd Elektrotechniczny
• Rocznik: 2012
• Tom: R. 88, nr 12a
• Strony: 62--65
• Opis fizyczny: Bibliogr. 12 poz., rys.

Twórcy

autor

Dybkowski M.

autor

Tarchała G.

autor

Orłowska-Kowalska T.

• Wroclaw University of Technology, Institute of Electrical Machines, Drives and Measurements, ul. Smoluchowskiego 19, 50-372 Wroclaw,

Bibliografia

• [1] P. Vas, “Sensorless vector and direct torque control”, Oxford University Press, New York, 1998.
• [2] J.W. Finch, and D. Giaouris, “Controlled AC electrical drives", IEEE Trans. Industrial Electronics, vol. 55, no. 2, pp. 481-491, Feb. 2008.
• [3] H. Kubota, I. Sato, Y. Tamura, K. Matsuse, H. Ohta, Y. Hori, “Regenerating-Mode Low-Speed Operation of Sensorless Induction Motor Drive With Adaptive Observer”, IEEE Trans. Ind. Applications, vol. 38, no. 4, pp. 1081-1086, 2002.
• [4] T. Orlowska-Kowalska, “Sensorless induction motor drives”, Wroclaw University of Technology Press, Wroclaw, Poland, 2003 (in Polish)
• [5] T. Orlowska-Kowalska M. Dybkowski, “Stator current-based MRAS estimator for wide range speed-sensorless induction motor drive”, IEEE Trans. Industrial Electronics, vol. 57, no. 4, pp. 1296-1308, 2010
• [6] C. Colinh, M. Pietrzak-Dawid, “Sensorless traction system with low voltage high current induction machine for indoor vehicle”, Proc. of the IEEE/PEDS’2005 Confer., pp. 50-55, 2005
• [7] Z. Peroutka, K. Zeman, “Robust field weakening algorithm for vector-controlled induction machine traction drives”, Proc. of the IEEE/IECON 2006, pp. 856-861, 2006
• [8] Z. Peroutka, K. Zeman, “New field weakening strategy for AC machine drives for light traction vehicles”, Proc. the 9th Conf. EPE’2007, Aalborg, Denmark, on CD, 2007
• [9] T. Sukegawa, K. Kamiyama, T. Matsui, T. Okuyama, “Fully digital, vector-controlled PWM VSI-fed AC drives with an inverter deadtime compensation strategy”, Conf. Rec, of the 1988 IEEE Industry Appl. Soc. Annual Meeting, vol.1, 1988, , pp. 463-469, 1988.
• [10] E. Levi, M. Sokola, S. N. Vukosavic, “A Method for Magnetizing Curve Identification in Rotor Flux Oriented Induction Machines”, IEEE Trans. Energy Conversion, vol. 15, no. 2, pp. 157-162, 2000.
• [11] J. Maes, J. A. Melkebeek, “Speed-sensorless direct torque control of induction motors using an adaptive flux observer”, IEEE Trans. Ind. Applic., vol. 36, no. 3, pp. 778-785, May 2000.
• [12] M. Dybkowski, T. Orlowska-Kowalska, G. Tarchała, “Sensorless Direct Torque Control of the Induction Motor Drive with Sliding Mode and MRASCC estimators”, Proc. 17th Int. Conf. on Electrical Drives and Power Electronics EDPE’2011, High Tatras, Slovak Rep., pp.73-78, 2011