Simulation studies of sensorless current control of AC/DC/AC converter-fed induction motor based on sliding-mode observers

• Autorzy: Knapczyk M. , Pieńkowski K.

Warianty tytułu

PL

Badania symulacyjne sterowania bezczujnikowego silnikiem indukcyjnym z przekształtnikiem AC/DC/AC z zastosowaniem obserwatorów ślizgowych

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The paper presents the sliding-mode observer-based sensorless control of an ac adjustable speed drive with induction motor, voltage-source inverter and reversible AC/DC line-side converter. The sensorless control is applied to the AC/DC and DC/AC converter confining the number of the used transducers and eliminating the rotor speed direct acquisition. The analysis of the proposed drive system based on the numerous computer simulations is carried out and its results are presented. The virtual grid flux vector estimated in the sliding-mode observer yields robustness against the line voltage distortions. In result, its angular position does not depend on the grid conditions. The rotor flux and speed observer provides insensitiveness to certain extend of the fluctuations of the motor parameters. The proposed sensorless control of the double-sided converter provides four-quadrant operation of the induction drive at the acceptable computational effort and thus at inexpensive costs of its hardware realization.

PL

Artykuł prezentuje wyniki badań symulacyjnych bezczujnikowego układu sterowania przekształtnikiem dwustronnym AC/DC/AC z silnikiem indukcyjnym klatkowym z zastosowaniemobserwatorów ślizgowych. Wprowadzono estymację zmiennych stanu po stronie przekształtnika sieciowego i przekształtnika silnikowego w celu zminimalizowania liczby niezbędnych czujników pomiarowych i wyeliminowania przetwornika prędkości kątowej wału. Przedstawiono i omówiono wybrane wyniki badań symulacyjnych proponowanego układu napędowego oparte na obliczeniach uwzględniających częstotliwość działania rzeczywistej jednostki sterującej.

Słowa kluczowe

EN

induction motor; AC/DC/AC converter; sensorless comrak sliding-mode virtual grid flux observer; sliding-mode rotor flux and speed observer

PL

przekształtnik AC/DC/AC; silnik indukcyjny; obserwator ślizgowy; sterowanie bezczujnikowe

• Wydawca: Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej
• Czasopismo: Prace Naukowe Instytutu Maszyn, Napędów i Pomiarów Elektrycznych Politechniki Wrocławskiej. Studia i Materiały
• Rocznik: 2008
• Tom: Vol. 62, nr 28
• Strony: 426--431
• Opis fizyczny: Bibliogr. 6 poz.

Twórcy

autor

Knapczyk M.

autor

Pieńkowski K.

• Politechnika Wrocławska, Instytut Maszyn, Napędów i Pomiarów Elektrycznych, 50-370 Wrocław ul. Smoluchowskiego 19

Bibliografia

• [1] AURORA C, FERRARA A., A sliding-mode observer for sensorless induction motor speed regulation, International Journal of Systems Science, vol.38, no.l 1, January 2007, pp. 913-929.
• [2] KNAPCZYK M., PIEŃKOWSKI K., Real-Time Application of Virtual Flux-Based Sliding-Mode Control System of Three-Phase Boost-Type AC/DC Converter, Proc. of SENE Conference, Łódź, 2007, pp. 221-226.
• [3] KNAPCZYK M., PIEŃKOWSKI K., Sliding-mode Virtual Flux Oriented Control of PWM rectifiers with fixed switching frequency, Power electronics and electrical drives - selected problems, Wroclaw University of Technology, 2007, pp. 122-136.
• [4] KNAPCZYK M., PIEŃKOWSKI K., Sensorless control of AC/DC/AC converter-fed induction motor with sliding-mode observers, Proc. of SME 08, 2008.
• [5] MALINOWSKI M., KAŻMIERKOWSKI M. P., HANSEN S., BLAABJERG F., MARQUES G. D., Virtual-Flitx-Based Direct Power Control of Three-Phase PWM Rectifiers, IEEE Transactions on Industry Applications, vol.37, no.4, July/August 2001.
• [6] UTKIN V., GULDNER J., SHI J., Sliding Mode Control in Electromechanical Systems, Taylor & Francis, 1999.