Sensorless control of an induction motor drive with MRASCCFL rotor speed and flux estimator

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

Warianty tytułu

PL

Bezczujnikowe sterowanie napędu induckyjnego z estyamtorem prędkości i strumienia wirnika MRASCCFL

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

In the paper the dynamical performance and sensitivity to the motor parameter changes of the sensorless induction motor drive with MRAS type speed and flux estimator is analysed. The classical PI controller in the speed adaptation algorithm of the MRASCC estimator is changed by the nonlinear, fuzzy logic controller with 9 rules, resulting in the MRASCCFL. The allowable range of motor parameter changes, which guarantees the stable operation of the sensorless field oriented drive system with this novel MRASCCFL estimator is determined and compared with the MRASCC solution. Both estimators are tested in simulations and in a laboratory set-up. Drive system is tested in the whole speed reference range.

PL

W artykule przedstawiono analizę układu wektorowego sterowania SI z estymatorem MRASCC, oraz z nowym estymatorem MRASCCFL, w którym regulator typu PI, znajdujący się w torze adaptacji prędkości kątowej estymatora MRASCC, został zastąpiony przez regulator rozmyty o 9 regułach. Analizie poddana została wrażliwość bezczujnikowego układu wektorowego sterowania silnikiem indukcyjnym z estymatorami MRASCC i MRASCCFL na zmiany parametrów schematu zastępczego SI. Wykonano badania eksperymentalne, w szczególności zwrócono uwagę na pracę napędu w otoczeniu niskich prędkości kątowych.

Słowa kluczowe

EN

induction motor; vector control; sensorless control; speed estimator; MRAS; fuzzy logic

PL

logika rozmyta; napęd indukcyjny; sterowanie bezczujnikowe; MRAS

• Wydawca: Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej
• Czasopismo: Prace Naukowe Instytutu Maszyn, Napędów i Pomiarów Elektrycznych Politechniki Wrocławskiej. Studia i Materiały
• Rocznik: 2009
• Tom: Vol. 63, nr 29
• Strony: 382--391
• Opis fizyczny: Bibliogr. 14 poz.

Twórcy

autor

Dybkowski M.

autor

Orłowska-Kowalska T.

• Wroclaw, University of Technology, ul. Smoluchowskiego 19, 50-372 Wrocław,

Bibliografia

• [1] VAS P., Sensorless vector and direct torque control. Oxford University Press, New York, 1998.
• [2] KAZMIERKOWSKI M. P., BLAABJERG F., KRISHNAN, Control in Power Electronics – Selected Problems, Academic Press, USA, 2002
• [3] ORŁOWSKA–KOWALSKA T., Sensorless induction motor drives, Wroclaw University of Technology Press, Wroclaw, 2003.
• [4] HOLTZ J., Sensorless Control of Induction Machines - With or Without Signal Injection?, IEEE Trans. on Ind. Electronics, vol. 53, No. 1, 2006, pp. 7-30
• [5] ORŁOWSKA-KOWALSKA T., Application of the Extended Luenberger Observer for Flux and Rotor Time Constant Estimation in Induction Motor Drives, IEE Proceedings, Part D, 1989, vol.136, pp. 323-330
• [6] TAMAI S., SUGIMOTO H., MASAO Y., Speed sensorless vector control of IM with Model Reference Adaptive System, Proc. of IEEE/IAS, 1987, pp.189-195
• [7] SCHAUDER C., Adaptive speed identification for vector control of induction motors without rotational transducers, IEEE Trans. on Industry Applications, vol. 28, no. 5, 1992, pp. 1054-1061
• [8] PENG F.Z., FUKAO T., Robust speed identification for speed-sensorless vector control of induction motors, IEEE Trans. on Industry Applic., vol. 30, no. 5, 1994, pp. 1234-1240
• [9] RASHED M., STRONACH A.F., A stable back-EMF MRAS-based sensorless low-speed IM drive insensitive to stator resistance variation, IEE Proc.–Electr. Power Appl., vol. 151, no. 6, 2004, pp. 685-693
• [10] SOBCZUK D.L., Application of ANN for control of PWM inverter fed induction motor drives, Ph.D. Thesis, Warsaw University of Technology, Poland, 1999.
• [11] ORŁOWSKA-KOWALSKA T., DYBKOWSKI M., Dynamical properties of induction
• motor drive with novel MRAS estimator, Electrical Review (Poland), R. 82, no. 11, 2006,
• pp. 35-38
• [12] KUBOTA H., MATSUSE K., NAKANO T., New adaptive flux observer for wide speed range motor drives, Proc. Int. Confer. IEEE-IECON, 1990, pp. 921-926
• [13] ORŁOWSKA-KOWALSKA T., DYBKOWSKI M., Improved MRAS-type speed estimator for the sensorless induction motor drive, Proc. of XIX Symp. on Electromagnetic Phenomena in Nonlinear Circuits. EPNC’2006, Maribor, Slovenia, 2006, pp.105-10
• [14] DYBKOWSKI M, ORŁOWSKA-KOWALSKA T., Application of the Stator Currentbased MRAS Speed Estimator in the Sensorless Induction Motor Drive, Proc. of 13th Confer. EPE–PEMC’2008, Poznan, Poland, on CD, 2008