Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

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

Repecho V., Biel D., Arias A.

Przegląd Elektrotechniczny

|

2012

|

R. 88, nr 1a

16-20

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.

2

Influence of Failure Strain of Different Aluminium Alloys on Dynamic Problems

Rodriguez-Millan M., Vaz-Romero A., Rodriguez-Martinez J. A., Rusinek A., Arias A.

Engineering Transactions

|

2012

|

Vol. 60, iss. 4

345-353

EN

In this work an experimental-numerical methodology is devised for analyzing ductile frac- ture of two aluminum alloys under different values of stress triaxiality (0:2 1:2) and Lode parameter ( 1 0). The experiments developed include combined loading (tension- torsion) tests on same NT specimen geometry for A 5754-H111 and AA 6082-T6. Numerical analysis shows that this type of specimen exhibits uniformity stable values of stress triaxiality and Lode parameter as plastic strain develops. Experimental results can be used to compare failure strain corresponding to different stress states. Moreover, to consider the influence of stress state in failure mechanics under impact loads, perforation tests of aluminum alloys have been developed in a range of impact velocity between 120 v 500 m/s. The tests were carried out with three di?erent shape projectiles: conical (m = 29:4 g) and two blunt ones (m = 29:4 g and m = 1:1 g). Results show the dependence on energy absorption with stress state and failure strain.

3

Review of Anti-Windup strategies for PI speed controllers in Field Oriented Control of Permanent Magnet Synchronous Machines

Espina J., Arias A., Balcells J., Ortega C.

Przegląd Elektrotechniczny

|

2009

|

R. 85, nr 10

262-266

EN

The work presented in this paper addresses the unwanted windup phenomenon reviewing and comparing different PI anti-windup strategies employed in speed control of electric drives. The tuning process of PI controllers is usually carried out considering the system as linear and therefore disregarding its physical limits such as maximum current and voltage. To safeguard the system's integrity, the PI output is normally limited eventually causing the windup phenomenon characterized by long periods of overshoots which may even result in instability. Firstly, this paper models and tunes the current and speed PI controllers with the root locus method for Field Oriented Control of a Permanent Magnet Synchronous Machines. Secondly, it is shown the mentioned unwanted Windup phenomenon in the speed loop. Finally, the Anti-Windup strategies are simulated and their behavior are compared when driving a Permanent Magnet Synchronous Machine with Field Oriented Control. Finally, some experimental results obtained from a PMSM Matrix Converter-fed set up have been carried out. These results corroborate the mathematical study and simulations presented all over this paper.

PL

Artykuł dotyczy niepożądanego efektu "windup" (wzrost amplitudy sygnału wyjściowego regulatora całkującego, wynikający z nasycenia elementu wykonawczego), przedstawionego na tle różnych strategii "anti-windup" dla regulatora PI prędkości obrotowej silników elektrycznych. Podczas strojenia, regulator PI jest zazwyczaj traktowany jako liniowy, z pominięciem fizycznych ograniczeń takich jak maksymalny prąd i napięcie, natomiast, w praktyce efekt "windup" zwiększa czas przeregulowania, co może skutkować niestabilnością systemu. W artykule pokazano modele i nastawy regulatorów PI prądu i prędkości z zastosowaniem metody Evansa dla sterowania polowo zorientowanego maszyn synchronicznych z magnesami stałymi. Opisano również efekt "windup" w pętli sprzężenia prędkościowego oraz przedstawiono i porównano wyniki badań symulacyjnych dla różnych strategii "anti-windup", a także wybrane wyniki eksperymentalne dla przypadku zasilania PMSM z przekształtnika matrycowego. Uzyskane wyniki laboratoryjne potwierdzają opis matematyczny i wyniki badań symulacyjnych.

4

Relation between strain hardening of steel and critical impact velocity in tension

Rodriguez-Martinez J. A., Rusinek A., Arias A.

Journal of Theoretical and Applied Mechanics

|

2009

|

Vol. 47 nr 3

645-665

EN

In the present paper, a numerical study on the influence of strain hardening on the Critical Impact Velocity (CIV) in tension is conducted. Finite element code ABAQUS/Explicit is used to carry out numerical simulations of dynamic tension tests in a wide range of impact velocities up to that corresponding to the CIV. The constitutive relation due to Rusinek and Klepaczko (2001) has been used to define the material behaviour. Strain hardening parameters of the RK model were varied during the simulations. Numerical results are compared with those obtained from the analytical description of CIV proposed by Klepaczko (2005). Satisfactory agreement is found between numerical and analytical approaches. The analysis allows for a better understanding of the causes responsible of the CIV appearance.

PL

Praca przedstawia numeryczną analizę wpływu umocnienia odkształceniowego na krytyczną prędkość uderzenia (CIV) przy rozciąganiu. W symulacjach zastosowano oprogramowanie ABAQUS/Explicit oparte na metodzie elementów skończonych. Obliczeń dokonano dla dynamicznych obciążeń rozciągających w szerokim zakresie prędkości uderzenia aż do osiągnięcia wartości krytycznej (CIV). Do opisu materiału próbki użyto równań konstytutywnych modeli Rusinka-Klepaczki. Podczas analizy zmieniano parametry umocnienia odkształceniowego opisanego tym modelem. Wyniki symulacji numerycznych porównano z analitycznym opisem CIV zaproponowanym przez Klepaczkę (2005). Uzyskano zadawalającą zgodność pomiędzy symulacją a teorią. Przedstawiona analiza przyczynia się do lepszego zrozumienia zjawisk odpowiedzialnych za powstawanie krytycznej prędkości uderzenia (CIV).

5

Digital modelling of a human skull

Etxaniz O., Solaberrieta E., Mínguez R., Muniozguren J., Arias A.

Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering

|

2008

|

Vol. 27, nr 1

55-58

EN

Purpose: This paper describes the first step of a project that aims to improve the design and placement of dental prostheses through an in-depth analysis of jaw movement. This analysis requires prior obtaining quality digital models of all elements involved in the movement. The paper describes the process to obtain the digital models through Reverse Engineering techniques, and evaluates their quality. Design/methodology/approach: The process of digitalization of a human skull by means of a hand-held 3D laser scanner has been evaluated to see the suitability of this technique. A skull has been chosen as test element as it has several characteristics that make its digitisation by optical techniques difficult, such as a non-uniform surface and a complex geometry. The surfaces obtained by the scanner have been edited by point cloud edition software. Findings: Reverse Engineering optical hardware has several limitations to correctly digitize complex geometries, but these deficiencies can be solved using the Reverse Engineering software properly. Research limitations/implications: The same analysis should be performed by point clouds obtained through other Reverse Engineering technologies, such as structured light scanners. These technologies can achieve best values of accuracy and resolution, so that both results should be compared. Practical implications: This paper gives the chance to apply Reverse Engineering techniques to achieve high quality digital models of free form complex geometries. The constraints presented by optical digitization technologies can be solved through powerful point cloud edition software. Originality/value: This paper describes the process of digitalization of complex free form geometries and the subsequent point cloud edition.

6

Angle estimation for permanent magnet synchronous machines using matrix converters

Arias A., Ortega C., Saltiveri D., Pou J., Gago J., Gonzales D.

Przegląd Elektrotechniczny

|

2007

|

R. 83, nr 10

89-93

EN

This paper deals with the rotor angle estimation of Permanent Magnet AC Machines using test voltage vectors. In concrete, due to the machine saliency (difference between Ld and Lq) and the application of pulse voltage test vectors is possible to estimate the Permanent Magnet position for further low and zero speed Sensorless Control. The novelty of this paper is the fact that a Matrix Converter is used instead of the conventional Voltage Source Inverter. The direct AC/AC or Matrix Converter is a novel topology of great interest in specific wind energy applications since it avoids the use of electrolytic DC coupling capacitors, which is a potential source of failures. The paper presents the position signals for Matrix Converters and shows all the control algorithm. Finally, some simulation results with proper angle estimation, when speed reversal, corroborates the proper functionality of the control scheme.

PL

Artykuł dotyczy estymacji kąta położenia wirnika maszyny prądu przemiennego o magnesach trwałych z wykorzystaniem próbnych wektorów napięcia. Konkretnie, w związku z asymetrią magnetyczną maszyny (różnica między Ld i Lq) oraz zastosowaniem napięciowych impulsów wektorów próbnych, jest możliwa estymacja położenia magnesów trwałych, pozwalająca na bezczujnikowe sterowanie w zakresie niskich i zerowych prędkości. Nowością w artykule jest zastosowanie przekształtnika matrycowego zamiast tradycyjnego falownika napięcia. Przekształtnik matrycowy (bezpośredni przekształtnik AC/AC) jest nowym układem budzącym duże zainteresowanie w specyficznych aplikacjach, związanych z energią wiatru, ponieważ unika się zastosowania kondensatorów elektrolitycznych DC stanowiących potencjalne źródło uszkodzeń. W artykule przedstawiono sygnały ustalające położenie wirnika oraz pełny algorytm sterowania przekształtników matrycowych. Poprawne działanie algorytmu z estymacją kąta potwierdzają wyniki symulacji przy zmianie kierunku wirowania.

7

Sensorless Control of Surface Mounted Permanent Magnet Synchronous Motors Using Matrix Converters

Saltiveri D., Arias A., Asher G., Sumner M., Wheeler P., Empringham L., Silva C.

Electrical Power Quality and Utilisation. Journal

|

2006

|

Vol. 12, nr 1

59-67

EN

This paper investigates the influence of the power converter on the performance of Surface Mounted Permanent Magnet Synchronous Motor drives, which employ High Frequency voltage injection to achieve low and zero speed control. Experimental results demonstrate the remarkable performance of the sensor less speed and position control employing the Matrix Converter and the contributions of the Space Modulation Profiling technique. The Matrix Converter has almost zero dead time, which means that behaves almost like an ideal power converter and achieves better results than the conventional Voltage Source Inverter. A comparison of the sensor less technique proposed using both converters is made.