Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Voltage inverter IGBT fault diagnosis in the sensorless induction motor drive with MRASCC speed estimator

Sobański P., Orłowska-Kowalska T.

Przegląd Elektrotechniczny

|

2014

|

R. 90, nr 6

1--5

EN

This article discusses the issue of a single IGBTs open-circuit fault diagnosis problem in voltage source inverters feeding modern electric motor drives. In the first stage of simulation tests the analysis of selected state variable transients relating to the field oriented controlled induction motor drive operation under inverter fault was presented, and then some simulation results of the modeled diagnostic system were introduced.

PL

W artykule omówiono problem diagnostyki uszkodzeń polegających na braku przewodzenia prądu jednego z tranzystorów falownika napięcia we współczesnych napędach elektrycznych. W pierwszej części badań symulacyjnych przeprowadzono analizę wybranych zmiennych stanu w bezczujnikowym napędzie indukcyjnym z bezpośrednim sterowaniem polowo zorientowanym, w którym przekształtnik uległ uszkodzeniu, a następnie przedstawiono wyniki testów zamodelowanego układu diagnostyki awarii.

2

Analiza indukcyjnego napędu bezczujnikowego z estymatorem MRASCC w wybranych stanach pracy

Dybkowski M., Orłowska–Kowalska T.

Przegląd Elektrotechniczny

|

2010

|

R. 86, nr 2

136-141

PL

W artykule przedstawiono analizę bezczujnikowego układu wektorowego sterowania silnikiem indukcyjnym z estymatorem MRASCC w różnych warunkach pracy. Szczególną uwagę zwrócono na jakość działania estymatora podczas pracy w zakresie bardzo małych wartości prędkości kątowej, przy osłabianiu pola oraz przy zakłóceniach pojawiających się w torach pomiarowych napięcia stojana. Wykonane zostały badania stabilności estymatora MRASCC przy znacznych zmianach wartości reaktancji magnesującej oraz obszerne badania symulacyjne i eksperymentalne w wybranych stanach pracy.

EN

The paper deals with the analysis of the sensorless vector controlled induction motor drive with MRASCC estimator in various operation conditions. The special attention was focused on the operation quality of this rotor speed and flux estimator in a very low speed region, under field weakening regime and under disturbances of the stator voltage. The stability analysis of the MRASCC estimator under significant change of the magnetising reactance of the induction motor was performed. Simulation and experimental test results were demonstrated for the drive system under chosen operation conditions.

3

Estymacja prędkości kątowej silnika indukcyjnego przy wykorzystaniu sztucznych sieci neuronowych

Dybkowski M., Orłowska-Kowalska T., Kamiński M., Markiewicz K.

Prace Naukowe Instytutu Maszyn, Napędów i Pomiarów Elektrycznych Politechniki Wrocławskiej. Studia i Materiały

|

2010

|

Vol. 64, nr 30

191-201

PL

W pracy przedstawiono analizę neuronowych estymatorów prędkości silnika indukcyjnego w polowo zorientowanej strukturze sterowania silnikiem indukcyjnym DFOC. Testowano możliwość estymacji prędkości kątowej przy wykorzystaniu sieci jedno i dwu-warstwowych o różnej liczbie neuronów w poszczególnych warstwach, przy wykorzystaniu sygnałów dostępnych w strukturze DFOC jako sygnałów wejściowych sieci neuronowych. Przeprowadzono analizę pracy takiego estymatora w całym zakresie zmian prędkości kątowej, przy różnych momentach obciążenia, również w zamkniętej strukturze sterowania.

EN

In this paper the analysis of neural speed estimators in the field oriented control structure (DFOC) of induction motor drive is presented. Neural networks with one and two hidden layers, with different number of hidden neurons were tested, using internal signals of DFOC structure as the input signals of NN. Simulation results of the operation of neural speed estimators in the whole range of reference speed and load torque changes are demonstrated.

4

Wpływ zmian reaktancji magnesującej na pracę bezczujnikowego układu sterowania silnikiem indukcyjnym z estymatorem MRASCC

Dybkowski M., Orłowska-Kowalska T.

Prace Naukowe Instytutu Maszyn, Napędów i Pomiarów Elektrycznych Politechniki Wrocławskiej. Studia i Materiały

|

2009

|

Vol. 63, nr 29

392-402

PL

W artykule przedstawiono wpływ zmian reaktancji magnesującej silnika indukcyjnego na jakość estymacji prędkości kątowej i strumienia wirnika w bezczujnikowym układzie wektorowego sterowania silnikiem indukcyjnym. Do estymacji niedostępnych zmiennych stanu wykorzystano estymator strumienia i prędkości MRASCC. Opracowano model matematyczny silnika indukcyjnego uwzględniający charakterystykę magnesowania maszyny. Wykonano badania symulacyjne i eksperymentalne bezczujnikowego układu napędowego z silnikiem indukcyjnym.

EN

In the paper an influence of the magnetizing inductance of the induction motor on the rotor speed and flux reconstruction in the sensorless induction motor drive is analyzed. For the rotor speed reconstruction in a sensorless drive the MRASCC estimator is used. Mathematical model of the induction motor with variable magnetizing inductance is introduced. Simulations and experimental results are demonstrated.

5

Analiza właściwości dynamicznych estymatora silnika indukcyjnego MRASCC z jednoczesnym odtwarzaniem parametrów uzwojenia stojana

Orłowska-Kowalska T., Dybkowski M.

Przegląd Elektrotechniczny

|

2008

|

R. 84, nr 12

79-83

PL

W pracy przeanalizowano możliwości poprawy jakości odtwarzania prędkości kątowej silnika indukcyjnego za pomocą estymatora typu MRASCC [7] poprzez zastosowanie odtwarzania na bieżąco parametrów uzwojenia stojana. Opisano podstawy teoretyczne metody estymacji parametrów. Rozszerzony estymator prędkości i parametrów zastosowano w bezczujnikowym napędzie indukcyjnym ze sterowaniem polowo-zorientowanym. Szczególną uwagę zwrócono na jakość estymacji prędkości wirnika w różnych stanach pracy napędu, w tym przy bardzo niskich wartościach pręd-kości kątowej. Algorytm estymacji prędkości i parametrów silnika zaimplementowano w procesorze sygnałowym, wykorzystywanym do sterowania napędem. Przedstawiono wybrane wyniki badań eksperymentalnych.

EN

In the paper the improvement of MRASCC speed estimator of the induction motor drive using the on-line stator resistance and reactance estimation concept is presented. The theoretical backgrounds of the identification method are presented. The developed extended speed and parameter estimator is applied in the sensorless induction motor drive with the direct field-oriented control. Special attention is focused on the rotor speed estimation quality in various operation conditions, especially in the low speed region. The rotor speed and stator parameter estimation algorithms are implemented in the DSP used in the control structure of the drive system. Chosen experimental results are demonstrated.

6

Analiza dynamiki prądowego estymatora MRAS strumienia i prędkości wirnika silnika indukcyjnego

Dybkowski M., Orłowska-Kowalska T.

Przegląd Elektrotechniczny

|

2008

|

R. 84, nr 6

165-168

PL

W artykule przedstawiono wyniki analizy stabilności estymatora strumienia i prędkości kątowej silnika indukcyjnego opartego na idei układów adaptacyjnych MRAS. Zbadano wpływ zmian parametrów schematu zastępczego silnika indukcyjnego oraz współczynników algorytmu adaptacji prędkości na rozmieszczenie biegunów równania charakterystycznego transmitancji estymatora prędkości oraz na stabilność pracy układu napędowego z estymatorem MRAS w pętli sprzężenia zwrotnego. Przedstawiono zakres możliwych zmian parametrów schematu zastępczego silni-ka indukcyjnego, gwarantujący stabilną pracę bezczujnikowego układu napędowego ze sterowaniem polowo zorientowanym.

EN

The paper deals with the stability analysis of the novel MRAS type estimator of the rotor flux and speed of the induction motor. The influence of equivalent circuit parameter changes of the induction motor as well as coefficients of the adaptation algorithm of the MRAS estimator to the pole placement of the estimator transfer function and stability of the whole drive system is analyzed and tested. The allowable range of motor parameter changes, which guarantees the stable operation of the sensorless field oriented drive system with the classical MRAS estimator, is determined.

7

Wizyjny system lokalizacji z estymatorem prędkości i przyspieszeń dla robota mobilnego

Kiełczewski M., Pazderski D., Kozłowski K.

Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej. Elektronika

|

2008

|

z. 166, t. 1

61-70

PL

Praca podejmuje problem lokalizacji robota mobilnego z wykorzystaniem systemu wizyjnego i aktywnych znaczników oraz zagadnienie estymacji prędkości i przyspieszeń w ruchu płaskim. Rozważania teoretyczne dotyczące zasady pomiaru oraz estymatora Kalmana ilustrowane są wynikami badań eksperymentalnych, które wykazują użyteczność zaproponowanej metody pomiaru. Przedstawiony system pomiarowy może być wykorzystany do realizacji algorytmów sterowania robotów kołowych również w obecności poślizgu.

EN

The paper presents localization system for mobile robot using vision system and active markers with velocity and acceleration estimator in the case of planar motion. Theoretical considerations include the principle of measurement and the details of Kalman estimator which are illustrated based by experimental work. The presented measurement system can be used for advanced control algorithms for mobile robots, also in the presence of slippage phenomenon.

8

Analiza stabilności klasycznego estymatora prędkości typu MRAS windkcyjnym napędzie bezczujnikowym

Orłowska-Kowalska T., Dybkowski M.

Prace Naukowe Instytutu Maszyn, Napędów i Pomiarów Elektrycznych Politechniki Wrocławskiej. Studia i Materiały

|

2007

|

Vol. 60, nr 27

193-201

PL

W artykule zaprezentowano wyniki badań analizy stabilności klasycznego estymatora strumienia i prędkości kątowej silnika indukcyjnego. Zbadano wpływ zmian parametrów schematu zastępczego silnika indukcyjnego oraz współczynników algorytmu adaptacji prędkości na rozmieszczenie biegunów równania charakterystycznego transmitancji estymatora prędkości oraz na stabilność pracy układu napędowego z estymatorem MRAS w pętli sprzężenia zwrotnego. Przedstawiono propozycję doboru nastaw regulatora PI w torze adaptacji estymatora MRAS oraz zakres możliwych zmian parametrów schematu zastępczego SI, gwarantujący stabilną pracę bezczujnikowego układu napędowego ze sterowaniem połowo zorientowanym.

EN

The paper deals with the stability analysis of the classical MRAS type estimator of the rotor flux and speed. The influence of equivalent circuit parameters changes of the induction motor as well as coefficients of the adaptation algorithm of MRAS estimator on the pole placement of the estimator transfer function and stability of the whole drive system was analysed and tested. The design rule for the parameters of the PI controller in the feedback loop of the MRAS estimator was proposed. The allowable range of motor parameter changes, which guarantees the stable operation of the sensorless field oriented drive system with the classical MRAS estimator was determined.

9

Nowy estymator typu MRAS prędkości i strumienia wirnika dla bezczujnikowego napędu indukcyjnego

Orłowska-Kowalska T., Dybkowski M.

Przegląd Elektrotechniczny

|

2006

|

R. 82, nr 11

35-38

PL

W artykule przedstawiono wyniki analizy układu wektorowego sterowania momentem i prędkością silnika indukcyjnego z nowym estymatorem prędkości kątowej, opartym na koncepcji układów MRAS. W estymatorze tym prąd stojana silnika indukcyjnego - traktowanego jako układ odniesienia, jest porównywany z prądem odtwarzanym za pomocą napięciowo-prądowego modelu matematycznego obwodu stojana, przestrajanego sygnałem prędkości wirnika, wyznaczanym za pomocą algorytmu adaptacji. Do wyznaczenia składowych wektora strumienia wirnika w modelu napięciowo-prądowym obwodu stojana wykorzystano przestrajalny model prądowy strumienia wirnika, w odróżnieniu od spotykanego w literaturze rozwiązania z modelem napięciowym. Ponadto zmodyfikowano algorytm w pętli adaptacji estymatora. Podejście takie pozwoliło zmniejszyć wrażliwość nie tylko samego estymatora MRAS, ale również całego napędu bezczujnikowego ze sterowaniem wektorowym, na zmiany lub błędy identyfikacji parametrów silnika. Dokonano oceny stabilności oraz dokładności odtwarzania prędkości i strumienia wirnika za pomocą rozważanych estymatorów MRAS w przypadku błędnego oszacowania parametrów silnika. Wyniki badań symulacyjnych zweryfikowano eksperymentalnie.

EN

The paper deals with the analysis of the vector controlled induction motor drive with novel MRAS speed estimator. In this estimator the measured stator current, used as a reference signal is compared with the current estimated by the voltage-current mathematical model of the stator circuit. This model is adjusted by the estimated rotor speed signal obtained in the adaptation loop of the MRAS structure. The rotor flux vector required for the stator voltage-current model is obtained from the simple rotor flux simulator, adjustable with the estimated rotor speed, in the contrary to the voltage model used in the literature. Also the adaptation algorithm for the rotor speed estimation was changed. Such solutions have enabled the lower sensitivity of the proposed estimator to motor parameter uncertainties. Dynamical performance and rotor flux and speed estimation accuracy of both analyzed MRAS estimators were evaluated and compared. Simulation results were confirmed experimentally.

10

Analiza właściwości dynamicznych bezczujnikowego napędu indukcyjnego z obserwatorem strumienia i estymatorem prędkości wirnika

Orłowska-Kowalska T., Dybkowski M.

Przegląd Elektrotechniczny

|

2005

|

R. 81, nr 10

63-68

PL

W pracy przedstawiono model matematyczny układu połowo zorientowanego sterowania prędkością silnika indukcyjnego z uwzględnieniem obserwatora strumienia wirnika zredukowanego rzędu i estymatora prędkości. Dynamika odtwarzania zmiennych stanu, jak również właściwości zamkniętej struktury sterowania zależą od wyboru wartości własnych obserwatora. Przeprowadzono badania wpływu sposobu kształtowania tego parametru na właściwości dynamiczne układu napędowego i stabilność obserwatora dla całego zakresu prędkości kątowej silnika, w różnych stanach pracy układu napędowego. Przedstawiono wybrane wyniki badań wrażliwościowych obserwatora strumienia i estymatora prędkości wirnika oraz jego właściwości dynamiczne w układzie bezczujnikowego sterowania prędkością silnika indukcyjnego.

EN

In the paper the mathematical model of the field oriented speed control system of the induction motor with the reduced order rotor flux observer and speed estimator was described. Dynamics of state variables reconstruction as well as properties of the closed loop system depend on the proper choice of the observer eigenvalues. Different modes of eigenvalues forming for the reduced order flux observer were demonstrated and tested during drive system operation from the point of view of the observer stability in the wide rangę of rotor speed. Chosen results of sensitivity tests of the flux obseryer and speed estimator as well as their dynamical properties in the sensorless system were demonstrated.

11

Zastosowanie teorii obserwatorów w napędzie elektrycznym

Orłowska-Kowalska T.

Prace Naukowe Instytutu Maszyn, Napędów i Pomiarów Elektrycznych Politechniki Wrocławskiej. Studia i Materiały

|

2005

|

Vol. 58, nr 25

5-24

PL

W artykule przedstawiono zagadnienia związane z metodami odtwarzania niedostępnych pomiarowo zmiennych stanu w układach napędowych z silnikami prądu przemiennego, które były rozwijane w ośrodku wrocławskim w ostatnim dwudziestoleciu. Główny nacisk postawiono na metody algorytmiczne, takie jak obserwatory zmiennych stanu i filtr Kalmana. Scharakteryzowano podstawowe problemy związane ze specyfiką estymacji zmiennych stanu, a w szczególności prędkości i położenia silników prądu przemiennego, takie jak dokładność i stabilność odtwarzania oraz wrażliwość na zmiany parametrów silnika. Omówiono możliwości praktycznej realizacji przedstawionych metod odtwarzania zmiennych stanu pod kątem budowy tzw. napędów bezczujnikowych.

EN

Problems connected with the state variable estimation methods for the AC motor drive systems, developed in the Wrocław University of Technology during last twenty years were presented in the paper. The main attention was focused on the algorithmic methods like state observers and Kalman filters. The specific problems connected with the state variable estimation of the speed and position of the AC motors such as the estimation accuracy, stability and sensitivity to motor parameter changes were discussed. Possibilities of the practical realization of the sensorless drive systems using the described state variable estimators were presented.

12

Wpływ sposobu adaptacji prędkości kątowej w estymatorze MRAS na właściwości bezczujnikowego układu wektorowego sterowania silnika indukcyjnego

Dybkowski M., Orłowska-Kowalska T.

Prace Naukowe Instytutu Maszyn, Napędów i Pomiarów Elektrycznych Politechniki Wrocławskiej. Studia i Materiały

|

2005

|

Vol. 58, nr 25

328-340

PL

Artykuł dotyczy analizy układu wektorowego sterowania momentem i prędkością silnika indukcyjnego z estymatorem prędkości typu MRAS. Porównano właściwości dynamiczne napędu bezczujnikowego z estymatorem MRAS przy wykorzystaniu regulatora PI oraz regulatora rozmytego znajdującego się w podukładzie adaptacji prędkości. Dla obu sposobów wyznaczania prędkości sprawdzono wrażliwość estymatora MRAS na błędną identyfikacje parametrów schematu zastępczego silnika indukcyjnego. Dokonano oceny dokładności odtwarzania prędkości i strumienia wirnika w różnych warunkach pracy napędu.

EN

The paper deals with the analysis of the vector controlled induction motor drive with the MRAS rotor speed estimator. Dynamical performance of the sensorless drive with two types of MRAS speed estimators were compared: with classical PI controller and fuzzy logic controller in the speed adaptation loop. The sensitivity to parameters changes of the induction motor equivalent circuit for both speed estimators was tested. The rotor speed and flux estimation accuracy was evaluated in various operation condition of the drive system.

13

Właściwości dynamiczne połowo zorientowanego układu sterowania silnika indukcyjnego z obserwatorem strumienia i estymatorem prędkości wirnika

Orłowska-Kowalska T., Dybkowski M.

Prace Naukowe Instytutu Maszyn, Napędów i Pomiarów Elektrycznych Politechniki Wrocławskiej. Studia i Materiały

|

2004

|

Vol. 56, nr 24

307-326

PL

W artykule przedstawiono model matematyczny układu połowo zorientowanego sterowania momentem i prędkością silnika indukcyjnego z uwzględnieniem obserwatora strumienia wirnika i estymatora prędkości kątowej napędu. Przeprowadzono badania wrażliwości obserwatora stanu zredukowanego rzędu na niedokładności lub zmiany parametrów schematu zastępczego silnika indukcyjnego oraz sprawdzono różnice w działaniu układu z odtwarzaniem strumienia i pomiarem prędkości oraz układu w pełnej wersji bezczujnikowej. Przedstawiono wyniki badań symulacyjnych i eksperymentalnych w różnych stanach pracy układu napędowego.

EN

The mathematical model of the field-oriented torque and speed control of the induction motor was presented with application of rotor flux observer and speed estimator. Sensitivity tests of the reduced-order flux observer to changes of parameters of the equivalent circuit of the induction motor were carried on. Differences in the drive system operation in the case with flux estimation and speed measurement as well as in the sensorlees version of the system were checked. Chosen simulation and experimental tests for different operation conditions of the drive system were demonstrated.

14

Neuronowy estymator prędkości w układzie wektorowego sterowania silnikiem indukcyjnym

Orłowska-Kowalska T., Lewandowski M.

Prace Naukowe Instytutu Maszyn, Napędów i Pomiarów Elektrycznych Politechniki Wrocławskiej. Studia i Materiały

|

2004

|

Vol. 56, nr 24

291-306

PL

Bezczujnikowe układy napędowe z silnikami indukcyjnymi (SI) wymagają znajomości chwilowej wartości prędkości wirnika. W celu tym stosuje się różne metody estymacji prędkości, w tym sieci neuronowe. W referacie zostały przedstawione różne struktury sieci neuronowych (SN), z jedną lub dwiema warstwami ukrytymi, i ich wykorzystanie w układach estymacji prędkości kątowej silnika indukcyjnego na podstawie pomiaru prądów i napięć fazowych przeliczonych do układu współrzędnych wirujących zgodnie z wektorem strumienia wirnika. W referacie zwrócono przede wszystkim uwagę na etap przygotowania wektorów wejściowych i treningowych dla sieci. W referacie przedstawiono wyniki badań symulacyjnych przeprowadzonych w środowisku Matlab-Simulink różnych struktur SN, przy biegu jałowym i znamionowym momencie obciążenia, w układzie wektorowego sterowania połowo zorientowanego, w wersji z pomiarem prędkości kątowej i w wersji bezczujnikowej.

EN

Sensorless induction motor drives require knowledge about instantaneous value of the rotor speed. Different methods of speed estimation are applied, including neural networks. The paper presents different structures of neural networks, with one or two hidden layers, and their application in rotor speed estimation of the induction motor. The speed is estimated using the measurements of stator current and voltage transformed to the rotor flux oriented co-ordinate system. The main attention was focused on the preprocessing of the NN input signals used in the learning process. Results of simulation tests, realised in Matlab-Simulink environment, are presented for different structure of neural networks, for idle running and load tests of filed oriented controlled drive system, in the case of speed measurement and in sensorless system.

15

Neuronowe estymatory prędkości silnika indukcyjnego -stan badań

Orłowska-Kowalska T.

Prace Naukowe Instytutu Maszyn, Napędów i Pomiarów Elektrycznych Politechniki Wrocławskiej. Studia i Materiały

|

2003

|

Vol. 54, nr 23

148-173

PL

W artykule przedstawiono wybrane wyniki badań prowadzonych w zakresie zastosowania sieci neuronowych do estymacji prędkości kątowej silnika indukcyjnego. Zaprezentowano dwie metody podejścia do tego zagadnienia, wykorzystujące odpowiednio metodę neuronowej identyfikacji oraz modelowania neuronowego. Przeanalizowano różne struktury sieci wielowarstwowych i oceniono ich właściwości z punktu widzenia jakości odtwarzania prędkości i strumienia silnika indukcyjnego. Wzięto pod uwagę wpływ zmieniających się parametrów i obciążenia silnika. Sieci były trenowane zarówno na podstawie wyników uzyskanych z symulacji jak również na podstawie rzeczywistych próbek pochodzących z rejestracji przebiegów prądów i napięć fazowych silnika indukcyjnego. Przedstawiono również wyniki odtwarzania prędkości kątowej metodą neuronowego modelowania, opartą na koncepcji estymatora z modelem odniesienia. Klasyczną metodę porównano z nowym estymatorem neuronowym wykorzystującym ideę obserwatora stanu. Zaprezentowano przykładowe wyniki badań symulacyjnych oraz eksperymentalnych zrealizowanych przy wykorzystaniu procesora sygnałowego TMS320C31.

EN

The paper deals with neural networks application for the induction motor speed estimation. The neural identification method based on multilayer neural networks was shortly characterized and the other method, based on neural modelling in the MRAS scheme was described in details. The classical method, based on multi-layer neural networks with nonlinear activation functions, was compared with two methods based on neural modelling approach: classical MRAS-based estimator and a new estimator equipped with a state observer. Simulation and experimental results of the speed estimation were presented for an open and closed-loop operation of the vector controlled drive system with induction motor. Experiments were performed in a laboratory set-up equipped with the floating-point digital signal processor TMS320C31 used for a realisation of the speed estimation method and converter-fed induction motor control system.

16

Bezczujnikowy układ skalarnego sterowania silnikiem indukcyjnym z neuronowym estymatorem prędkości

Orłowska-Kowalska T.

Prace Naukowe Instytutu Maszyn, Napędów i Pomiarów Elektrycznych Politechniki Wrocławskiej. Studia i Materiały

|

2003

|

Vol. 54, nr 23

174-185

PL

W artykule przedstawiono koncepcję zastosowanie neuronowego estymatora prędkości kątowej silnika indukcyjnego, bazującego na metodzie neuronowej identyfikacji i wykorzystaniu sieci wielowarstwowych. Po odpowiednim przekształceniu prądowych sygnałów wejściowych sieci neuronowej, otrzymano bardzo dobre wyniki odtwarzania prędkości silnika w różnych warunkach pracy. Wybraną, na podstawie badań symulacyjnych, strukturę neuronowego estymatora prędkości zastosowano w zamkniętym układzie skalarnego sterowania silnikiem indukcyjnym, zrealizowanego za pomocą algorytmu sterowania amplitudą napięcia stojana funkcji częstotliwości stojana i pulsacji poślizgu. Przedstawiono szereg wyników badań symulacyjnych opracowanego estymatora prędkości kątowej silnika.

EN

The application of the neural speed estimator, based on neural identification method and multilayer networks for sensorless control of the induction motor was presented in the paper. Due to a special transformation of stator line currents used as input signals of the neural network, a proper estimation of the motor speed was obtained in various operation condition of the motor. The specific structure of neural speed estimator, chosen in simulation tests, was applied in the closed-loop scalar speed control system of the induction motor. This scalar control was based on the algorithm of voltage magnitude control in the function of stator and slip frequencies. Some simulation tests of the developed neural speed estimator and sensorless drive system were presented in the paper.

17

Analysis of the induction motor speed estimation quality using neural networks of different structure

Orłowska-Kowalska T., Migas P.

Archives of Electrical Engineering

|

2001

|

Vol. 50, nr 4

411-425

EN

Sensorless control of the induction motor drives requires knowledge of the instantaneous value of the rotor speed. Various methods of the rotor speed estimation were recently used, based on the mathematical models of the induction machine, on nonlinear phenomena of the motor and based on neural networks. This paper deals with the application of neural networks approach to induction motor speed estimation. Various internal structures of neural speed estimators were simulated and their performances were compared, This comparison was based on the application of various network structures to the estimation of the induction motor speed using the line stator current measurements only. The influence of changing motor parameters during motor operation was tested. The results of simulated and laboratory experiments indicate that neural network speed estimators with suitable structure and inputs signals may be a feasible alternative to other estimation methods in the sensorless drives or monitoring systems.

PL

Bezczujnikowe sterowanie silników indukcyjnych wymaga znajomości wartości chwilowej prędkości silnika indukcyjnego. Stosowane są różne metody odtwarzania prędkości wirnika, wykorzystujące modele matematyczne silnika indukcyjnego, nieliniowe zjawiska występujące w maszynie lub metody oparte na zastosowaniu sieci neuronowych. Artykuł dotyczy wykorzystania sieci neuronowych do estymacji prędkości silnika. Zostały zasymulowane różne rodzaje neuronowych estymatorów i porównane ich właściwości. Zastosowano sieci neuronowe o różnej strukturze wewnętrznej, wykorzystujące prądy fazowe stojana jako jedyne sygnały wejściowe. Badano również wpływ parametrów silnika zmieniających się podczas pracy układu napędowego na jakość odtwarzania prędkości. Wyniki eksperymentów symulacyjnych i laboratoryjnych wskazują, że neuronowe estymatory prędkości o odpowiedniej strukturze i sygnałach wejściowych mogą stanowić interesującą alternatywną metodę odtwarzania prędkości silników indukcyjnych w napędach bezczujnikowych lub systemach monitorujących.