Ograniczanie wyników
Czasopisma help
Autorzy help
Lata help
Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników

Znaleziono wyników: 72

Liczba wyników na stronie
first rewind previous Strona / 4 next fast forward last
Wyniki wyszukiwania
Wyszukiwano:
w słowach kluczowych:  sensorless control
help Sortuj według:

help Ogranicz wyniki do:
first rewind previous Strona / 4 next fast forward last
EN
This article presents a simple technique of identifying the initial speed that allows for restarting a sensorless induction motor (IM) drive controlled by a model predictive flux control (MPFC). Initial speed identification is required because, according to the research, the applied current-model reference adaptive system (C-MRAS) can restart the IM after failure only if the error of the initial speed set in the estimator is < 25%. The proposed technique is based on short periods of flux generation for the certain initial speed and observation of the estimated torque respond. The direction of the estimated torque determines whether the real speed is higher or lower than the initial one set in the estimator. In two steps, the algorithm identifies the initial speed with an accuracy of 25%. This allows for a quick restart of the IM from any speed, eliminating the disadvantage of the sensorless drive control system with the C-MRAS speed estimator. The experimental results measured on a 50 kW drive which illustrates the operation and performances of the system are presented.
EN
This article compares two sensorless control algorithms for a permanent magnet synchronous machine (PMSM) based on the back-EMF sliding mode observer (SMO). Indirect SMO (I-SMO) treats the back-EMF voltages as a disturbance. Direct SMO (D-SMO) considers back-EMF voltages as state-space variables. The same phase-locked loop (PLL) is used for both observers for extraction of the rotor position and speed values from the observed back-EMF voltages. In a sensorless control, the observed speed is used as feedback for the PI controller, and the observed position is used in the Park transformations. Both observers have been implemented and tested with standard field-oriented control. Simulation results indicate rather comparable speed and position estimation precision for both, but the D-SMO indicates slightly higher precision in steady-state. Even more, a tuning procedure of the D-SMO is more straightforward when compared to the I-SMO. Thus, the D-SMO was further verified experimentally with the OP 5600 rapid prototyping device and with a 350 W PMSM drive. Experimental results of the D-SMO are included at the end of the paper.
EN
The paper presents a sensorless control approach for a five-phase induction motor drive with third harmonic injection and inverter output filter. In the case of the third harmonic injection being utilised in the control, the physical machine has to be divided into two virtual machines that are controlled separately and independently. The control system structure is presented in conjunction with speed and rotor flux observers that are required for a speed sensorless implementation of the drive. The last section is dedicated to experimental results of the drive system in sensorless operation, and the uninterrupted drive operation for two open-phase faults.
EN
The paper presents a novel model predictive flux control (MPFC) scheme for three-level inverter-fed sensorless induction motor drive operated in a wide speed region, including field weakening. The novelty of the proposed drive lies in combining in one system a number of new solutions providing important features, among which are: very high dynamics, constant switching frequency, no need to adjust weighting factors in the predictive cost function, adaptive speed and parameter (stator resistance, main inductance) estimation. The theoretical principles of the optimal switching sequence predictive stator flux control (OSS-MPFC) method used are also discussed. The method guarantees constant switching frequency operation of a three-level inverter. For speed estimation, a compensated model reference adaptive system (C-MRAS) was adopted while for IM parameters estimation a Q-MRAS was developed. Simulation and experimental results measured on a 50 kW drive that illustrates operation and performances of the system are presented. The proposed novel solution of a predictive controlled IM drive presents an attractive and complete algorithm/system which only requires the knowledge of nominal IM parameters for proper operation.
5
Content available Energooszczędne wentylatory promieniowe
PL
W pracy pokazano trzy wentylatory promieniowe charakteryzujące się małym poborem energii. Wentylatory te wyposażone zostały w nowy układ napędowy, składający się z bezszczotkowego silnika prądu stałego i energoelektronicznego układu (falownika) sterującego pracą silnika. Pokazano konstrukcję silnika użytego w wentylatorach, na który zużyto znacznie mniej żelaza i miedzi w porównaniu z silnikami dotychczas stosowanymi. Omówiono zasadę sterowania bezczujnikowego zastosowaną w falowniku oraz pokazano prototyp falownika. Porównano pobory mocy wentylatorów dotychczas stosowanych z wentylatorami wyposażonymi w nowe układy napędowe. Opracowane wentylatory przeznaczone są do pracy przy piecach centralnego ogrzewania, w ekstruderach do produkcji butelek PET oraz w układach klimatyzacji. Zużywają one ponad dwukrotnie mniej energii niż urządzenia stosowane obecnie.
EN
The paper presents three centrifugal fans with low power consumption. The fans are equipped with a new drive system consisting of a brushless DC motor and power electronics system (inverter) used for motor control. The construction of the motor required much less iron and copper than the present motors. The principle of sensorless control of inverter is discussed and the prototype of the inverter is presented. The power consumption of the existing fans and the ones equipped with new drive systems is compared. The developed fans are designed to work with central heating furnaces, in extruders for the production of PET bottles, and in air-conditioning systems. They consume over twice as little energy as currently used fans.
6
Content available remote Energooszczędne wentylatory promieniowe
PL
W pracy pokazano trzy wentylatory promieniowe charakteryzujące się małym poborem energii. Wentylatory te wyposażone zostały w nowy układ napędowy składający się z bezszczotkowego silnika prądu stałego i energoelektronicznego układu (falownika) sterującego pracą silnika. Pokazano konstrukcję silnika użytego w wentylatorach, na który zużyto znacznie mniej żelaza i miedzi w porównaniu z silnikami dotychczas stosowanymi. Omówiono zasadę sterowania bezczujnikowego zastosowaną w falowniku oraz pokazano prototyp falownika. Porównano pobory mocy wentylatorów dotychczas stosowanych z wentylatorami wyposażonymi w nowe układy napędowe. Opracowane wentylatory przeznaczone są do pracy przy piecach centralnego ogrzewania, w ekstruderach do produkcji butelek PET oraz w układach klimatyzacji. Zużywają one ponad dwukrotnie mniej energii niż urządzenia stosowane obecnie.
EN
The paper presents three centrifugal fans with low power consumption. The fans are equipped with a new drive system consisting of a brushless DC motor and power electronics system (inverter) used for motor control. The construction of the motor required much less iron and copper than the present motors. The principle of sensorless control of inverter is discussed and the prototype of the inverter is presented. The power consumption of the existing fans and the ones equipped with new drive systems is compared. The developed fans are designed to work with central heating furnaces, in extruders for the production of PET bottles, and in air-conditioning systems. They consume over twice as little energy as currently used fans.
7
Content available remote Possibility of Fault Detection in Sensorless Electric Drives
EN
The work presents a fault detection method for an induction motor drive system with inverter output filter. This approach make use of a load torque state observer, which complete structure is presented along with the used control structure. Moreover, the demonstrated drive system operates without rotor speed measurement in conjunction with the multiscalar control. The verification of the demonstrated idea was performed on an experimental test setup by introducing drive faults, e.g.: misalignment of the machine and unbalance of the drive shaft. Finally,an FFT analysis of the presented results confirmed the beneficial usability of the developed diagnostic tool.
PL
W pracy przedstawiono metodę diagnostyczną wykrywania uszkodzeń w napędzie elektrycznym silnika indukcyjnego z filtrem sinusoidalnym. Wyjaśniono ideę metody wykorzystującej obserwator stanu momentu obciążenia. Pokazano kompletne zależności obserwatora stanu oraz strukturę układu sterowania. Przedstawiony układ napędowy pracuje bez pomiaru prędkości obrotowej wykorzystując zasadę sterowania multiskalarnego. Weryfikację przeprowadzono na stanowisku laboratoryjnym wprowadzając uszkodzenia takie jak: nieosiowe ustawienie maszyn i niewyważenie wału. Zaprezentowane wyniki analizy FFT potwierdziły przydatność opracowanego narzędzia diagnostycznego.
8
Content available remote Możliwości detekcji uszkodzeń w bezczujnikowych napędach elektrycznych
PL
W pracy przedstawiono metodę diagnostyczną wykrywania uszkodzeń w napędzie elektrycznym silnika indukcyjnego z filtrem sinusoidalnym. Wyjaśniono ideę metody wykorzystującej obserwator stanu momentu obciążenia. Pokazano kompletne zależności obserwatora stanu oraz strukturę układu sterowania. Przedstawiony układ napędowy pracuje bez pomiaru prędkości obrotowej wykorzystując zasadę sterowania multiskalarnego. Weryfikację przeprowadzono na stanowisku laboratoryjnym wprowadzając uszkodzenia takie jak: nieosiowe ustawienie maszyn i niewyważenie wału. Zaprezentowane wyniki analizy FFT potwierdziły przydatność opracowanego narzędzia diagnostycznego.
EN
The work presents a fault detection method for an induction motor drive system with inverter output filter. This approach make use of a load torque state observer, which complete structure is presented along with the used control structure. Moreover, the demonstrated drive system operates without rotor speed measurement in conjunction with the multiscalar control. The verification of the demonstrated idea was performed on an experimental test setup by introducing drive faults, e.g.: misalignment of the machine and unbalance of the drive shaft. Finally,an FFT analysis of the presented results confirmed the beneficial usability of the developed diagnostic tool.
PL
W pracy przedstawiono propozycję rozwiązania problemu bezczujnikowego sterowania wolnoobrotową maszyną synchroniczną z magnesami trwałymi PMSM. Przedstawiono silnik PMSM, który zastosowano w stanowisku badawczym. Omówiono problem występowania tętnień momentu napędowego wynikający głównie ze znacznego momentu zaczepowego. Pokazano rozwiązanie kompensujące tętnienia momentu napędowego w silniku PMSM. Przygotowano procedurę startową układu regulacji prędkości pozwalającą na uruchomienie napędu bez czujników prędkości i położenia. Do sterowania silnikiem użyto metodę sterowania polowo zorientowanego z regulatorami PI prądów stojana w osiach dq. Przedstawiono zależności nowej, prostszej wersji obserwatora stanu. Pokazano wyniki eksperymentów potwierdzających poprawne działanie napędu.
EN
The paper presents a possible implementation of a sensorless low speed permanent magnet synchronous machine (PMSM) control. The test setup for this purpose consists of an individual and programmable back-to-back voltage inverter and a PMSM with nominal power of 12 kW and nominal speed of 600 rpm. The impact of cogging torque oscillations is identified, which cause significant problems in the implementation of a Field Oriented Control for low speed PMSM. In order to handle this torque oscillation problem a compensation method is proposed as well. A start-up procedure for the control system was implemented that allows a motor start without any rotor angle and speed sensors. The presented control method is based on the Field Oriented Control with PI stator current controllers in dq axes. Furthermore, the equations of the applied state observer are shown. The observer estimates all of the control variables necessary using phase current measurement and the information of the desired stator voltage. All theoretical assumptions are verified with experimental results, which show the proper operation of the low speed PMSM drive.
10
Content available remote Sensorless step positioning of hydraulic linear actuator
EN
The paper presents a design, working principle and simulation of a sensorless position system whose hydraulic linear stepper actuator is controlled by a combination of single binary on/off valves. For dynamic modelling and digital simulation of stepper actuator, the bond graph method was used. Preliminary simulation tests were conducted to determine the dynamic characteristics and dynamic properties of the stepper actuator.
PL
W artykule przedstawiono projekt, zasadę działania i symulację bezczujnikowego układu pozycjonowana hydraulicznego liniowego aktuatora krokowego sterowanego kombinacją pojedynczych binarnych zaworów włączających/wyłączających. Do modelowania dynamicznego i symulacji cyfrowej aktuatora krokowego wykorzystano metodę grafów wiązań (bond graph). Przeprowadzono wstępne testy symulacyjne w celu określenia charakterystyk dynamicznych i właściwości dynamicznych aktuatora krokowego.
EN
The purpose of this paper was to present a method for the estimation of the rotor speed and position of brushless DC (BLDC) motor. The BLDC motor state equations were developed, and the model was discretised. Extended Kalman filter has been designed to observe specific states from the state vector, needed for the sensorless control (rotor position) and to determine the speed, which may be useful to use as a feedback for the controller. A test was carried out to determine the noise covariance matrices in a simulation manner.
EN
This short article constitutes an introductory part of the Special Section (SS) on State and Parameter Estimation Methods in Sensorless Drives. In the current issue of the journal, the first part of this section is published. Accepted articles are focussed mainly on estimation of the state variables and parameters for vector-controlled induction motor (IM) drives, using different concepts, such as different types of Kalman filters (KFs) and model reference adaptive systems (MRASs). The KF was also proposed for brushless DC motor (BLDC). Also, neural networks (NNs) have been proposed for mechanical state variables’ estimation of the drive system with elastic couplings.
PL
W artykule przedstawiono metodę bezczujnikowego sterowania przełączalnym silnikiem reluktancyjnym 3/2 wykorzystującym stojan silnika indukcyjnego. Zasilając uzwojenia napięciem przemiennym o częstotliwości 50 Hz wyznaczono charakterystyki indukcyjności w funkcji kąta obrotu wirnika dla uzwojeń dwóch faz połączonych szeregowo. Na podstawie tych charakterystyk określono moment załączania i wyłączania poszczególnych faz. Przedstawiono sposób wyznaczania kąta położenia wirnika na podstawie pomiaru napięcia zasilania i napięcia indukowanego na uzwojeniu. Zaprezentowano charakterystyki prądowe i napięciowe podczas pracy silnika.
EN
The paper deals the method of sensorless control of switched reluctance motor 3/2 with stator of the induction motor. The measurements of inductance characteristics as a function of rotor rotation angle for two phases connected in series using alternating current 50Hz source were determined. Based on the characteristics of inductance, the moment of switching on and off of phases was determined. The method of determining the angle of the rotor position based on the measurement of the supply voltage and the voltage induced on the winding was presented. Current and voltage characteristics during motor operation are presented.
EN
Due to the star connection of the windings, the impact of the third harmonic which does not exist in three-phase permanent magnet synchronous motor (PMSM) cannot be ignored in five-phase PMSM. So the conventional sensorless control methods for three-phase PMSM cannot be applied for five-phase PMSM directly. To achieve the sensorless control for five-phase PMSM, an iterative sliding mode observer (ISMO) is proposed with the consideration of the third harmonic impact. First, a sliding mode observer (SMO) is designed based on the fivephase PMSM model with the third harmonic to reduce the chattering and obtain the equivalent signal of the back electromotive force (EMF). Then, an adaptive back EMF observer is built to estimate the motor speed and rotor position, which eliminates the low-pass filter and phase compensation module and improves the estimation accuracy. Meanwhile, by iteratively using the SMO in one current sampling period to adjust the sliding mode gains, the sliding mode chattering and estimation errors of motor speed and rotor position are further reduced. Besides, the stability of the SMO and the adaptive back EMF observer are demonstrated in detail by Lyapunov stability criteria. Experiment results verify the effectiveness of the proposed observer for sensorless control of five-phase PMSM.
EN
In the paper a procedure for determining the observer parameters for selected types of electrical motors is discussed. The procedure is based on the identity observer developed by Luenberger. The paper presents determining the parameters using calculation examples for the DC motor and also for the permanent magnet synchronous motor (PMSM), which utilize the extended state vector to estimate the back electromotive force (BEMF). Presented observer for PMSM does not need to use the information about load torque. The main task of this study is to show how to utilize these general theory to a specified type of motors. Such procedure avoids the use of time-consuming methods of the parameters selection, which are based on random algorithms or the computational intelligence.
EN
In the paper a new sensorless control structure for the PMSM drive is presented. Such a structure is especially recommended for speed in the range of single revolutions per second (excluding standstill). The method uses a back EMF observer for position estimation. However, there is no need to estimate the speed. This is a big advantage because of possible irregularity of estimated back EMF in this speed range, which makes the calculation of speed difficult or impossible. The proposed structure is similar to the model following control, but the reference model attempts to track the motor operating point. The main idea is to utilize as a reference a model of the whole drive, including speed and current controllers and motor model. Such a model produces reference voltage for the real inverter. However, an extra unit – called rotator – is needed to provide precise control of direct axis current, which is sensitive to the improper position of the voltage vector. The rotator acts as a kind of compensator for error of position estimation.
PL
W artykule przedstawiono badania eksperymentalne symptomów asymetrii wirnika silnika indukcyjnego klatkowego wynikającej z uszkodzenia. Uwzględniono współczesne struktury układów sterowania napędami o zmiennej prędkości kątowej wału, sterowania z pomiarem prędkości kątowej wału oraz sterowania bezczujnikowego. Wyniki przeprowadzonych badań znajdują zastosowanie w diagnostyce układu napędowego. Wybór sygnału diagnostycznego istotnie wpływa na możliwości detekcji uszkodzenia we wczesnej fazie rozwoju lub przy ograniczonym obciążeniu silnika. Przedstawiono badania wrażliwości zmiennych stanu oraz zmiennych sterujących na asymetrię wirnika.
EN
The paper presents experimental verification of sensorless controlled induction motor rotor drive asymmetry in Results of this study are dedicated for implementation in the real-time automated diagnostic system of the variable speed IM drive. State and control variables sensitivity to the asymmetry symptoms are presented. The most sensitive state and control system variables are recommended for rotor asymmetry diagnosis.
PL
W referacie zaproponowano zastosowanie obserwatora ATO (ang. Angle Tracking Observer) do poprawy dokładności odtwarzania położenia kątowego wirnika silnika PMSM (ang. Permanent Magnet Synchronous Motor) za pomocą estymatora fizykalnego. Opracowano dedykowaną, uproszczoną strukturę ATO. Zaproponowano procedurę doboru nastaw wzmocnień obserwatora w oparciu o model symulacyjny. Skuteczność działania ATO potwierdzono badaniami eksperymentalnymi.
EN
The paper proposes the use of Angle Tracking Observer (ATO) to improve accuracy of estimating permanent magnet synchronous motor (PMSM) angular position using saliency-based method. A designated structure of ATO was developed. A procedure to select ATO gains based on simulation was proposed. Effectiveness of the approach was proven by the results of experimental investigation.
19
Content available remote Sterowanie multiskalarne pięciofazową maszyną indukcyjną
PL
Zastosowanie przekształcenia układu współrzędnych fazowych na układ ortogonalny dla pięciofazowego silnika indukcyjnego o uzwojeniach skupionych prowadzi do wystąpienia w modelu matematycznym dwóch par składowych alfa-beta wektorów wirujących w dwóch nieruchomych układach współrzędnych. Pierwszy układ współrzędnych odpowiada zmiennym pierwszej harmonicznej, drugi – zmiennym trzeciej harmonicznej. Dla każdego układu występuje oddzielny zbiór parametrów maszyny a składowe wektora wirującego w jednym układzie współrzędnych nie oddziałują na pochodne składowych w drugim układzie. Zastosowanie nieliniowej transformacji pozwala uzyskać dwa modele multiskalarne, oddzielnie dla każdego z układów współrzędnych. W referacie zaproponowano sterowanie multiskalarne pozwalające na wymuszanie zadanej amplitudy i fazy trzeciej harmonicznej strumienia wirnika zwiększając tym samym wykorzystanie materiału konstrukcyjnego maszyny.
EN
The application of the transformation of phase coordinate system into orthogonal coordinate system to the five phase induction motor with concentrated windings results in mathematical model of the two pairs of alpha-beta components of two vectors rotating in a stationary frame. The first coordinate system corresponds to the third harmonic variables while the second coordinate system corresponds to the third harmonic variables. For each coordinate system there exist a separate set of machine parameters. The components of the vector rotating in one coordinate system do not affect the component derivatives of the vector rotating in the second coordinate system. The application of the nonlinear transformation allows for obtaining two multiscalar models, separately for each of the coordinate systems. The paper proposes novel multiscalar control that allow forcing the command magnitude and phase of third harmonic rotor flux thereby increasing the utilization of the construction material of the five phase machine.
20
Content available remote A fan for solid-fuel furnaces
EN
The paper presents a fan with DC brushless motor used to circulate air in the combustion chamber of a solid-fuel furnace. A way of constructing the permanent magnet motor using much less steel and copper than present motors has been shown. Thanks to the use of sensorless control, the control system of the motor is simple and allows for continuous speed control. It consumes much less energy than previous designs. The motor and control system can be applied in other fans.
PL
W pracy pokazano wentylator z bezszczotkowym silnikiem prądu stałego przeznaczony do nadmuchu powietrza do komory spalania w piecu na paliwa stałe. Pokazano konstrukcję silnika z magnesami trwałymi, na który zużyto znacznie mniej żelaza i miedzi w porównaniu z silnikiem dotychczas stosowanym. Dzięki zastosowaniu sterowania bezczujnikowego układ sterowania silnika jest prosty i umożliwia płynną regulację prędkości obrotowej. Nowy wentylator zużywa znacznie mniej energii niż wentylatory stosowane dotychczas. Taki silnik i układ sterowania może być stosowany w wentylatorach o innym przeznaczeniu.
first rewind previous Strona / 4 next fast forward last
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.