Performance analysis of the sensorless direct torque controlled induction motor drive with optimal field weakening algorithm In traction applications

• Autorzy: Tarchała, G. , Orłowska-Kowalska, T. , Nguyen-Thac, K. , Dybkowski, M.

Warianty tytułu

PL

Analiza właściwości bezczujnikowego układu napędowego z optymalnym algorytmem osłabiania pola w zastosowaniach trakcyjnych

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The paper deals with a sensorless induction motor drive operating in the field weakening region, intended for traction application. Optimal field weakening algorithm takes into consideration stator current and voltage constraints. The direct torque control with space vector modulation DTC-SVM method is applied to control the drive. Angular speed of the induction motor is estimated using two adaptive estimators with reference model.

PL

W artykule przedstawiony został bezczujnikowy napęd indukcyjny pracujący w zakresie osłabiania pola, przeznaczony do zastosowań trakcyjnych. Optymalny algorytm osłabiania pola uwzględnia ograniczenia amplitud prądu i napięcia stojana. Napęd sterowany jest przy użyciu metody bezpośredniego sterowania momentem, z modulatorem wektorowym DTC-SVM. Prędkość kątowa silnika estymowana jest za pomocą dwóch estymatorów z modelem odniesienia.

Słowa kluczowe

PL

silnik indukcyjny; napęd trakcyjny; osłabianie pola; estymacja prędkości

EN

induction motor; traction drive; field weakening; speed estimation

• Czasopismo: Przegląd Elektrotechniczny
• Rocznik: 2012
• Tom: R. 88, nr 11a
• Strony: 12-16
• Opis fizyczny: Bibliogr. 15 poz., rys.

Twórcy

autor

Tarchała, G.

autor

Orłowska-Kowalska, T.

autor

Nguyen-Thac, K.

autor

Dybkowski, M.

• Politechnika Wrocławska, Instytut Maszyn, Napędów i Pomiarów Elektrycznych, ul. Smoluchowskiego 19, 50-372 Wrocław,

Bibliografia

• [1] Orłowska-Kowalska T., Sensorless induction motor drives, Wrocław University of Technology Press, Wroclaw, Poland (2003)
• [2] Buja G. S., Kazmier kows ki M. P., Direct torque control of PWM inverter-fed AC motors - a survey, IEEE Trans. Ind. Electronics, 51 (2004), n.4, 744–757.
• [3] Tamai S., Sugimoto H., Yano M., Speed sensor-less vector control of induction motor with model reference adaptive system, IEEE-IAS Annual Meeting, (1987), 189–195.
• [4] Schauder C., Adaptive Speed Identification for Vector Control of Induction-Motors without Rotational Transducers, IEEE Trans. Ind. Appl., 28 (1992), n.5, 1054–1061.
• [5] Orłowska-Kowalska T., Dybkowski M., Stator-Current- Based MRAS Estimator for a Wide Range Speed-Sensorless Induction-Motor Drive, IEEE Trans. Ind. Electronics, 57 (2010), n.4, 1296–1308.
• [6] Yan Z., J in C. X., Ut kin V. I., Sensorless sliding-mode control of induction motors, IEEE Trans. Ind. Electronics, 47 (2000), n.6, 2000, 1286–1297.
• [7] Tarchała G., Orłowska-Kowalska T., Dybkowski M., MRAS-Type Speed and Flux Estimator with Additional Adaptation Mechanism for the Induction Motor Drive, Trans. Electrical Engineering., 1 (2012), n. 1, 7–12.
• [8] Orłowska-Kowalska T., Dybkowski M., Tarchała G., Analysis of chosen speed estimators in induction motor drives – part I – mathematical models, Scientific Works of the Institute of Electrical Machines, Drives and Measurements of Wroclaw Univ. of Technology, No. 64, ser. Studies and Materials, No. 30, (2010), 151–161 (in Polish).
• [9] Dybkowski M., Orłowska-Kowalska T., Tarchała G., Analysis of chosen speed estimators in induction motor drives – part II – test results, Scientific Works of the Inst. of Electrical Machines, Drives and Measurements of WUT, No. 64, ser. Studies and Materials, No. 30, (2010), 162–175 (in Polish).
• [10] Kim J .M. , Sul S.K. , Maximum torque control of an induction machine in the field weakening region, IEEE Trans. Ind. Applicat., 31 (1995), n.4, 787-794.
• [11] Xu X. , Novotny D.W. , Selection of the flux reference for induction machine drives in the field weakening region, IEEE Trans. Ind. Application, 28 (1992), n.6, 1353-1358.
• [12] Harnefors L. , Pietilainen K., Gertmar L., Torquemaximizing field-weakening control: design, analysis, and parameter selection, IEEE Trans. Ind. Electronics, 48 (2001), n.1, 161-168.
• [13] Gallegos-Lopez G., Gunawan F. S., Walters J. E., Current control of induction machines in the field-weakened 9region, IEEE Trans. Ind. Appl., 43 (2007), nr 4, 981–989.
• [14] Kazmierkowski M. P., Tunia H., Automatic Control of Converter-Fed Drives, Elsevier Amsterdam-London-New York-Tokyo (1994).
• [15] Nguyen Thac K., Orłowska-Kowalska T., Comparative Analysis of Chosen Field Weakening Methods for the Space Vector Modulated - Direct Torque Controlled Drive System, Scientific Works of the Inst. of Electrical Machines, Drives and Measurements of Wroclaw Univ. of Technol., No. 65, ser. Studies and Materials, No. 31, (2011), 267-280.