W artykule przedstawiono szczegółową analizę wpływu czasu martwego falownika napięcia (FN) oraz jego kompensacji na jakość estymacji prądu stojana stosowanej w układach napędowych z silnikami indukcyjnymi (SI), tolerujących uszkodzenia czujników prądu (CS-FTC). Badania zostały zrealizowane w zakresie niskich prędkości kątowych, wynoszących od 1% do 20% wartości znamionowej, zarówno dla pracy silnikowej jak i prądnicowej, dla różnych wartości czasu martwego. Wyniki pokazują istotną poprawę jakości estymacji prądu stojana, co jest szczególnie ważne w przypadku kompensacji uszkodzeń czujników prądu w napędach z SI.
EN
This article presents a detailed analysis of the impact of voltage source inverter (VSI) dead time and its compensation on the quality of stator current estimation used in the current sensor fault-tolerant control (CS-FTC) of induction motor (IM) drives. The tests were carried out in the low angular velocity range, from 1% to 20% of the rated value, both for motoring and regenerating modes, for different values of dead time. The results show a significant improvement in the quality of stator current estimation, which is particularly important in the case of fault compensation in IM drive systems that tolerate faults of current sensors.
2
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
The paper deals with the application of Kalman filter for state variables estimation of the induction motor. The mathematical model of the extended Kalman filler used for simultaneous rolor flux and speed estimation was presented and tested in simulation. This algorithm was tested from the point of view of its sensitivity to motor parameter changes. The problem of suitable choice of Kalman filter parameters, such as elements of the covariance matrix Q, was also discussed. The influence of this matrix on the state variable estimation quality was also tested in simulation. Some aspects of practical realisation of such Kalman filler were discussed.
PL
Artykuł dotyczy zastosowania filtru Kalmana do odtwarzania zmiennych stanu silnika indukcyjnego. Przedstawiono model matematyczny rozszerzonego filtru Kalmana do jednoczesnej estymacji strumienia i prędkości wirnika oraz zrealizowano badania symulacyjne. Algorytm został przetestowany pod względem wrażliwości na zmiany parametrów schematu zastępczego silnika. Przedyskutowano również problem odpowiedniego doboru parametrów filtru Kalmana, takich jak elementy macierzy kowariancji Q. Przeprowadzono badania symulacyjne wpływu elementów tej macierzy na jakość estymacji zmiennych stanu silnika indukcyjnego. Zwrócono uwagę na niektóre aspekty praktycznej realizacji takiego filtru Kalmana i jego zastosowań w bezczujnikowym napędzie elektrycznym.
Vector-controlled drives require stator current information for use in current feedback and/or state variable estimators. That is why the detection and compensation of possible current sensor (CS) damage is so important. This article focuses on CS fault-tolerant control (FTC) in induction motor (IM) drive systems. In contrast to solutions known from the literature, two modified Luenberger observers (MLO) were applied, allowing for high-quality estimation of currents used in the detector and fault compensator. In a simple implementation of a detection algorithm based on residuals, an adaptive threshold coefficient was employed, enabling effective detection of various types of faults, regardless of whether the second CS was faulty or intact. The presented solution was evaluated during both motor and regenerative operation, with faults occurring in transient states, unlike solutions known in the literature.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.