Notice: Undefined index: linkPowrot in C:\wwwroot\wwwroot\publikacje\publikacje.php on line 1275
Strona główna > Publikacje
Publikacje
Pomoc (F2)
[29350] Artykuł:

Speed and rotor flux estimation based on the induction machine inductance frequency characteristic – simulation studies

(Estymacja prędkości kątowej oraz strumienia wirnika maszyny indukcyjnej w oparciu o jej charakterystykę częstotliwościową indukcyjności – badania symulacyjne)
Czasopismo: PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY   Tom: 91, Zeszyt: 12/2015, Strony: 240-245
ISSN:  0033-2097
Opublikowano: Grudzień 2015
 
  Autorzy / Redaktorzy / Twórcy
Imię i nazwisko Wydział Katedra Procent
udziału		 Liczba
punktów
Jarosław Rolek orcid logoWEAiIKatedra Elektrotechniki Przemysłowej i Automatyki**337.00  
Grzegorz Utrata33.00  
Andrzej Kapłon orcid logoWEAiIKatedra Elektrotechniki Przemysłowej i Automatyki**337.00  

Grupa MNiSW:  Publikacja w recenzowanym czasopiśmie wymienionym w wykazie ministra MNiSzW (część B)
Punkty MNiSW: 14

Pełny tekstPełny tekst     DOI LogoDOI    
Słowa kluczowe:

estymacja  schematy zastępcze  charakterystyka częstotliwościowa  silniki indukcyjne  układy napędowe 

Keywords:

estimation  equivalent circuits  frequency characteristic  induction motors  motor drives 


Streszczenie:

W artykule została przedstawiona metodyka estymacji prędkości kątowej oraz wektora przestrzennego strumienia wirnika silnika indukcyjnego. Algorytmy estymacji oparte są o częstotliwościową charakterystykę indukcyjności silnika oraz wieloobwodowy po stronie wtórnej schemat zastępczy maszyny, aproksymujący tę charakterystykę w rozpatrywanym zakresie częstotliwości. Charakterystyka ta odwzorowuje zmienność parametrów elektromagnetycznych wirnika, wynikającą ze zjawiska wypierania prądu w przewodzących elementach tego wirnika, stanowiącego główną przyczynę zmienności tych parametrów w przypadku silników głębokożłobkowych lub z litym wirnikiem. Biorąc powyższe pod uwagę, w trakcie procesu odtwarzania określonych zmiennych stanu silnika indukcyjnego, nie jest wymagana równoczesna estymacja chwilowych wartości parametrów elektromagnetycznych wirnika. Przebiegi prędkości kątowej oraz modułu wektora przestrzennego strumienia wirnika odtworzone przy użyciu proponowanych algorytmów estymacji zostały porównane z przebiegami odpowiednich wielkości odtworzonymi za pomocą
klasycznego estymatora typu MRAS



Abstract:

The estimation methodology of induction motor angular velocity and rotor flux space vector has been presented in the paper. The estimation algorithms are based on the motor inductance frequency characteristic and the machine secondary multi-loop equivalent circuit, approximating this characteristic in the considered frequency range. The characteristic reproduces variability of rotor electromagnetic parameters, resulting from the skin effect in rotor conductive elements, which constitutes the main cause of these parameters’ variability in the case of induction motors with deep-bar cage or solid rotors. Given the above, during an estimation process of induction motor specified state variables, the simultaneous reconstruction of instantaneous values of rotor electromagnetic parameters is not required. The waveforms of angular velocity and rotor flux space vector magnitude reconstructed with the use of the proposed estimation algorithms have been compared with the corresponding waveforms reconstructed by means of the classical model reference adaptive system (MRAS)-type estimator.


B   I   B   L   I   O   G   R   A   F   I   A
[1] J.R. Willis, G.J. Brock, J.S. Edmonds, “Derivation of induction
motor models from standstill frequency response tests,” IEEE
Transactions on Energy Conversion, vol. 4, issue 4, pp. 608-
615, 1989. http://dx.doi.org/10.1109/60.41719
[2] G. Utrata, J. Rolek, A. Kapłon, "Eksperymentalna identyfikacja
parametrów wieloobwodowego po stronie wtórnej schematu
zastępczego silnika indukcyjnego", Maszyny Elektryczne -
Zeszyty Problemowe, no 104/4, pp. 155 – 159, 2014.
[3] A. Kapłon, "Estimation of the electrodynamic state of the threephase
induction machine based on its equivalent circuit", AEE,
vol. 53, no. 2, pp. 163-177, 2004.
[4] G. Utrata, A. Kaplon, "Spectral inductance of the linear motorspace
harmonic analysis", COMPEL, vol. 30 no. 3, pp. 1118 –
1131, 2011. http://dx.doi.org/10.1108/03321641111111040
[5] G. Utrata, J. Rolek, A. Kaplon, "The Genetic Algorithm for an
Electromagnetic Parameters Estimation of an Induction Motor
Secondary Multi-Loop Equivalent Circuit", IREE, vol. 9 no. 6,
pp. 1111-1118, 2014. http://dx.doi.org/10.15866/iree.v9i6.4599
[6] A. Kaplon, G. Utrata, J. Rolek, "Estimators of induction motor
electromechanical quantities built on the basis of a machine
secondary multi-loop equivalent circuit", AEE, vol. 63, issue 2,
pp. 149 – 160, 2014. http://dx.doi.org/10.2478/aee-2014-0012
[7] J. Rolek, G. Utrata, A. Kapłon, "Estymacja prędkości z
wykorzystaniem charakterystyki częstotliwościowej silnika
indukcyjnego w warunkach odkształconego napięcia
zasilającego", Maszyny Elektryczne - Zeszyty Problemowe, no
108/4, pp. 137-142, 2015.
[8] Schauder C., Adaptive speed identification for vector control of
induction motors without rotational transducers, IEEE
Transaction on Industry Applications 28(5): 1054-1061 (1992).
http://dx.doi.org/10.1109/28.158829
[9] M. Rashed, A.F. Stronach, “A stable back-EMF MRAS-based
sensorless low-speed induction motor drive insensitive to stator
resistance variation,” IEE Proceedings-Electric Power
Applications, vol. 151, issue 6, pp. 685-693, 2004.
http://dx.doi.org/10.1049/ip-epa:20040609
[10] Cirrincione, M., Pucci, M., "An MRAS-based sensorless highperformance
induction motor drive with a predictive adaptive
model", IEEE Transactions on Industrial Electronics, vol. 52,
issue 2, pp. 532-551, 2005.
http://dx.doi.org/10.1109/TIE.2005.844247
[11] T. Orłowska-Kowalska, M. Dybkowski, “Nowy estymator typu
MRAS prędkości i strumienia wirnika dla bezczujnikowego
napędu indukcyjnego,” Przegląd Elektrotechniczny, no. 11, pp.
35-38, 2006.
[12] Orlowska-Kowalska T, Dybkowski M, “Improved MRAS‐type
speed estimator for the sensorless induction motor drive,”
COMPEL 26(4): 1161-1174.
http://dx.doi.org/10.1108/03321640710756474
[13] Orłowska-Kowalska T. i Dybkowsk M.: Stator-Current-Based
MRAS Estimator for a Wide Range Speed-Sensorless
Induction-Motor Drive. IEEE Transactions on Industrial
Electronics, vol. 57, issue 4, 2010, s. 1296-1308.
http://dx.doi.org/10.1109/TIE.2009.2031134
[14] Gadoue SM, Giaouris D, Finch JW,: Stator current model
reference adaptive systems speed estimator for regeneratingmode
low-speed operation of sensorless induction motor
drives. IET Electric Power Applications 7(7): 597-606, 2013.
http://dx.doi.org/10.1049/iet-epa.2013.0091
[15] Marcetic, D.P., Vukosavic, S.N., "Speed-Sensorless AC
Drives With the Rotor Time Constant Parameter Update",
IEEE Transactions on Industrial Electronics, vol. 54, issue 5,
pp. 2618-2625, 2007.
http://dx.doi.org/10.1109/TIE.2007.899880
[16] Song Wang, Dinavahi, V., Jian Xiao, "Multi-rate real-time
model-based parameter estimation and state identification for
induction motors", IET Electric Power Applications, vol. 7,
issue 1, pp. 77-86, 2013. http://dx.doi.org/10.1049/ietepa.2012.0116

[17] T. Orłowska-Kowalska, “Bezczujnikowe układy napędowe z
silnikami indukcyjnymi", Oficyna Wydawnicza Politechniki
Wrocławskiej, Wrocław 2003.
[18] C.R. Houck, J.A. Joines, M.G. Kay, "A Genetic Algorithm for
Function Optimization: A Matlab Implementation", Technical
Report NCSU-IE-TR-95–09, North Carolina State University,
Raleigh, NC, USA, 1995.

POWRÓT
Strona główna > Publikacje