РАЗРАБОТКА БЕЗДАТЧИКОВОЙ ЦИФРОВОЙ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОПРИВОДОМ НА БАЗЕ АСИНХРОНИЗИРОВАННОГО ВЕНТИЛЬНОГО ДВИГАТЕЛЯ

М.А. Bobrov; I.S. Yushkov; G.М. Tutaev; I.V. Gulyaev

doi:10.14529/power170311

Authors

М.А. Bobrov National Research Ogarev Mordovia State University
I.S. Yushkov National Research Ogarev Mordovia State University
G.М. Tutaev National Research Ogarev Mordovia State University
I.V. Gulyaev National Research Ogarev Mordovia State University

DOI:

https://doi.org/10.14529/power170311

Keywords:

асинхронизированный вентильный двигатель, бездатчиковое управление, ПИ-регулятор, наблюдатель скорости, частота.

Abstract

In the article the results of theoretical and experimental research of the electric drive based on double
inverter-fed induction motor operation mode using a novel sensorless digital control system to improvement and
elimination of previous control systems options disadvantages for this type of electric drive are presented.
The structure of a speed observer for an electric drive based on double inverter-fed induction motor using
PI-controller is proposed. Unlike well-known speed observers structures used in AC drive control systems,
the proposed rotor speed observer for double inverter-fed induction motor is independent on the base machine
parameters and isn’t contained it in the speed calculation algorithms, which are depending on the operating
mode of the electric drive and has better dynamic characteristics from previous control system options.
The evaluation of the angular rotor speed observation accuracy in the range from the initial to the nominal values is given.

Downloads

Download data is not yet available.

References

Enhanced Sensorless Control of SPMSM based on Stationary Reference Frame HighFrequency Pulsating Signal Injection / Z. Chen, X. Cai, R. Kennel, F. Wang // IEEE 8th International Power Electronics and Motion Control Conference (IPEMC-ECCE Asia 2016). – P. 885–890. DOI: 10.1109/IPEMC.2016.7512403

Sensorless Control of Linear Permanent Magnet Synchronous Motors Using a Combined Sliding Mode Adaptive Observer / M.A.M. Cheema, J.E. Fletcher, D. Xiao, F. Rahman // IEEE Energy Conversion Congress and Exposition (ECCE). – September 2014. – P. 4491–4498. DOI: 10.1109/ECCE.2014.6954016

An Improved PMSM Rotor Position Sensor Based on Linear Hall Sensors / Jianhui Hu, Jibin Zou, Fei Xu et al. // Proc. IEEE PESC Conf. Rec. – 2012. – Р. 3591–3594. DOI: 10.1109/TMAG.2012.2202279

Deenadayalan, A. Position Sensorless Sliding Mode Observer with Sigmoid Function for Brushless DC Motor / A. Deenadayalan, G.S. Ilango // Advances in Power Conversion and Energy Technologies (APCET). – August 2012. – P. 1–6. DOI: 10.1109/APCET.2012.6302028.

Litvinov, B.V. Standard Links and Cascade Equivalent Circuits of Electric Machines: Monograph / B.V. Litvinov, O.B. Davydenko. – Novosibirsk: NSTU Publishers, 2008. – 215 р.

Исаков, А.С. Реализация наблюдателя состояний асинхронного двигателя c короткозамкнутым ротором в бездатчиковой системе векторного управления / А.С. Исаков // Научнотехнический вестник СПбГУ ИТМО. – 2007. – Вып. 38. Технология управления. – С. 280–286.

Lee, K.-W. Evaluation of Back-EMF Estimators for Sensorless Control of Permanent Magnet Synchronous Motors / Lee K.-W., Ha J.-I. // Journal of Power Electronics. – 2012. – Vol. 12, no. 4. – P. 604– 614. DOI: 10.6113/JPE.2012.12.4.604 8. Schauder, C. Adaptive speed identification for vector control of induction motor without rotational transducers / C. Schauder // IEEE Trans. Industry Applications. – 1992. – Vol. 28, no 5. – P. 1054–1061. DOI: 10.1109/28.158829

Виноградов, А.Б. Адаптивно-векторная система управления бездатчикового асинхронного электропривода серии ЭПВ / А.Б. Виноградов, А.Н. Сибирцев, И.Ю. Колодин // Силовая электроника. – 2006. – № 3. – С. 46–51.

Saihi, L. Robust sensorless sliding mode control of PMSM with MRAS and Luenberger extended observer / L. Saihi, A. Boutera // 2016 8th International Conference on Modelling, Identification and Control (ICMIC 2016). – 2016. – P. 48–57. DOI: 10.1109/ICMIC.2016.7804294

Афанасьев, К.С. Идентификация скорости асинхронного электродвигателя лабораторного стенда с помощью фильтра Калмана и наблюдателя Люенбергера / К.С. Афанасьев, А.С. Глазырин // Электротехнические комплексы и системы управления. – 2012. – № 4. – С. 66–69.

Тутаев, Г.М. Алгоритмы энергоэффективного управления асинхронизированным вентильным двигателем / Г.М. Тутаев. – Саранск: Изд-во Мордов. ун-та, 2014. – 100 с.

Gulyaev, I.V. Inverter-bed Induction Motor Power Supplied by Voltage Inverter / I.V. Gulyaev, G.M. Tutaev, I.S. Yushkov // Russian Electrical Engineering. – 2011. – Vol. 82 (2). – P. 80–82. DOI: 10.3103/S1068371211020076

Tutaev, G. Rotor speed estimation in control system of electric drive based on induction inverterfed motor / G. Tutaev, M. Bobrov // Proceedings of the 2016 IX International Conference on Power Drives Systems (ICPDS). – October 2016. – P. 1–4. DOI: 10.1109/ICPDS.2016.7756689

Шрейнер, Р.Т. Математическое моделирование электроприводов переменного тока с полупроводниковыми преобразователями частоты / Р.Т. Шрейнер. – Екатеринбург: УрО РАН, 2000. – 654 с.

Maximum-torque and maximum-efficiency rotor flux selection of an induction motor in transient regime / A. Ben Ali, R. Abdelati, M. Mimouni Faouzi, R. Dhifaoui // International Journal of sciences and Techniques of Automatic control & computer engineering (IJ-STA). – 2010. – Vol. 4, no. 2. – P. 187–196.

Мещеряков, В.Н. Наблюдатель потокосцепления для машины двойного питания, управляемой по статорной и роторной цепям / В.Н. Мещеряков, Д.В. Безденежных // Вестник Воронежского государственного технического университета. – 2010. – Т. 6, № 11. – С. 170–173.

Pankratov, V.V. Asynchronous machines and machines with a double power supply / V.V. Pankratov, E.A. Zima // Russian Electrical Engineering. – 2003. – Vol. 72. – P. 22–29.

Виноградов, А.Б. Векторное управление приводами переменного тока / А.Б. Виноградов. – Иваново: ИГЭУ им. В.И. Ленина, 2008. – 298 с.