تخمین سرعت درایو موتور القایی Sensorless

تخمین سرعت درایو موتور القایی Sensorless

چندین روش برای تخمین سرعت داریو موتورهای القایی بدون سنسور وجود دارد، در رفرنس 1 مطالعه جامعی از روش فنی تخمین سرعت های مختلف و معایب و خوبی های این روش و نیز روش تخمین سرعت رتور اماده و قابل استفاده می باشد.برخی از این روش ها از یک اثر طبیعی غیر ایده ال از قبیل هارمونیک های تولید شده رتور تاثیر می گیرند.این گونه روش ها به یک طیف آنالیز در کنار تحلیل رفتن زمان نیاز دارند که یک پهنای باند کنترل سرعت را ایجاد کنند.

نوع دیگری از الگوریتمهای قابل اعتماد برای برخی گروه های جستجوی سیگنال این است که داخل پایانه های استاتور ، ولتاژ و جریان تزریق میکنند ، که سرعت یا جریان و یا برایند آنها و در نهایت سرعت موتور را بازگو می‌کند.سیگنالهای جستجو گاهی اوقات یک پالس گشتاور فرکانس بالا را که باعث ناهمواری سرعت می شود تولید می کنند.در برخی حالتها اطلاعات مفید ممکن است با مداخله ناشی از سیگنال های جستجو فرکانس بالا تحریف شود.به علاوه یک اشکال معمولی از روش های تزریق شده سیگنالهای فرکانس بالا پاسخ دینامیک محدود می باشد. با اینکه روش های بالا مناسب می باشد ولی برای تخمین زدن سرعت های نزدیک به سرعت صفر از زمان محاسباتی وسیع و پیچیده و کنترل پهنای باند استفاده می کنند.همچنین اطلاعات سرعت را می توان توسط استفاده از مدل ماشین و پایانه های متغیر مانند جریان و ولتاژ بدست آورد. که شامل روش های متفاوتی از قبیل MARS  و EKF و SMO ، هستند.روش های بر اساس مدل ماشین ،عملکرد خوب و ساده انها را در سرعت های بالا توصیف می کند.هر چند که در سرعت های خیلی پائین به دلیل پارامترهای متغیر دقت پایینی دارند.

مقاومت استاتور نقش بسیار مهمی در تخمین دقیق سرعت رتور در ناحیه سرعت های پائین ایفا می کند.در میدان غیر مستقیم جهت‌دار درایو موتور های القایی، دانستن  مقدار دقیق مقاومت استاتور لازم نیست . مقدار دقیق مقاومت رتور پس از اصلاح کردن عملکرد بردار کنترل غیر مستقیم لازم می باشد. در گذشته بسیاری از تحقیق ها در مورد کنترل بردار، دنبال روش های به روز تری برای تعیین مقاومت رتور بوده اند.این وضعیت با ظهور روش کنترل بردار سرعت های بدون سنسور و کنترل گشتاور مستقیم در حال تغییر و دگرگونی بود. کلید مشکل در کنترل بردار بدون سنسور درایوهای ac، تخمین دینامیکی دقیق بردار جریان بالای استاتور در  یک رنج نامحدود و وسیع سرعت بدون استفاده از پایانه های متغیر ولتاز و جریان می باشد. تخمین در سرعت های پائین حالتی را به وجود می آورد که اشکالاتی را در بردارد. یکی از دلایل مهم در رنج سرعت های بالا مدل پارامترهای متغیر مخصوص مقاومت استاتور این است که ولتاژ مقاومتی که افت میکند بسیار کوچک می باشد.همانطور که با ولتاژ استاتور قابل مقایسه است از اینرو جریان استاتور و تخمین سرعت، با دقت خوبی بیان می شود. در سرعت های پائین، فرکانس استاتور همچنان پائین است و با کم کردن ولتاژ استاتور رابطه مستقیم دارد و در سرعت های پائین ولتاژ مقاومتی دارای اهمیت زیاد و مقدار بزرگی می‌باشد. ولتاژ مقاومتی تاثیر بسزایی در دقت تخمین جریان استاتور و سرعت دارد، و از سوی دیگر تغییرات دمای ماشین در بارهای متفاوت بر روی تغییرات مقاومت استاتور تاثیر دارد و این تغییرات نیاز به بررسی بیشتری دارند که تخمین جریان در سرعت های پائین را ثابت نگهدارند. با معرفی تکنیک کنترل مستقیم گشتاور (DTC) باید توجه بیشتری داشت.درناحیه سرعت های پائین یک مقدار دقیق از مقاومت استاتور برای عملکرد درست درایو بدون سنسور بسیار مهم است .وقتی که عدم تناسب بین مقدار واقعی و مقدار بدست امده مطابق مدل تخمین سرعت به وجود می اید، سیستم همچنان بی ثبات می باشد. بنابراین در ناحیه سرعت های پایین وابستگی بین تعیین مقاومت استاتور و تخمین دقیق سرعت نیاز به تحقیق تازه تری دارد. برنامه تعیین مقدار لحظه ای  مقاومت استاتور را می توان در 2 دسته طبقه بندی کرد. این برنامه بر روی اندازه گیری جریان استاتور تکیه میکند و بیشترین اطلاعات لازم را راجع به ولتاژ استاتور نیاز دارد. اولین دسته شامل انواع مختلفی از برآوردهایی می باشد که یک مکانیزم انطباق برای به روز کردن مقاومت استاتور از ان استفاده می کند. توان فعال شده برروی پارامترهای دیگر از قبیل اندوکتانس و مقاومت رتور که همیشه نیاز نمی باشد تکیه می کند و و به همین دلیل نتیجه  به یک مقدار اشتباه میل خواهد کرد. تطابق مشاهدات (AFFO) برای تخمین سرعت و مقاومت استاتور توسعه پیدا می کنند تا ضابطه پایدار لیاپانوف استفاده شود در حالی که این برنامه ها دارای محاسبات متمرکز نمی باشند. در AFFO ماتریس ممکن است با یک نقطه غیر صفر ناپایدار گردد. و سیستم انطباق برای تخمین سرعت و مقاومت استاتور با استفاده از رابطه پایدارپ وپوز توسعه پیدا می کند. در اغلب روشها، مکانیزم انطباق مقاومت استاتور با تغییرات بین اندازه و مشاهدات جریانهای استاتور تعیین شده است.در نتیجه 2 الگوریتم طولانی فیلتر کالمن برای تخمین مقاومت استاتور و رتور در یک روند ناگهانی استفاده می شوند. پس بدین گونه با الگوریتم (EKF) به یک تخمین دقیق می رسیم. فیلتر کالمن اشکالاتی از قبیل زمان محاسباتی پیچیده و زیاد دارد.دسته دوم از برنامه تعیین مقاومت لحظه ای استاتور، نیاز به درک تکنیک ها در پروسه انطباق مقاومت استاتور دارد. شبکه های عصبی مصنوعی(ANNS) برای تخمین مقاومت استاتور و ارمیچر استفاده شده اند.

voltamoshaver@gmail.com

09374305423


مطالب مرتبط...

هیچ نظری تا کنون برای این مطلب ارسال نشده است، اولین نفر باشید...

ابزار وبمستر

ابزار وبمستر