Phương Pháp Điều Khiển Tốc Độ Không Sử Dụng Cảm Biến Sử Dụng Kỹ Thuật MRAS Cải Tiến cho Động Cơ Cảm Ứng Ba Pha

Các tác giả

Email tác giả liên hệ:

dinhhoangbach@tdtu.edu.vn

DOI:

https://doi.org/10.54644/jte.2024.1560

Từ khóa:

Điều khiển định hướng từ thông, Động cơ cảm ứng, Mô hình dòng điện, Điệnt trở sta-to, MRAS

Tóm tắt

Trong bài báo này, một phương pháp điều khiển không sử dụng cảm biến tốc độ (Speed Sensorless) dựa trên hệ thống đáp ứng mô hình tham chiếu cải tiến (RF_MRAS) được áp dụng để ước tính tốc độ rô-to và tham số điều khiển trong kỹ thuật điều khiển định hướng từ thông (FOC) của động cơ cảm ứng ba pha (IM). Tốc độ ước tính này được cải tiến bằng cách tăng cường thêm khâu ước tính điện trở sta-to (Rs) trong mô hình RF_MRAS để nâng cao hiệu suất của phương pháp điều khiển khi Rs thay đổi trong quá trình vân hành. Phương pháp điều khiển đề xuất giúp hệ thống hoạt động với tốc độ chính xác, độ vọt lố thấp, có thể nhanh chóng chuyển đổi trạng thái tốc độ theo ý muốn, dòng điện khởi động thấp và mô-men mở máy khá nhỏ. Cùng với sự kết hợp khâu ước tính điện trở stato giúp cho hệ thống có thể hoạt động ổn định kể cả khi thông số trong động cơ bị thay đổi. Các kết quả thử nghiệm trên mô hình hoạt động trong môi trường MATLAB/SIMULINK đã chứng minh tính hiệu quả của phương pháp đề xuất trong các điều kiện hoạt động khác nhau của động cơ cảm ứng ba pha với tốc độ ước tính bám rất tốt so với tốc độ đặt, kể cả khi tốc độ đặt vào thay đổi nhanh chóng.

Tải xuống: 0

Dữ liệu tải xuống chưa có sẵn.

Tiểu sử của Tác giả

Trần Trọng Đạo, Trường Đại học Tôn Đức Thắng, Việt Nam

Tran Trong Dao obtained Ph.D. degree in Technical Cybernetics in 2009 at Tomas Bata University in Zlín. Now he is a researcher, University lecturer at the Faculty of Information Technology of Ton Duc Thang University. He has co-authored research papers and articles in international journals, conference proceedings, co nference paper presentation, book chapters. He is also a member of MERLIN, and NAVY Research Groups. He is interested in and working at the field of: applied informatics and control; modeling and simulation systems; optimization systems; artificial intelligence and application, evolutionary algorithms. He can be contacted at email: trantrongdao@tdtu.edu.vn.

ORCID:  https://orcid.org/0000-0001-6510-0027

Đinh Hoàng Bách, Trường Đại học Tôn Đức Thắng, Việt Nam

Dinh Hoang Bach received a Ph.D. degree in Electrical Engineering from Heriot-Watt University, Edinburgh, the United Kingdom, in 2009. He received the B.E. and the M.E. degrees in Electrical Engineering from Vietnam National University - Ho Chi Minh City in 1995 and 1998, respectively. Bach Dinh is currently the head of the Electrical Engineering Department, Faculty of Electrical-Electronic Engineering at Ton Duc Thang University. His research interests are intelligent and optimal control, computer vision, robotics, power electronics, SCADA, and industrial communication networks. He is a member of the IEEE Industrial Electronics Society. He can be contacted at email: dinhhoangbach@tdtu.edu.vn. ORCID:  https://orcid.org/0000-0002-8618-1812

Trần Đình Cương, Trường Đại học Tôn Đức Thắng, Việt Nam

Tran Dinh Cuong is a lecturer in the Faculty of Electrical-Electronic Engineering at Ton Duc Thang University. He received his BE, and ME degrees from Ho Chi Minh City University Of Technology, Vietnam, and his Ph.D. from the VSB-Technical University of Ostrava, the Czech Republic, in 2005, 2008, and 2020. His research interests include modern control methods and intelligent algorithms in motor drives. He can be contacted at email: trandinhcuong@tdtu.edu.vn. ORCID:  https://orcid.org/0000-0002-5268-0779

Tài liệu tham khảo

G. Alain and J. D. L. Morales, "Sensorless AC Motor Control: Robust Advanced Design Techniques and Applications," 1st ed. Cham: Springer, 2015.

H. S. Purnama, T. Sutikno, S. Alavandar, and A. C. Subrata, "Intelligent Control Strategies for Tuning PID of Speed Control of DC Motor - A Review," 2019 IEEE Conference on Energy Conversion (CENCON), Yogyakarta, Indonesia, 2019, pp. 24-30, doi: 10.1109/CENCON47160.2019.8974782. DOI: https://doi.org/10.1109/CENCON47160.2019.8974782

J. Yu, T. Zhang, and J. Qian, "Modern control methods for the induction motor," Electrical Motor Products: International Energy-Efficiency Standards and Testing Methods, pp. 147-172, 2011. DOI: https://doi.org/10.1533/9780857093813.147

A. Smith, S. Gadoue, M. Armstrong, and J. Finch, "Improved method for the scalar control of induction motor drives," IET Electric Power Applications, vol. 7, no. 6, pp. 487-498, 2013. DOI: https://doi.org/10.1049/iet-epa.2012.0384

L. K. Jisha and A. A. P. Thomas, "A comparative study on scalar and vector control of Induction motor drives," in 2013 International Conference on Circuits, Controls and Communications, Bengaluru, India, 2013, pp. 1-5. doi: 10.1109/CCUBE.2013.6718554.

S. Gupta, M. M. Lokhande, and B. Obulapathi, "Indirect Vector Control of Induction Motor Drive Without Current Sensors for Electric- Drive Propulsion System," 2022 IEEE International Conference on Power Electronics, Drives and Energy Systems (PEDES), Jaipur, India, 2022, pp. 1-6, doi: 10.1109/PEDES56012.2022.10080345. DOI: https://doi.org/10.1109/PEDES56012.2022.10080345

L. K. Jisha and A. P. Thomas, "A comparative study on scalar and vector control of Induction motor drives," in 2013 International Conference on Circuits, Controls and Communications, 2013, pp. 1-5. DOI: https://doi.org/10.1109/CCUBE.2013.6718554

C. D. Tran, P. Brandstetter, S. D. Ho, T. C. Tran, M. C. H. Nguyen, H. X. Phan, and B. H. Dinh, "Improving Fault Tolerant Control to the one current sensor failures for induction motor drives," in AETA 2018-Recent Advances in Electrical Engineering and Related Sciences: Theory and Application, 2020, pp. 789-798. DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-030-14907-9_76

S. Gupta, M. M. Lokhande, V. P. Dhote, and B. Obulapathi, "Vector Control of Induction Motor Drive in EVs with DESS: Eliminating Current Sensors and Enhancing Battery Life," in 2023 IEEE International Conference on Power Electronics, Smart Grid, and Renewable Energy (PESGRE), 2023, pp. 1-6. DOI: https://doi.org/10.1109/PESGRE58662.2023.10404898

C. D. Tran, P. Brandstetter, B. H. Dinh, and C. S. T. Dong, "An Improving Hysteresis Current Control Method Based on FOC Technique for Induction Motor Drive," Journal of Advanced Engineering and Computation, vol. 5, no. 2, pp. 83-92, 2021. DOI: https://doi.org/10.25073/jaec.202152.321

A. Yoo, S. K. Sul, D. C. Lee, and C. S. Jun, "Novel Speed and Rotor Position Estimation Strategy Using a Dual Observer for Low-Resolution Position Sensors," IEEE Transactions on Power Electronics, vol. 24, no. 12, pp. 2897-2906, Dec. 2009. doi: 10.1109/TPEL.2009.2022969. DOI: https://doi.org/10.1109/TPEL.2009.2022969

P. Combes, F. Malrait, P. Martin, and P. Rouchon, "An analysis of the benefits of signal injection for low-speed sensorless control of induction motors," in IEEE International Symposium on Power Electronics, Electrical Drives, Automation and Motion (SPEEDAM), 2016, pp. 721-725. DOI: https://doi.org/10.1109/SPEEDAM.2016.7525835

Y. Bensalem and M. N. Abdelkrim, "A sensorless neural model reference adaptive control for induction motor drives," in 2009 3rd International Conference on Signals, Circuits and Systems (SCS), 2009, pp. 1-6. DOI: https://doi.org/10.1109/ICSCS.2009.5412487

H. Reddy, R. S. Kaarthik, and P. P. Rajeevan, "Online Inductance Estimation of Speed Sensorless Induction Motor Drives," in 2020 IEEE International Conference on Power Electronics, Drives and Energy Systems (PEDES), 2020, pp. 1-5. DOI: https://doi.org/10.1109/PEDES49360.2020.9379853

A. Dumlu and K. K. Ayten, "Sensorless model reference adaptive system control for mobile robot," in 2017 5th International Symposium on Electrical and Electronics Engineering (ISEEE), 2017, pp. 1-6. DOI: https://doi.org/10.1109/ISEEE.2017.8170634

P. P. Kumar, D. M. Deshpande, and M. Dubey, "Model Reference Adaptive System (MRAS) Based Speed Sensorless Vector Control of Induction Motor Drive," International Journal IJRITCC, pp. 1554-1559, 2014.

P. BRANDSTETTER,”Sensorless Control of Induction Motor Using Modified MRAS,” International Review of Electrical Engineering, 2012, vol. 7, iss. 3, pp. 4404-4411, doi: 10.15598/aeee.v11i1.802. DOI: https://doi.org/10.15598/aeee.v11i1.802

L. Dube and E. Bayoumi, "Robust DTC Against Parameter Variation for Three Phase Induction Motor Drive Systems," 2020 International Conference on Electrical, Communication, and Computer Engineering (ICECCE), Istanbul, Turkey, 2020, pp. 1-6, doi: 10.1109/ICECCE49384.2020.9179205. DOI: https://doi.org/10.1109/ICECCE49384.2020.9179205

H. M. Kojabadi, M. Abarzadeh, and S. A. Farouji, "Robust stator resistance identification of an IM drive using model reference adaptive system," Energy Conversion and Management, vol. 65, pp. 507-517, 2013. DOI: https://doi.org/10.1016/j.enconman.2012.06.020

L. E. Taaj, Z. Boulghasoul, A. Elkharki, Z. Kandoussi, and A. Elbacha, "Extended Kalman Filter for High performances Sensorless Induction Motor drive," in 2019 4th World Conference on Complex Systems (WCCS), 2019, pp. 1-8, doi: 10.1109/ICoCS.2019.8930736. DOI: https://doi.org/10.1109/ICoCS.2019.8930736

P. A. Domínguez, C. A. Silva, and J. I. Yuz, "State and Resistance Estimation in Sensorless FOC Induction Motor Drive Using a Reduced Order Unscented Kalman Filter," 2012 VI Andean Region International Conference, Cuenca, Ecuador, 2012, pp. 171-174, doi: 10.1109/Andescon.2012.47. DOI: https://doi.org/10.1109/Andescon.2012.47

Tải xuống

Đã Xuất bản

2024-10-28

Cách trích dẫn

[1]
Trần Trọng Đạo, Đinh Hoàng Bách, và Trần Đình Cương, “Phương Pháp Điều Khiển Tốc Độ Không Sử Dụng Cảm Biến Sử Dụng Kỹ Thuật MRAS Cải Tiến cho Động Cơ Cảm Ứng Ba Pha”, JTE, vol 19, số p.h Special Issue 04, tr 60–70, tháng 10 2024.

Số

T. 19 S. Special Issue 04 (2024)

Chuyên mục

Bài báo khoa học

Categories

Giấy phép

Bản quyền (c) 2024 Tạp chí Khoa học Giáo dục Kỹ Thuật

Giấy phép Creative Commons

Tác phẩm này được cấp phép theo Giấy phép quốc tế Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 .

Bản quyền thuộc về JTE.

Crossref
Scopus
Google Scholar
Europe PMC