چکیده
پایایی درایوهای PMSM یک فاکتور مهم را در کاربردهای صنعتی نشان می دهند که به عملکرد دقیق و اجرای بالا نیاز دارد. این مقاله تشخیص خطاهای قطع فاز را در درایوهای PMSM با استفاده از فیلتر گسترده کالمن (EKF) و اطلاعات جریان DC-link نشان می دهد. این روش پیشنهادی برای تشخیص خطا می تواند بدون وسایل اضافی و تمایز اینکه در کجا خطای قطع فاز در میان PMSM و تجهیزات الکترونیکی رخ می دهد به دست آید. انعطاف پذیری این طرح پیشنهادی تشخیص خطا با نتایج شبیه سازی ثابت شده است.
1- مقدمه
موتورهای سنکرون مغناطیس دائم (PMSMs) به صورتی گسترده در کاربردهای زیادی مانند وسایل نقلیه الکتریکی، دستگاه ها، هواپیما و سروو درایوهای صنعتی به کار می رود. پایایی درایوهای PMSM با یک فاکتور مهم در کاربردهای صنعتی بررسی می شود که به عملکردی دقیق و اجرایی بالا نیاز دارد. خطاهای بسیار زیادی وجود دارد که در درایوهای PMSM به وقوع می پیوندند. خطاهای الکتریکی درایوهای PMSM مکرراً در PMSM و تجهیزات برقی متصل به PMSM رخ می دهند. خطاهای موجود در PMSM ناشی از خطاهای فاز کوتاه و قطع فاز در سیم پیچ های استاتور، خطاهای روتور و خطاهای بلبرینگ هستند. خطاهای موجود در تجهیزات الکترونیکی خطاهای قطع مدار و خطاهای اتصال کوتاه در وسایل برقی و سیم های ارتباطی هستند. پایایی درایوهای PMSM می تواند با توسعه طرح های تشخیص خطا در این خطاها ارتقا یابد. در سال های اخیر، طرح های مختلفی در ارتباط با تشخیص خطا توسعه یافته و در مقاله های مختلف منتشر شده است. مقالات مختلفی در مورد خطاهای موجود در درایوهای PMSM منتشر شده که در مورد انواع زیر است: خطاهای روتور [3-1] و خطاهای استاتور [5-4] در PMSM و خطاهای قطع مدار [6] و خطاهای مدار اتصال کوتاه [7] در اینورتر.
Abstract
The reliability of PMSM drives has been dealt with an important factor in industrial applications requiring a precise operation and high-performance. This paper proposes the fault diagnosis for open-phase faults of PMSM drives using an Extended Kalman Filter (EKF) and DC-link current information. The proposed fault diagnosis can be achieved without additional devices and distinguish where the open-phase fault occurs between PMSM and power electronic equipment. the feasibility of the proposed fault diagnosis scheme is proved by Simulation results.
I. INTRODUCTION
Permanent magnet synchronous motors (PMSMs) are widely used in many applications such as electrical vehicles, appliances, aircraft, and industrial servo drives. The reliability of PMSM drives has been dealt with an important factor in industrial applications requiring precise operation and high performance. There are many diverse faults occurred in PMSM drives. Electrical faults of PMSM drives are frequently occurred in PMSM and power electronics equipment connected to the PMSM. Faults in a PMSM are resulted from open and short phase faults of stator windings, rotor faults, or bearing faults. Faults in power electronics equipment are occurred by open-circuit and short-circuit faults in power devices and connection wires. The reliability of PMSM drives can be improved by the development of fault diagnosis schemes for these faults. In recent years, many different fault diagnosis schemes have been developed and published in papers. Several papers for faults in PMSM drives have been published for the following fault types: rotor faults[1-3] and stator faults[4-5] in PMSM, and open-circuit faults[6] and short-circuit faults[7] in an inverter.
چکیده
1- مقدمه
2- مدل PMSM برای تشخیص خطا
3- الگوریتم فیلتر کالمن گسترده
4- طرح پیشنهادی برای تشخیص خطا
الف. تشخیص خطا با استفاده از EKF
ب. تشخیص خطا با استفاده از اطلاعات جریان DC-link
5. نتایج مربوط به شبیه سازی
6. نتیجه گیری
منابع
Abstract
I. INTRODUCTION
II. PMSM MODEL FOR FAULT DETECTION
III. EXTENDED KALMAN FILTER ALGORITHM
IV. PROPOSED FAULT DIAGNOSIS SCHEME
A. Fault Detection using EKF
B. Fault Identification using DC-link Current Information
V. SIMULATION RESULTS
VI. CONCLUSION