تشخیص خطای اتصال کوتاه حلقه داخلی در یک PMSM توسط تحلیل پسماند جریان
چکیده
خطای اتصال کوتاه حلقه داخلی (ISF) در یک ماشین سنکرون مغناطیس دائم (PMSM) کارایی انرژی آن را کاهش می دهد و ممکن است باعث مشکلات دیگر شود، تشخیص خطای دقیق برای PMSMs ضروری است. در این مقاله، روشی را ارائه می دهیم که از ولتاژ و عناصر پسماند جریان برای تشخیص فاز و شدت ISF در PMSMs استفاده می کند. مدل سیم پیچ خطایی (FWM) برای تحلیل خطا معرفی شده است؛ این مدل ارتباط میان کاهش ولتاژ سیم پیچ خطایی را با ویژگی های خطا مانند مقاومت خطا و نسبت خطا توصیف می کند. بر اساس این مدل، یک شاخص خطا (FI) را پیشنهاد می کنیم که شدت ISF را نشان می دهد. همان طور که ISF عناصر پسماند را برای ولتاژ و جریان القا می کند، این مدل پیشنهادی، از عناصری با FWM استفاده می کند. روش حداقل مجذورات (LS) برای برآورد FI و تشخیص ISF از PMSMs استفاده می شود. نتایج تجربی نشان می-دهند که این روش پیشنهادی ISF را به خوبی تشخیص می دهد.
1- مقدمه
ماشین های سنکرون مغناطیس دائم (PMSMs) به خاطر مزایای مختلف آن به شکلی گسترده در بسیاری از موارد صنعتی کاربرد دارند. PMSMs کارآمدی بالاتر، نسبت بالاتر قدرت به حجم و کنترل گشتاور دقیق تری نسبت به ماشین های القایی دارند. این ویژگی ها آنها را کاندیدهای جذاب تری برای وسایل الکتریکی و هیبریدی می کند. با افزایش تقاضا برای PMSMs در مناطق صنعتی مختلف، احتمال شکست های غیرمنتظره سیستم افزایش می یابد. خطاهای موجود در PMSMs ممکن است به تخریب گیاهی، زیان اقتصادی و حتی تلفات انسانی منجر شود. برای جلوگیری از چنین فاجعه هایی، تشخیص خطا در PMSMs لازم است در سال های اخیر روی آن مطالعه شده است.
7- نتیجه گیری
این مقاله الگوریتمی را پیشنهاد می کند که در مؤلفه های پسماند جریان و ولتاژ مبتنی بر FWM به کار می رود که برای تشخیص ISF مربوط به PMSM است. بسیاری از مطالعات تلاش کرده اند تا ISF را تشخیص دهند، اما اکثر آنها سیم پیچی که دارای خطا است را در نظر نگرفته اند، و معمولاً بر شرایط بسیار شدید تمرکز داشته اند. از آنجایی که این می تواند موجب افزایش شدت شود، یا موجب خطاهای دیگری مانند خطای مغناطیس زدایی شود، ISF باید در مراحل اولیه تشخیص داده شود.
Abstract
As interturn short fault (ISF) in a permanent-magnet synchronous machine (PMSM) degrades its energy efficiency and may cause other problems, accurate fault diagnosis for the PMSMs is necessary. In this paper, we present a method that uses voltage and current residual components to diagnose the phase and the severity of the ISF in PMSMs. A faulty-winding model (FWM) is introduced to analyze the fault; the model describes a relationship between the voltage decrease of the faulty winding to the characteristics of the fault such as a fault resistance and a fault turn ratio. Based on the model, we suggest a fault index (FI) that shows the severity of the ISF. As the ISF induces residual components to both voltage and current, the proposed method utilized those components with the FWM. A least squares (LS) method is used to estimate the FI and to diagnose the ISF of PMSMs. Experimental results demonstrate that the proposed method diagnose the ISF effectively.
I. INTRODUCTION
PERMANENT magnet synchronous machines (PMSMs) are widely used in many industrial applications owing to their various advantages. PMSMs have higher efficiencies, higher power-to-volume ratios and more precise torque control than induction machines [1]. These features make them attractive candidates especially for electric and hybrid vehicles [2]. With the rising demand for the PMSMs in numerous industrial areas, there is an increasing possibility of unexpected system failures. Faults in PMSMs may result in plant breakdown, economic losses, and even human casualties. To prevent such catastrophies, fault diagnosis for PMSMs are necessary and has studied in recent years [3], [4].
VII. CONCLUSION
This paper proposes a algorithm that utilizes on voltage and current residual components based on the FWM to diagnose the ISF of the PMSM. Many studies have attempted to diagnose the ISF, but most of them did not consider the winding that has the fault, ans usually focused on very severe conditions. Because it can result increase in severity, or cause other faults such as a demagnetization fault, the ISF must be diagnosed in its early stages.
چکیده
1- مقدمه
2- شبیه سازی PMSM با ISF
3- مدل ISF و FWM برای PMSMS
الف. مدل PMSM دارای ISF
ب. مدل سیم پیچ خطایی دارای ISF
4- شاخص خطا برای ISF
الف. شاخص های خطای ایده آل برای ISF
ب. شاخص خطای پیشنهادی برای ISF
5- طرحی برای تشخیص ISF
الف. تشخیص ISF با VRC
ب. تشخیص ISF دارای CRC: یک مرحله دیگر
6- نتایج تجربی
الف. چیدمان تجربی
ب. نتایج طرح تشخیصی پیشنهادی
ج. مقایسه با مطالعات معمول
7- نتیجه گیری
Abstract
I. INTRODUCTION
II. SIMULATION OF THE PMSM WITH THE ISF
III. ISF MODEL AND FWM FOR PMSMS
A. Model of the PMSM with the ISF
B. Model of the Faulty Winding with the ISF
IV. FAULT INDEX FOR THE ISF
A. Ideal Fault Indices for the ISF
B. Proposed Fault Index for the ISF
V. SCHEME TO DIAGNOSE THE ISF
A. Diagnosis of the ISF with the VRC
B. Diagnosis of the ISF with the CRC: an Additional Step
VI. EXPERIMENTAL RESULTS
A. Experimental Arrangement
B. Result of the Proposed Diagnosis Scheme
C. Comparing with conventional studies
VII. CONCLUSION
- ترجمه فارسی مقاله با فرمت ورد (word) با قابلیت ویرایش، بدون آرم سایت ای ترجمه
- ترجمه فارسی مقاله با فرمت pdf، بدون آرم سایت ای ترجمه