THE FUZZY LOGIC BASED POWER INJECTION INTO ROTOR CIRCUIT FOR INSTANTANEOUS HIGH TORQUE AND SPEED CONTROL IN INDUCTION MACHINES

Abstract

The power flow of the rotor circuit is controlled by different methods in induction machines used for producing high torque in applications involved great power and constant output power with constant frequency in wind turbines. The voltage with slip frequency can be applied on rotor windings to produce controlled high torque and obtain optimal power factor and speed control. In this study, firstly, the dynamic effects of the voltage applying on rotor windings through the rings in slip-ring induction machines are researched and undesirable aspects of the method are exposed with simulations supported by experiments. Afterwards, a fuzzy logic based inverter model on rotor side is proposed with a view to improving the dynamic effects, controlling high torque producing and adjusting machine speed in instantaneous forced conditions. For the simulation model of the system in which the stator side is directly connected to the grid in steady state operation, a C/C++ algorithm is developed and the results obtained for different load conditions are discussed.

Keywords

• Slip-Ring induction machine, Power injection, Fuzzy logic controller, Torque and speed control

BİLEZİKLİ ASENKRON MAKİNELERDE ANLIK YÜKSEK MOMENT VE HIZ DENETİMİ İÇİN ROTOR DEVRESİNE BULANIK MANTIK TABANLI GÜÇ ENJEKSİYONU

Öz

Büyük güç gerektiren uygulamalarda yüksek moment üretimi ve rüzgâr santrallerinde sabit frekanslı sabit güç üretimi için kullanılan bilezikli asenkron makinelerde rotor devresi güç akışı farklı yöntemlerle denetlenir. Denetimli yüksek moment üretmek, en uygun güç katsayısı elde etmek ve hız denetimi için rotor devresine bilezikler üzerinden kayma frekanslı gerilim uygulanabilir. Bu çalışmada, öncelikle bilezikli bir asenkron makinede rotor sargılarına bilezikler üzerinden gerilim uygulanmasının dinamik etkileri araştırılmış ve yöntemin sakıncalı yönleri uygulama desteğiyle ortaya konulmuştur. Daha sonra bu dinamik etkileri iyileştirmek üzere, makinenin anlık zorlanmalarda yüksek moment üretimini denetlemek ve hızını ayarlamak için rotor tarafında bulanık mantık denetleyicili bir evirici modeli önerilmiştir. Sürekli çalışma durumunda stator sargıları doğrudan şebekeye bağlı olan sistemin benzetim modeli için C/C++ programı geliştirilmiş ve farklı yük şartları için elde edilen sonuçlar tartışılmıştır.

Anahtar Kelimeler

• Bilezikli asenkron makine, Güç enjeksiyonu, Bulanık mantık denetleyici, Hız ve moment denetimi.