Sabit Mıknatıslı Senkron Motorun Parametre Tespiti

Yıl 2018, Cilt: 30 Sayı: 1, 183 - 191, 01.03.2018

Hüseyin Yüce Kürüm Erhan Akın

Öz

Sabit mıknatıslı senkron motorun (SMSM)
motor modeli gerektiren kontrol yöntemlerinde motor parametrelerinin
belirlenmesi oldukça önemlidir. Bu çalışmada manyetik doymayı göz önüne alarak
sabit mıknatıslı senkron motorun online parametre tahmini incelendi.  Önerilen yöntemde SMSM’nin parametreleri
online (çevrimiçi) olarak tahmin edilir. Ayrıca, çevrimdışı parametre tahmin
yöntemlerine göre doyma ve sıcaklığa bağlı değişen parametrelerin tahmini daha
doğru yapılır. Sargı direnci, d-q eksen endüktansları ve rotor akısı gibi motor
parametreleri tahmin etmek için akım enjeksiyon yöntemi kullanıldı. Bu yöntemle
sıcaklığa bağlı olarak değişen direnç değerleri de akım enjeksiyonu ile anında
ve yüksek doğrulukla tahmin edildi.

Anahtar Kelimeler

Sabit mıknatıslı senkron motor kontrolü, Doymaya bağlı endüktansı değişimi ve tahmini, Sıcaklığa bağlı direnç değişimi ve tahmini

Kaynakça

• [1] Yanhui Xu, Ulrich Vollmer, Amir Ebrahimi, Nejila Parspour, 2012, Online Estimation of the Stator Resistances of a PMSM with Consideration of Magnetic Saturation, International Conference and Exposition on Electrical and Power Engineering (EPE 2012), 25-27 October, Iasi, Romania, p. 360-365 [2] Yanhui Xu, Nejila Parspour, and Ulrich Vollmer, 2014, Torque Ripple Minimization Using Online Estimation of the Stator Resistances With Consideration of Magnetic Saturation, IEEE Trans. On Industrial Electr., Vol. 61, No. 9, p.5105-1514, September [3] Guodong Feng, Chunyan Lai, and Narayan C. Kar, 2016, A Novel Current Injection-Based Online Parameter Estimation Method for PMSMs Considering Magnetic Saturation, IEEE Transactions On Magnetics, Vol. 52, No. 7, July 2016. [4] Kan Liu, Member, IEEE, and Z. Q. Zhu, Fellow, 2015, Mechanical Parameter Estimation of Permanent-Magnet Synchronous Machines With Aiding From Estimation of Rotor PM Flux Linkage, IEEE Transactions On Industry Applications, Vol. 51, No. 4, p.3115-3125, July/August [5] Akın, E., 1994, Stator akısı üzerinden asenkron motorun rotor akısı alan yönlendirmesi için bir yöntem, Doktora Tezi, Fırat Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Elazığ. [6] B. N. Mobarakeh, F. Meibody-Tabar, and F. M. Sargos, “Mechanical sensorless control of PMSM with online estimation of stator resistance,” IEEE Trans. Ind. Appl., vol. 40, no. 2, pp. 457–471, Mar./Apr. 2004. [7] Y. C. Shi, K. Sun, L. P. Huang, and Y. Li, “Online identification of permanent magnet flux based on extended Kalman filter for IPMSM drive with position sensorless control,” IEEE Trans. Ind. Electron., vol. 59, no. 11, pp. 4169–4178, Nov. 2012. [8] Q. Liu and K. Hameyer, “A fast online full parameter estimation of a PMSM with sinusoidal signal injection,” in Proc. IEEE Energy Convers. Congr. Expo., 2015, pp. 4091–4096. [9] G. Pellegrino, A. Vagati, P. Guglielmi, and B. Boazzo, “Performance comparison between surface-mounted and interior PM Motor drives for electric vehicle application,” IEEE Trans. Ind. Electron., vol. 59, no. 2, pp. 803–811, Feb. 2012. [10] B. Thierry, L. Nicolas, N. M. Babak and M. T. Farid, “Online identification of PMSM parameters: Parameter identifiability and estimator comparative study,” IEEE Trans. Ind. Appl., vol. 47, no. 4, pp. 1944–1957, Jul./Aug. 2011. [11] Y. Zhang, Z. Yin, X. Sun and Y. Zhong, “On-line identification methods ofparameters for permanent magnet synchronous motors based on cascade MRAS,” in Proc. 9th Int. Conf. Power Electron. ECCE Asia, Seoul, Korea, Jun. 2015, pp. 345–353. [12] M Polat, E Öksüztepe, H K, “Switched reluctance motor control without position sensor by using data obtained from finite element method in artificial neural network“, Electrical Engineering 98 (1), 43-54,2016. [13] Öksüztepe E, Omac Z, K. H, “Sensorless vector control of PMSM with non-sinusoidal flux using observer based on FEM“ Electrical Engineering 96 (3), 227-238,2014. [14] Öksüztepe E, Omac Z, Polat M, Celik H, Selcuk AH, K. H, “Sensorless field oriented control of nonsinusoidal flux-distribution permanent magnet synchronous motor with a FEM based ANN observer“, Turkish Journal of Electrical Engineering & Computer Sciences 24 (4), 2994-3010, 2016. [15] Christian Kral, IEEE, Anton Haumer, and Sang Bin Lee,., 2014, A Practical Thermal Model for the Estimation of Permanent Magnet and Stator Winding Temperatures, IEEE Transactions On Power Electronics, Vol. 29, No. 1, p.455-464, Jan. [16] K. Liu, Q. Zhang, J. Chen, Z. Zhu, and J. Zhang, “Online multiparameter estimation of nonsalient-pole PM synchronous machines with temperature variation tracking,” IEEE Trans. Ind. Electron., vol. 58, no. 5, pp. 1776–1788, May 2011. [17] G. L. Wang, L. Z. Qu, H. L. Zhan, J. Xu, L. Ding, G. Q. Zhang, and D. G. Xu, “Self-commissioning of permanent magnet synchronous ma-chine drives at standstill considering inverter nonlinearities,” IEEE Trans. Power Electron., vol. 29, no. 12, pp. 6615–6627, Dec. 2014. [18] S. D. Wilson, P. Stewart, and B. P. Taylor, “Methods of resistance estimation in permanent magnet synchronous motors for real-time thermal management,” IEEE Trans. Energy Convers., vol. 25, no. 3, pp. 698–707, Sep. 2010. [19] D. D. Reigosa, F. Briz, P. Gacia, J. M. Guerrero, and M. W. Degner, “Magnet temperature estimation in surface PM machines using high-frequency signal injection,” IEEE Trans. Ind. Appl., vol. 46, no. 4, pp. 1468–1475, Aug. 2010. [20] Öksüztepe E, K. H, “Sabit Mıknatıslı Senkron Motorun Moment Dalgalanmalarının Sonlu Elemanlar Yöntemi İle Oluşturulan Akı Modelinin Kullanılmasıyla Azaltılması“, Erciyes Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü. Dergisi 25 (1-2),2009. [21] Arun Gandhi,Timothy Corrigan, 2011, Recent Advances in Modeling and Online Detection of Stator Interturn Faults in Electrical Motors, IEEE Transactions On Industrial Electronics, Vol. 58, No. 5, p.1564-1575 May.