Block- Pulse fonksiyonları kullanılarak endüksiyon motorların durum değişkenlerin kestirimi

Abstract

Bu çalışmada üç fazlı sincap kafesli bir asenkron motorun durum değişkenlerinin kestirimi için yalnızca stator gerilimi ve rotor açısal hızı ölçümlerini kullanan yinelemeli bir kestirim algoritması önerilmiştir. Motorun stator akım ve rotor akı bileşenlerinin durum vektörünü oluşturduğu dördüncü mertebeden durum modelini esas alan algoritma, block-pulse fonksiyonlarını kullanır. T örnekleme aralığı olmak üzere, nTt(n+1)T entegrasyon adım aralığı için söz konusu modeli doğrusal olarak kabul edebilmek için söz konusu aralıkta rotor açısal hızının değişmediği varsayılmıştır. Önerilen algoritmada kullanılan G geri besleme kazanç matrisinin belirlenebilmesi için gerekli olan gözlemleyici kutupları (öz değerler) keyfi olarak seçilmiştir. Gözlemleyici dinamiğini belirleyen söz konusu kutupların sol yarı s düzleminde yeteri kadar büyük seçilmesi, kestirim sonuçlarının gerçek çözüme daha kısa bir sürede yakınsadığını göstermiştir.Önerilen kestiricinin performansını gözleyebilmek için, sincap kafesli bir asenkron motor değişik çalışma koşullarında sinüzoidal, 6 adım ve PWM gerilim kaynakları ile beslenmiştir. Elde edilen kestirim sonuçları, PPF için örnek sayısı yeterince büyük seçildiğinde durum değişkenlerine ilişkin simülasyon ve kestirim sonuçlarının oldukça uyumlu olduklarını göstermiştir.

In this study, an estimation algorithm is proposed to estimate the state variables of a squirrel-cage three phase induction motor using only stator voltage and rotor angular speed measurements. The proposed recursive algorithm, which is based on 4th degree state model that composes stator current and rotor flux components uses block-pulse functions. In order to accept mentioned model linear in interval nTt(n+1)T integration step as T is sampling interval, it is assumed that rotor angular speed is constant for this interval. In order to specify the feedback gain matrix G used in proposed algorithm, observer poles was chosen arbitrary. As poles of the observer that determines observer error dynamic move to the left in the left half s-plane, the estimation curves are illustrated converge to the true solution in a shorter time.A squirrel-cage induction motor is fed from sinusoidal, six-steps and, PWM sources at different times in order to observe the performance of the proposed estimator for different operation conditions. When the number of samples for BPF is sufficiently large, the estimation results illustrate the fact that simulation and estimation values of the state variables are in good agreement.