كنترل پيش‌بين گشتاور بدون حسگر ماشين سنكرون رلوكتانسي مجهزشده با آهن‌رباي دائم

Sensorless Predictive Torque Control of Permanent Magnet Assisted Synchronous Reluctance Machine

در اين مقاله، كنترل پيش‌بين بدون حسگر ماشين سنكرون رلوكتانسي مجهزشده با آهن‌رباي دائم ارائه شده است. ماشين‌هاي سنكرون رلوكتانسي مجهزشده با آهن‌رباي دائم به‌علت دارا بودن ناحيه عملكردي وسيع و ضريب توان بالاتر، در درايوهاي سرعت متغير با بازده بالا استفاده مي‌شوند. براي كنترل اين ماشين كه داراي ولتاژ القايي غيرسينوسي نيز است، روش‌هاي بدون حسگر سرعت مبتني بر كنترل پيش‌بين گشتاور در نظر گرفته شده است. روش مورداستفاده اول، روش كنترل پيش‌بين مدل مبنا با ورودي معدود و روش دوم، تركيب روش كنترل پيش‌بين مدل مبنا با ورودي معدود و كنترل مستقيم گشتاور متوسط بهبوديافته است. به‌منظور رؤيت پارامترهاي ماشين، از فيلتر كالمن توسعه‌يافته براي تخمين ولتاژ القايي و از تركيب فيلتر تطبيقي و حلقه فاز قفل‌شده براي حذف هارمونيك‌هاي ولتاژ القايي و تخمين سرعت و موقعيت روتور استفاده مي‌شود. نتايج شبيه‌سازي‌ها در سرعت نامي و سرعت پايين، بيانگر كاهش ضربان گشتاور روش ارائه‌شده نسبت به روش كنترل پيش‌بين معمولي است. همچنين عملكرد دقيق و مناسب رؤيت‌گر نيز در تخمين ولتاژ القايي، سرعت و موقعيت روتور، عملكرد صحيح ماشين را تضمين مي‌نمايد.

The Permanent Magnet-Assisted Synchronous Reluctance Machines (PMA-SynRM) drive has become one of the most interesting replacements for the high efficiency variable speed drive. Herein, sensorless predictive torque control of PMA-SynRM with nonsinusoidial back electromotive force (EMF) is introduced. In order to control PMA-SynRM, finite control set-model predictive control (FCS-MPC) is implemented by means of the two-level inverter. Besides, the improvement of FCS-MPC, improve Direct mean torque control (DMTC), is utilized as a second method to control PMA-SynRM. Models including Extended Kalman Filter (EKF), Adaptive Filter (AF) and quadrature Phase-Locked Loop (PLL) are used to address estimating of back EMF, the elimination of the high order harmonics, and the accurate estimation of position and speed rotor, respectively. The simulations in nominal and low speed conditions result in effectively minimizing torque ripples compared to conventional FCS-MPC. The outcomes of the observer simulation are successfully guaranteed the accurateness of speed and rotor position.