ارزيابي روش LPF و PCLPF و پيشنهاد يك روش جديد براي حل مشكل dc offset در كنترل برداري مستقيم موتورهاي القايي

Evaluation of LPF and PCLPF and Development of a Novel Method to Solve DC Offset Problem in Vector Control of Induction Motors

كنترل برداري مستقيم موتورهاي القايي با جهت يابي شار استاتور، يكي از انواع روشهاي كنترل برداري موتور القايي است كه داراي مزايايي نسبت به ساير روشهاست. مهمترين ضعف اين روش وجود انتگرال‌گير خالص در تخمينگر شار استاتور است. زيرا وجود dc offset در جريان و ولتاژ اندازه‌گيري شده، باعث ايجاد خطا در شار تخميني مي‌شود. در اين مقاله ابتدا مشكلات ناشي از dc offset در انتگرال‌گيرهاي فوق بيان مي‌شود. براي حل اين مشكلات چنانچه به جاي انتگرال گيرخالص از فيلتر پايين گذر LPF1 و يا از فيلترهاي پايين گذر برنامه‌پذير سري PCLPF2 استفاده شود، دامنه dc offset در خروجي كاهش مي‌يابد. بنابراين مقادير تخميني تا حدودي به مقادير واقعي نزديكتر مي‌شوند. ولي در اين روشها مسائل ديگري از قبيل ايجاد نوسان در گشتاور و شار، مشكل راه اندازي و كنترل سيستم در سرعتهاي پايين پيش مي‌آيد. در ادامه اين مقاله براي حل مشكل dc offset يك روش جديد مبتني بر اندازه‌گيري ماكزيمم و مينيمم خروجي انتگرال گير پيشنهاد شده است. با استفاده از نتايج شبيه‌سازي درايو كنترل برداري با تخمينگر فوق ملاحظه مي‌شود كه ميزان اختلالات ناشي از dc offset بسيار كاهش يافته و نوسانات گشتاور و شار موتور ناچيز خواهند بود. در اين حالت انجام كنترل برداري از حالت سكون امكانپذير است و نياز به سيستم راه انداز جداگانه ندارد.

Stator flux oriented vector control of induction motor (IM) drives for speed sensorless control has several advantages. But the application of a pure integrator for the flux estimation is difficult due to the presence of measurement noise and dc offset. To overcome these problems, some have used a programmable cascaded low pass filter (PCLPF). In this paper, it is shown that some problems still exist and some new problems arise from this approach. In order to solve these problems, a novel compensation method is proposed. In this scheme, the dc offset is detected and subtracted from the estimated flux along d and q axes. The simulation results show that it works well in the low speed region as well as in the transient state. The oscillation of the torque and the estimated flux are also reduced notably when the torque reference changes rapidly.