This paper presents a comprehensive study on the stability of several control schemes for the induction motor driven by current source inverters. A stator voltage controlled current source inverter drive system without a speed sensor is investigated in order to find appropriate control schemes, which are primarily based on direct or, alternatively, indirect frequency control scheme. It can be seen, especially that an introduction of the indirect frequency control method improves the inherent instability of the current source inverter drive system for the induction motor. The overall control systems with either voltage control loop or current and voltage control loops in addition to each frequency control scheme, are analyzed by utilizing the root locus method and simulated by computer to show the validity of this analysis.
KIEE International Transaction on Electrical Machinery and Energy Conversion Systems
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제3B권2호
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pp.97-102
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2003
In this paper, a recurrent artificial neural network (RNN) based self-tuning speed controller is proposed for the high-performance drives of induction motors. The RNN provides a nonlinear modeling of a motor drive system and could provide the controller with information regarding the load variation system noise, and parameter variation of the induction motor through the on-line estimated weights of the corresponding RNN. Thus, the proposed self-tuning controller can change the gains of the controller according to system conditions. The gain is composed with the weights of the RNN. For the on-line estimation of the RNN weights, an extended Kalman filter (EKF) algorithm is used. A self-tuning controller is designed that is adequate for the speed control of the induction motor The availability of the proposed controller is verified through MATLAB simulations and is compared with the conventional PI controller.
Recently, commercial ships and other specialized vessels with electric propulsion system employ variable speed induction motor as its prime mover. The wide application of electrical motors also includes being the main drive system in most industrial machineries. However, during its start-up, shutdown, and brake switch operation, excessive torque variation are generated. As such, flexible coupling are installed in order to reduce the transmitted torque fluctuation to the driven side. In this paper, the pulse torque generated by an variable speed induction motor was analyzed theoretically and through measurement of torsional vibration. Induction motor with inverter on marine propulsion system and industrial compressor were used as experimental subjects. The study confirmed that pulse torque are generated regardless of motor speed and interpreted as a vibration source of the whole system. Results presented herein can be adopted as the basis in future amendment of inspection classifying body regulations.
본 논문은 약계자 영역에서 퍼지제어기를 이용하는 스핀들 유도전동기의 속도제어 방법을 제안한다. 제안된 퍼지제어기 기반의 스핀들 유도전동기의 성능은 기존의 PI 제어기를 기반으로 한 드라이브 구동 시스템과 비교되었다. 퍼지제어기를 사용하는 구동 드라이브 시스템은 기존의 PI 제어기를 사용하는 스핀들 유도전동기 드라이브 시스템보다 고성능 운전이 가능함을 시뮬레이션 및 실험결과로 확인하였다.
산업 응용분야에서 유도전동기 구동시스템의 예상치 않은 고장은 전체 계통의 정지, 막대한 손실 등을 가져올 수 있다. 이러한 문제점을 해결하는 방법 중에 하나로서 본 논문은 유도전동기 구동을 위한3상 전압형 PWM 인버터에 개방-스위치 손상의 고장진단에 대하여 연구한다. 고장진단 방법으로는, 먼저 고장의 특징추출을 위하여 3상 전류를 d-q 전류로 변환한 후 평균 전류벡터를 구한다. 다음으로 여러 종류의 고장 패턴을 진단하기 위하여 한 인공지능 알고리즘을 제안한다. 제안된 기법은 일반적인 뉴로-퍼지 시스템(adaptive neuro-fuzzy algorithm)의 전제 부에 클러스터링을 도입한 기법으로 적은 계산 양과 좋은 성능을 갖는다. 최종적으로, 여러 불확실한 요소를 가진 고장계통에 대하여 제안된 알고리즘의 유용성을 모의실험에 의해 검증하였다.
The sustained oscillation of rotor speed is often experienced in PWM inverter induction motor (IM) drive systems. In this paper the oscillation is investigated from the point of view of Hopf bifurcation theory. The sufficient and necessary conditions for existence of limit cycle are introduced to determine the bifurcation set in the stator voltage versus stator frequency plane. According to the conditions it is clarified that the bifurcation set inherently exists in the instable operation of IM. Moreover, it is numerically shown that the V/f curve can be adjusted to stabilize the sustained oscillation of rotor speed.
The design of speed controller for induction motor using tabu search is studied. The proposed sensorless vector control for Induction Motor is composed of two parts. The first part is for optimizing the initial parameters of input-output. The second part is for real time changing parameters of input-output using tabu search. Proposed tabu search is improved by neighbor solution creation using Gaussian random distribution. In order to show the usefulness of the proposed method, we apply the proposed controller to the sensorless speed control of an actual AC induction Motor System. The performance of this approach is verified through simulation.
International Journal of Fuzzy Logic and Intelligent Systems
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제16권4호
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pp.238-245
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2016
Inverters are considered the basic building blocks of industrial electrical drive systems that are widely used for various applications; however, the failure of electronic switches mainly affects the constancy of these inverters. For safe and reliable operation of an electrical drive system, faults in power electronic switches must be detected by an efficient system that is capable of identifying the type of faults. In this paper, an open switch fault identification technique for a three-phase inverter is presented. Single, double, and triple switching faults can be diagnosed using this method. The detection mechanism is based on stator current analysis. Discrete wavelet transform (DWT) using Daubechies is performed on the Clarke transformed (-) stator current and features are extracted from the wavelets. An artificial neural network is then used for the detection and identification of faults. To prove the feasibility of this method, a Simulink model of the DWT-based feature extraction scheme using a neural network for the proposed fault detection system in a three-phase inverter with an induction motor is briefly discussed with simulation results. The simulation results show that the designed system can detect faults quite efficiently, with the ability to differentiate between single and multiple switching faults.
A method of speed sensorless vector control of induction motor is proposed in this paper. This method uses the slip frequency estimated by only the primary voltage and current. As this slip frequency accords with the command value of it, the commanded primary frequency is controlled. The validity of the method is confirmed by the simulation and experimental results.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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