Oikosulkukoneen roottoriaikavakion estimointi
No Thumbnail Available
URL
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Helsinki University of Technology |
Diplomityö
Checking the digitized thesis and permission for publishing
Instructions for the author
Instructions for the author
Authors
Date
2000
Department
Major/Subject
Sähkökäyttö ja tehoelektroniikka
Mcode
S-81
Degree programme
Language
fi
Pages
85
Series
Abstract
Tässä työssä tutkitaan oikosulkukoneen roottoriaikavakion estimointimenetelmiä kirjallisuusselvityksen ja simulointien avulla. Työn alussa käsitellään oikosulkukoneen yhtälöitä perusteellisesti. Perinteiset oikosulkukoneen säätömenetelmät esitellään lyhyesti ja roottoriaikavakion merkitystä tarkastellaan kunkin säätömenetelmän kannalta. Roottoriaikavakion estimointia vaikeuttaa merkittävästi sen riippuvuus sekä lämpötilasta että magneettisesta kyllästyksestä. Roottoriaikavakion estimoinnin on onnistuttava laitteistolla, jossa oikosulkukoneen moottorimalli perustuu ainoastaan taajuusmuuttajan välipiirijännitteen ja kahden vaihevirran mittaukseen sekä mahdollisesti pyörimisnopeuden mittaamiseen. Lisäksi on otettava huomioon digitaalisen signaaliprosessorin asettamat rajoitukset. Lähemmin tarkasteltaviksi roottoriaikavakion estimointimenetelmiksi valittiin neljä eri menetelmää: roottoriaikavakion määrittäminen nimellisarvoista, laajennettu Kalman-suodatin sekä kaksi mallireferenssipohjaista (MRAS) estimointimenetelmää. Nimellisarvoihin perustuvalla roottoriaikavakion estimointimenetelmällä päästään hyvään estimointitarkkuuteen, mikäli koneen nimellisarvot ovat tarkkoja. MRAS-menetelmillä voidaan roottoriaikavakion estimaattia tarkentaa reaaliaikaisesti normaaliajon aikana. Työssä esitetyllä laajennetulla Kalman-suodattimella voidaan roottoriaikavakiota estimoida tasavirtamagnetoinnin yhteydessä. Estimointimenetelmät toteutettiin menestyksekkäästi C-ohjelmointikielisellä simulointiohjelmalla, jossa menetelmien suorituskykyä testattiin ja tutkittiin menetelmien herkkyyttä muiden koneparametrien virheille. Laajennettua Kalman-suodatinta testattiin onnistuneesti myös oikeista oikosulkukoneista mitatun datan avulla ja saatuja tuloksia verrattiin oikosulkukoneiden valmistajan ilmoittamista parametreistä estimoituihin roottoriaikavakioihin. Vaikka simulaattoriympäristössä saatiinkin hyviä tuloksia, on todellisen oikosulkukoneen roottoriaikavakion estimointi hyvin hankalaa vaikeasti mallinnettavan magneettisen kyllästyksen takia.Description
Supervisor
Luomi, JormaThesis advisor
Vertanen, MikkoKeywords
induction machine, oikosulkukone, rotor time constant, roottoriaikavakio, estimation, estimointi, motor model, moottorimalli, frequency converter, taajuusmuuttaja