Tahtikoneen parametrien estimointi

dc.contributorAalto-yliopistofi
dc.contributorAalto Universityen
dc.contributor.advisorRepo, Anna-Kaisa; DI
dc.contributor.authorMäkelä, Olli
dc.contributor.departmentDepartment of Electrical and Communications Engineeringen
dc.contributor.departmentSähkö- ja tietoliikennetekniikan osastofi
dc.contributor.labLaboratory of Electromechanicsen
dc.contributor.labSähkömekaniikan laboratoriofi
dc.contributor.supervisorArkkio, Antero; Prof.
dc.date.accessioned2011-12-08T09:29:58Z
dc.date.available2011-12-08T09:29:58Z
dc.date.issued2007
dc.description.abstractTämän työn tavoitteena on estimoida tahtikoneen kaksiakselimallin parametrit käyttäen numeerista impulssimenetelmää. Esitetyn menetelmän etu on, että saadut parametrit kuvaavat todellista toimintapistettä, toisin kuin harmonisen taajuusanalyysin ja oikosulkukokeen avulla saadut parametrit. Tahtikoneen parametrit on arvioitu käyttäen lineaarista ja epälineaarista elementtimenetelmämallia. Huomataan, että kyllästyminen ei juuri vaikuta taajuusvasteisiin, kun käytetään 1 % verkkojännitteen RMS-arvon suuruista impulssia. Työssä esitetään Taylorin kehitelmään perustuva lineaarisointimenetelmä tahtikoneen yhtälöille. Lisäksi esitetään laskennallisesti tehokas menetelmä siirtofunktion muodostamiseen, jossa käytetään lineaarisen systeemin esitystä ja tiloja hyväksi. Piirimallille on suoritettu stabiilisuustarkastelu Lyapunovin mielessä. Todetaan, että systeemillä on vain yksi pysyvä tila. Syötetyn impulssin amplitudin suuruuden vaikutusta taajuusvasteeseen elementtimenetelmän epälineaarisessa mallissa tutkitaan käyttämällä erisuuruisia impulsseja. Numeerisen impulssimenetelmän toimivuus on osoitettu todeksi piirimallilla tehtyjen simulaatioiden avulla Simulink-ympäristössä. Piirimallissa on käytetty estimoituja parametreja. Piirimallilla tehtyjen simulaatioiden taajuusvasteet vastasivat hyvin FEM simulaatioilla saatuja taajuusvasteita. Taajuusvasteiden yhteneväisyys osoittaa todeksi käytetyt menetelmät ja numeerisen impulssimenetelmän käyttökelpoisuuden parametrien estimoinnissa.fi
dc.description.abstractThe aim of this study is to estimate two-axis model parameters for a synchronous machine using the numerical impulse method. An advantage of the numerical impulse method over the standstill frequency response and the sudden short circuit tests is that the obtained parameters describe behavior of the machine at the certain operation point. The operation point may be a loaded operation point with a three-phase supply. The parameters of the machine have been estimated using data from linear and nonlinear finite element models. It is seen that saturation does not affect much when an impulse with the amplitude of 1% of the average RMS-value of the line voltages is used. A linearization method based on the Taylor's expansion is presented for synchronous machine equations. In addition, a computationally effective way to establish transfer functions is presented. The transfer function derivation takes advantage of the linear system representation and states of the system. Stability issues concerning the circuit model have been investigated in the sense of Lyapunov. It is taken note that there is only one steady state. The effect of the impulse amplitude in the nonlinear FEM model has been studied by doing different impulse sizes and the frequency responses are compared. The numerical impulse response method is verified using circuit simulations in Simulink. The frequency responses obtained from circuit simulations, with the estimated parameters, match well with the frequency responses of finite element simulations. The similarity verifies the used methods and the applicability of the numerical impulse method in parameter estimation.en
dc.format.extent45, [3]
dc.format.mimetypeapplication/pdf
dc.identifier.urihttps://aaltodoc.aalto.fi/handle/123456789/1002
dc.identifier.urnurn:nbn:fi:tkk-009738
dc.language.isoenen
dc.locationP1fi
dc.programmeElektroniikan ja sähkötekniikan koulutusohjelmafi
dc.programme.majorElectromechanicsen
dc.programme.majorSähkömekaniikkafi
dc.programme.mcodeS-17
dc.publisherHelsinki University of Technologyen
dc.publisherTeknillinen korkeakoulufi
dc.rights.accesslevelopenAccess
dc.subject.keywordparameter estimationen
dc.subject.keywordsynchronous machineen
dc.subject.keywordnumerical impulse methoden
dc.subject.keywordfrequency responseen
dc.subject.keywordparametrien estimointifi
dc.subject.keywordtahtikonefi
dc.subject.keywordnumeerinen impulssimenetelmäfi
dc.subject.keywordtaajuusvastefi
dc.subject.otherElectrical engineeringen
dc.titleTahtikoneen parametrien estimointifi
dc.titleParameter estimation for a synchronous machineen
dc.typeG2 Pro gradu, diplomityöfi
dc.type.dcmitypetexten
dc.type.okmG2 Pro gradu, diplomityö
dc.type.ontasotDiplomityöfi
dc.type.ontasotMaster's thesisen
dc.type.publicationmasterThesis
local.aalto.digifolderAalto_41841
local.aalto.idinssi34569
local.aalto.openaccessyes
Files
Original bundle
Now showing 1 - 1 of 1
No Thumbnail Available
Name:
urn009738.pdf
Size:
805.13 KB
Format:
Adobe Portable Document Format