Backstepping Control of Induction Motor Open-End Stator Winding Taking Account the Stator Faults
Abstract
The aim of this paper is to develop a new
nonlinear control strategy, taking into consideration the stator defects. This
control is capable to improve the performance of the machine under healthy and
faulty conditions. First, we present a new method for the modelling of
induction motor with an open-end stator winding operating under short circuit
fault between coils in the machine stator winding. This new method is based on
the theory of electromagnetic coupling of electrical circuits. Second, the
Backstepping control using space vector modulation. It is able to minimizing
the fluctuations of the electromagnetic torque, the fast response of the rotor
speed, reducing the stator current distortions and the constant switching
frequency. At the same time, this control is shown based on the Lyapunov theory,
this theory can guarantee the stability of the control scheme. At last, the
proposed control in this paper is verified by numerical simulation. The
numerical validation results demonstrate that the proposed control have
presented good performances of induction motor with an open-end stator winding
in faulty regime.
Résumé
L'objectif de cet article est de développer une nouvelle stratégie
de contrôle non linéaire, prenant en compte les défauts du stator. Ce contrôle
est capable d'améliorer les performances de la machine dans des conditions
saines et défectueuses. Tout d'abord, nous présentons une nouvelle méthode de
modélisation d'un moteur à induction avec un enroulement statorique ouvert
fonctionnant sous un défaut de court-circuit entre les bobines de l'enroulement
statorique de la machine. Cette nouvelle méthode est basée sur la théorie du
couplage électromagnétique des circuits électriques. Deuxièmement, le contrôle
Backstepping utilisant la modulation vectorielle spatiale. Il est capable de
minimiser les fluctuations du couple électromagnétique, la réponse rapide de la
vitesse du rotor, de réduire les distorsions du courant statorique et la
fréquence de commutation constante. En même temps, ce contrôle est montré basé
sur la théorie de Lyapunov, cette théorie peut garantir la stabilité du schéma
de contrôle. Enfin, le contrôle proposé dans cet article est vérifié par
simulation numérique. Les résultats de validation numérique démontrent que le
contrôle proposé a présenté de bonnes performances de moteur à induction avec
un enroulement statorique ouvert en régime de défaut.
Published in:
The 1st International Conference on Electronics and Electrical Engineering
Conference Location: Bouira, Algeria
Cite this:
S. KHADAR and A. KOUZOU, "Backstepping control based on SVM of induction motor with open-end stator winding taking account the stator faults," International Conference on Electronics and Electrical Engineering, Bouira, Algeria.