Fault-Tolerant Sensorless Sliding Mode Control by Parameters Estimation
Abstract:
Open-End Winding Five-Phase Induction Motors (OEW-FPIM) can offer high
degree of faults tolerance, reduced common-mode voltage and high torque
density. These motors are placed in varying environments and conditions that
ultimately reduces the motor efficiency and later leads to failure. This paper
proposes a fault-tolerant sensorless sliding mode control based on a parameters
estimation (stator resistance, stator inductance and mutual inductance between
the stator phases and the rotor phases) of OEW-FPIM with the ability to run the
system disturbance-free before and after a short circuit fault between turns.
The proposed estimation scheme is intended to improve the system performance
even in the fault condition. In addition, a sliding mode observer (SMO) is used
to estimate the rotor speed. The simulation results of the proposed sensorless
control under a short circuit fault between turns, wherein we demonstrate the
effectiveness of the proposed strategy.
Résumé :
Les moteurs à induction à cinq phases (OEW-FPIM) peuvent offrir un degré élevé de tolérance aux défauts, une tension de mode commun réduite et une densité de couple élevée. Ces moteurs sont placés dans des environnements et des conditions variables qui réduisent finalement l'efficacité du moteur et conduisent plus tard à l'échec. Ce document propose un contrôle de mode de glissement sans capteur tolérant aux défauts basé sur une estimation des paramètres (résistance du statore, inductance du stateur et induction réciproque entre les phases du stator et des phases rotorales) d'OEW-FPIM avec la capacité d'exécuter le système sans perturbation avant et après une défaillance de circuit court entre les virages. Le schéma d'estimation proposé vise à améliorer les performances du système même dans l'état de défaillance. En outre, un observateur de mode glissant (SMO) est utilisé pour estimer la vitesse du rotor. Les résultats de la simulation du contrôle sans capteur proposé sous une défaillance de circuit court entre les virages, dans lequel nous démontrons l'efficacité de la stratégie proposée.
Cite this:
Khadar, S., Kouzou, A., Rezaoui,
M.M., Hafaifa, A. (2019). Fault-tolerant sensorless sliding mode control by
parameters estimation of an open-end winding five-phase induction motor.
Modelling, Measurement and Control A, Vol. 92, No. 2-4, pp. 42-51. https://doi.org/10.18280/mmc_a.922-402