Fuzzy Stator Resistance Estimator of Induction Motor fed by a Three Levels NPC Inverter
Abstract:
The Direct Torque Control (DTC) of induction motor (IM) constitutes a vast subject because its implementation requires no position sensor, and which are characterized by fast dynamic response for IM. However, the DTC technique uses the stator resistance (Rs) for estimation of the stator flux. Owing to this, the control has a disadvantage that the Rs variation due to changes in temperature causes an estimation error of stator flux and hence in the electromagnetic torque, particularly during low-speed operation, this leads to a degraded performance of the DTC technique. Therefore, continuously estimated of the Rs is required. In this paper, a method for stator resistance estimation of induction motor fed by a three-level neutral point clamped inverter based on DTC technique has been proposed in which the Rs value is updated during operation. This estimation method is obtained using a fuzzy logic controller. The main objective of this estimation scheme is that the change of Rs can be traced to compensate the effects and improve performance DTC. The system performance is verified by simulations. The results obtained have shown the effectiveness of the proposed method.
Published in:
2018 International Conference on Applied Smart
Systems (ICASS)
Conference Location: Medea,
Algeria
الملخص
يشكل التحكم المباشر لعزم الدوران (DTC) للمحرك الحثي (IM) موضوعًا واسعًا لأن تنفيذه لا يتطلب مستشعر موضع، والذي يتميز باستجابة ديناميكية سريعة لـ IM. ومع ذلك، تستخدم تقنية التحكم المباشر لعزم الدوران (DTC) مقاومة الجزء الثابت (Rs) لتقدير تدفق الجزء الثابت. وبسبب هذا، فإن التحكم به به عيب يتمثل في أن تغير Rs بسبب التغيرات في درجة الحرارة يتسبب في خطأ تقدير تدفق الجزء الثابت وبالتالي في عزم الدوران الكهرومغناطيسي، وخاصة أثناء التشغيل بسرعة منخفضة، يؤدي هذا إلى تدهور أداء تقنية التحكم المباشر لعزم الدوران. لذلك، يلزم التقدير المستمر لـ Rs. في هذه الورقة، تم اقتراح طريقة لتقدير مقاومة الجزء الثابت للمحرك الحثي الذي يغذيه عاكس مثبت بنقطة محايدة ثلاثية المستويات بناءً على تقنية التحكم المباشر لعزم الدوران حيث يتم تحديث قيمة Rs أثناء التشغيل. يتم الحصول على طريقة التقدير هذه باستخدام وحدة تحكم منطقية ضبابية. الهدف الرئيسي من مخطط التقدير هذا هو أنه يمكن تتبع تغيير Rs لتعويض التأثيرات وتحسين أداء التحكم المباشر لعزم الدوران. تم التحقق من أداء النظام عن طريق المحاكاة، وقد أظهرت النتائج التي تم الحصول عليها فعالية الطريقة المقترحة.
Index Terms
Direct Control, Torque Control, Induction Motor, Stator Resistance, Direct Torque Control, Neutral Point Clamped Inverter, System Performance, Fuzzy Logic, Fuzzy Control, Flux Estimates, Electromagnetic Torque, Neutral Point Clamped, Stator Flux, Simulation Results, Rotational Speed, Electrical Engineering, Active Resistance, Current Reference, PI Controller, Fuzzy Rules, Stator Current, Voltage Vector, Magnitude Of Flux, Reference Speed, Speed Error, Low Switching Frequency, Flux Signals
Cite this:
S. Khadar, A. Kouzou and H. Benguesmia, "Fuzzy Stator Resistance Estimator of Induction Motor fed by a Three Levels NPC Inverter Controlled by Direct Torque Control," 2018 International Conference on Applied Smart Systems (ICASS), Medea, Algeria, 2018, pp. 1-7, doi: 10.1109/ICASS.2018.8651999.