Fuzzy Logic Based Life Estimation of PWM Driven Induction Motors

يك روش كاربردي كه به‌طور وسيع در طراحي محركه‌هاي موتور القايي استفاده مي‌شود، مدولاسيون پهناي پالس است. اين روش اگر چه مزايايي از قبيل اندازه، عملكرد و بازده دارد، اما ولتاژ خروجي آن سينوسي نيست و داراي مولفه‌هاي هارمونيكي متعددي است. به همين دليل برخي خواص در ولتاژ اعمالي به موتور از قبيل بالازدگي، زمان صعود با نرخ افزيش بالا، هارمونيك‌هاي مختلف و همچنين رفتارهاي گذرا وجود دارد. اين موارد سبب افزايش تنش‌هاي گرمايي موتور و در نتيجه پيري زودرس مواد عايقي موتور مي شوند. در اين مقاله، به كاربرد منطق فازي در محاسبات مربوط به تخمين طول عمر موتور با محرك PWM پرداخته مي شود. تنش‌هاي گرمايي موتور با استفاده از نتايج عملي به ازاي فركانس‌هاي مختلف سوييچينگ بهكار رفته در محرك PWM به عنوان داده‌هاي ورودي به شبكه فازي استفاده و تخمين طول عمر موتور بر اساس آن به انجام مي رسد. نتايج حاصل شده از شبكه هوشمند طراحي شده، منجر به ارايه يك روش براي تخمين طول عمر موتور مي گردد كه بر مبناي قانون توان معكوس است.

Pulse-width modulated (PWM) adjustable frequency drives (AFDs) are extensively used in industries for control of induction motors. It has led to significant advantages in terms of the performance, size, and efficiency but the output voltage waveform no longer remains sinusoidal. Hence, overshoots, high rate of rise, harmonics and transients are observed in the voltage wave. They increase voltage and thermal stresses; resulting into accelerated insulation aging. This paper presents the application of fuzzy logic to life estimation of PWM driven induction motors. Insulation stress parameters are experimentally computed for wide range of switching frequency and used in fuzzy logic based life estimation algorithms. The results obtained with the fuzzy expert system show a performance approaching that attainable for the life model based on the inverse power law.