شناسايي و كنترل گشتاور دينامومتر جريان فوكوي قطب پنجه اي

Identification and Torque Control of a Claw Pole Eddy Current Dynamometer

ر اين مقاله، هدف شناسايي و كنترل گشتاور سيستم دينامومترجريان فوكوي قطب پنجه‍اي مي­ باشد. دينامومترجريان فوكو ، داراي يك سيم‍پيچي تحريك DC ، تعدادي قطب­ و سيلندر چرخان است كه از طريق شفت به موتور الكتريكي كوپل مي­ شود. از طريق كنترل گشتاور دينامومتر، امكان تست بارگيري از موتور در نقاط مختلف كار فراهم مي­ شود. سيستم كنترل گشتاور دينامومتر، داراي دو حلقه كنترلي داخلي و خارجي است. در حلقه كنترل خارجي، لزوم شناسايي رابطه گشتاور سيستم وجود دارد. در اين راستا، ابتدا گشتاور سيستم بصورت تابعي چند جمله­ اي از جريان تحريكDC و سرعت دوراني آن تخمين زده مي­شود. سپس گشتاور تخميني با گشتاور مرجع مقايسه مي­ شود. در مرحله بعد كنترل كننده، جريان مرجع تحريك DC را با توجه به خطاي گشتاور تعيين مي­ كند. در حلقه كنترل داخلي نيز، كليدزني منبع جريان طوري صورت مي‍پذيرد كه خروجي آن جريان مرجع را رديابي كند. كنترل كننده‍هاي طراحي شده در هر دو حلقه از نوع PID مي­ باشد. نتايج شبيه سازي و پياده سازي عملي بر روي دينامومتر فوكوي 22/5 كيلووات، كارآيي روش تخمين و كنترل را نشان مي­دهد. پياده سازي سيستم كنترلي بر روي ريزپردازنده ARM سري LPC-1788 انجام شده است.

In this paper, the object is an estimation and torque control of a claw pole eddy current dynamometer system. The eddy current dynamometer is included DC excitation coil, poles and rotational cylinder that is coupled to the electrical motor through the shaft. Load testing of electrical motor in different operating point is provided by torque control using dynamometer. The close loop system of the eddy current dynamometer is consisted of two inner and outer control loops. In the outer control loop, the torque relation should be estimated. In this regard, first the torque estimation is presented as a function of DC excitation current and rotational speed and then, the estimated torque is compared with reference torque. In the next step, the reference current is determined according to the torque error. In the inner control loop, the switching of the DC current source is done such that its output tracks the reference current. Both designed controllers for two loops are PID controllers. The experimental and simulation results for 22.5 KW eddy current dynamometer reveals the efficiency of the proposed estimation and control method. The control system is implemented on the ARM-LPC-1788 micro controller.