يك ساختار تركيبي براي كنترل توان لغزش موتور القايي روتور سيم‌پيچي شده با كنترل بدون حسگر سرعت

A Combined Structure for Slip Power Control of Wound Rotor Induction Motors with Speed Sensorless Control

چكيده: در اين مقاله يك روش كنترل تركيبي براي موتورهاي القايي روتور سيم‌پيچي شده ارايه شده است. در اين روش با تركيب دو روش سنتي كنترل چاپري و كرامر، ضمن پيشنهاد يك مبدل تركيبي، امكان كنترل توان لغزش براي موتورهاي پرتوان فراهم شده است. روش مذكور در دو حالت مختلف كار مي‌كند. ابتدا درايو در حالت چاپري قرار گرفته و راه‌اندازي مي‌شود و سپس بعد از رسيدن به حدود 80 درصد سرعت مرجع، كنترل موتور از حالت چاپري به كرامر تغيير وضعيت مي‌دهد. در مبدل تركيبي ضمن حذف راه‌انداز مقاومتي رايج در مبدلهاي كرامر، كنترل بدون حسگر سرعت نيز امكان‌پذير شده است. براي كنترل بدون حسگر سرعت نيز روشي ارايه شده است كه مشكل رايج آفست DC بعضي از روشهاي معمول را ندارد. نتايج شبيه‌سازي‌ها نشان مي‌دهند كه سيستم برخي از معايب هر كدام از دو روش سنتي مذكور را كاهش مي‌دهد. در نهايت با طراحي و ساخت يك نمونه كم‌توان آزمايشگاهي بعضي رفتارهاي ديناميكي سيستم كنترل تركيبي، مورد آزمايش قرار گرفته است. در سيستم عملي با طراحي يك مبدل چاپري و بهره‌گيري از يك سيستم كنترل بلادرنگ، فرآيند راه‌اندازي و كنترل بدون حسگر موتور با موفقيت انجام شده است.

Abstract: In this paper a combined control method for wound rotor induction motors is presented. The proposed method combines the two conventional chopper and Kramer methods to control the slip power of the motor. The mentioned method acts in two modes, first the drive is forced to chopper control for starting up the motor and then the system switches to the Kramer control when motor passes the 80% of the reference speed. The combined converter eliminates the conventional resistor starters of the traditional Kramer converters and also provides speed sensorless control of the drive. Furthermore a sensorless control scheme is proposed which eliminates DC offset problem of some conventional methods. Simulation results show that the system reduces some drawbacks of the two conventional methods. Finally a low power laboratory set-up is constructed to show some dynamic behaviors of the combined method. In the laboratory set-up, a chopper controlled converter is designed and using a real-time control system, speed sensorless control and start-up process is successfully performed.