دوره 14، شماره 1 - ( مجله کنترل، جلد 14، شماره 1، بهار 1399 )
جلد 14 شماره 1,1399 صفحات 48-33 |
برگشت به فهرست نسخه ها
Download citation:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:
Dianati A, Moaveni B. Design of an Active Approach for Detection, Estimation and Short-Circuit Stator Fault Tolerant Control in Induction Motors. JoC 2020; 14 (1) :33-48
URL: http://joc.kntu.ac.ir/article-1-600-fa.html
URL: http://joc.kntu.ac.ir/article-1-600-fa.html
دیانتی عارف، معاونی بیژن. طراحی یک رویکرد فعال آشکار سازی، تخمین و کنترل تحمل پذیر عیب اتصال کوتاه استاتور در موتور های القایی. مجله کنترل. 1399; 14 (1) :33-48
طراحی یک رویکرد فعال آشکار سازی، تخمین و کنترل تحمل پذیر عیب اتصال کوتاه استاتور در موتور های القایی
عارف دیانتی1 
، بیژن معاونی* 2
، بیژن معاونی* 2
1- دانشگاه علم و صنعت ایران
2- دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی
2- دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی
چکیده: (6163 مشاهده)
موتور های القایی سه فاز کاربرد های مختلف و متنوعی در صنایع دارند و تشخیص به موقع عیوب آنها و کنترل آنها در زمان رخ دادن عیب به نحوی که موجب کاهش خسارات احتمالی گشته و ضمنا امکان بهره برداری در حضور عیب را نیز فراهم نماید از اهمیت ویژه ای برخوردار است. یکی از عیوب رایج در موتورهای القایی، اتصال کوتاه شدن سیم پیچ استاتور می‌باشد. در این مقاله، یک رویکرد فعال جهت طراحی کنترل کننده تحمل پذیر عیب برای جبران عیب اتصال کوتاه استاتور موتور القایی سه فاز ارائه شده است. ساختار این سیستم از یک رویتگر نمایی با ورودی ناشناخته که آشکار سازی عیب را برعهده دارد و همچنین در ادامه با استفاده از آن مقدار این عیب تخمین زده می شود. در انتها با استفاده از تخمین بدست آمده، سیگنال های جبران گر برای جبران اثر عیب اتصال کوتاه استاتور توسط کنترل کننده مد لغزشی ساخته می¬شود.کارایی اجزای مختلف سیستم فعال کنترل پذیر عیب ارائه شده شامل آشکارساز، تخمینگر عیب و کنترل کننده، با استفاده از نتایج شبیه سازی نمایش داده می شود.
واژه‌های کلیدی: موتور القایی، عیب اتصال کوتاه استاتور، سیستم کنترل تحمل پذیر عیب، آشکار سازی عیب، تخمین مقدار عیب
فهرست منابع
1. [1] Siddique, A., G. Yadava, and B. Singh, A review of stator fault monitoring techniques of induction motors. IEEE transactions on energy conversion, 2005. 20(1): p. 106-114. [DOI:10.1109/TEC.2004.837304]
2. [2] Nandi, S., H.A. Toliyat, and X. Li, Condition monitoring and fault diagnosis of electrical motors-A review. IEEE transactions on energy conversion, 2005. 20(4): p. 719-729. [DOI:10.1109/TEC.2005.847955]
3. [3] Isermann, R., Fault-diagnosis applications: model-based condition monitoring: actuators, drives, machinery, plants, sensors, and fault-tolerant systems. 2011: Springer Science & Business Media. [DOI:10.1007/978-3-642-12767-0_12]
4. [4] Blanke, M., et al., Diagnosis and fault-tolerant control. Vol. 2. 2006: Springer.
5. [5] Zhang, Y. and J. Jiang, Issues on integration of fault diagnosis and reconfigurable control in active fault-tolerant control systems, in Fault Detection, Supervision and Safety of Technical Processes 2006. 2007, Elsevier. p. 1437-1448. [DOI:10.1016/B978-008044485-7/50242-6]
6. [6] Darie, E. and E. Darie. About Modeling of Induction Motor Faults‖. in 6TH International Conference on Electromechanical and Power Systems-Chi-in-u, Rep. Moldova. 2007.
7. [7] روژان،مازوجی, تشخیص عیب های مکانیکی موتور القایی با رویکرد مدل پایه. پایان نامه کارشناسی ارشد دانشگاه علم و فرهنگ تهران, 1395.
8. [8] Simani, S., C. Fantuzzi, and R.J. Patton, Model-based fault diagnosis in dynamic systems using identification techniques. 2013: Springer Science & Business Media.
9. [9] Bagheri, F., H. Khaloozaded, and K. Abbaszadeh. Stator fault detection in induction machines by parameter estimation, using adaptive kalman filter. in Control & Automation, 2007. MED'07. Mediterranean Conference on. 2007. IEEE. [DOI:10.1109/MED.2007.4433953]
10. [10] De Angelo, C.H., et al., Online model-based stator-fault detection and identification in induction motors. IEEE Transactions on Industrial Electronics, 2009. 56(11): p. 4671-4680. [DOI:10.1109/TIE.2009.2012468]
11. [11] Ghazal, M. and J. Poshtan. Robust stator winding fault detection in induction motors. in Power Electronics, Drive Systems and Technologies Conference (PEDSTC), 2011 2nd. 2011. IEEE. [DOI:10.1109/PEDSTC.2011.5742410]
12. [12] Kallesoe, C., et al. Estimation of stator winding faults in induction motors using an adaptive observer scheme. in Industry Applications Conference, 2004. 39th IAS Annual Meeting. Conference Record of the 2004 IEEE. 2004. IEEE.
13. [13] خسروجردی, ح.ر.م.ج., یک رویکرد فعال جهت طراحی سیستم کنترل تحمل پذیر خطا مبتنی برمدل برای موتورهای القایی سه فاز. مجله کنترل, ۱۳۹۱. ۶ (۲) : ۱-۱۳.
14. [14] Rodríguez, M., et al. A simple fault detection of induction motor by using parity equations. in Diagnostics for Electric Machines, Power Electronics & Drives (SDEMPED), 2011 IEEE International Symposium on. 2011. IEEE. [DOI:10.1109/DEMPED.2011.6063681]
15. [15] Mhaskar, P., J. Liu, and P.D. Christofides, Fault-tolerant process control: methods and applications. 2012: Springer Science & Business Media. [DOI:10.1007/978-1-4471-4808-1]
16. [16] Zhang, Y. and J. Jiang, Bibliographical review on reconfigurable fault-tolerant control systems. Annual reviews in control, 2008. 32(2): p. 229-252. [DOI:10.1016/j.arcontrol.2008.03.008]
17. [17] Jiang, J. and X. Yu, Fault-tolerant control systems: A comparative study between active and passive approaches. Annual Reviews in control, 2012. 36(1): p. 60-72. [DOI:10.1016/j.arcontrol.2012.03.005]
18. [18] Abdelmadjid, G., et al., An improved stator winding fault tolerance architecture for vector control of induction motor: Theory and experiment. Electric Power Systems Research, 2013. 104: p. 129-137. [DOI:10.1016/j.epsr.2013.06.023]
19. [19] Toumi, D., M. Boucherit, and M. Tadjine, Observer-based fault diagnosis and field oriented fault tolerant control of induction motor with stator inter-turn fault. Archives of Electrical Engineering, 2012. 61(2): p. 165-188. [DOI:10.2478/v10171-012-0015-1]
20. [20] Mekki, H., et al., Sliding mode based fault detection, reconstruction and fault tolerant control scheme for motor systems. ISA transactions, 2015. 57: p. 340-351. [DOI:10.1016/j.isatra.2015.02.004]
21. [21] Kallesoe, C.S. Model-based stator fault detection in induction motors. in Industry Applications Society Annual Meeting, 2008. IAS'08. IEEE. 2008. IEEE. [DOI:10.1109/08IAS.2008.210]
22. [22] Yu, G. Observer-based fault detection for induction motors. in Masters Abstracts International. 2006.
23. [23] Kallesoe, C.S., et al., Observer-based estimation of stator-winding faults in delta-connected induction motors: A linear matrix inequality approach. IEEE Transactions on Industry Applications, 2007. 43(4): p. 1022-1031. [DOI:10.1109/TIA.2007.900494]
24. [24] Bonivento, C., et al., Implicit fault-tolerant control: application to induction motors. Automatica, 2004. 40(3): p. 355-371. [DOI:10.1016/j.automatica.2003.10.003]
25. [25] Fekih, A., Effective fault tolerant control design for nonlinear systems: application to a class of motor control system. IET Control Theory & Applications, 2008. 2(9): p. 762-772. [DOI:10.1049/iet-cta:20070090]
26. [26] Liu, H., et al. Robust fault-tolerant control design for induction motor with faults and disturbances. in Control Conference (CCC), 2016 35th Chinese. 2016. IEEE. [DOI:10.1109/ChiCC.2016.7554427]
27. [27] Tohidi, H. and K. Erenturk, Robust Adaptive Fault-Tolerant Tracking Control of Three-Phase Induction Motor. Advances in Electrical Engineering, 2014. 2014. [DOI:10.1109/EPEPEMC.2014.6980509]
28. [28] Karmakar, S., et al., Induction motor and faults, in Induction Motor Fault Diagnosis. 2016, Springer. p. 7-28. [DOI:10.1007/978-981-10-0624-1_2]
29. [29] Sharifi, R. and M. Ebrahimi, Detection of stator winding faults in induction motors using three-phase current monitoring. ISA transactions, 2011. 50(1): p. 14-20. [DOI:10.1016/j.isatra.2010.10.008]
30. [30] Tallam, R.M., T.G. Habetler, and R.G. Harley, Transient model for induction machines with stator winding turn faults. IEEE Transactions on Industry Applications, 2002. 38(3): p. 632-637. [DOI:10.1109/TIA.2002.1003411]
31. [31] Zhang, Q., Adaptive observer for MIMO linear time varying systems. 2001, INRIA.
32. [32] Patton, R.J. and J. Chen, Robust model-based fault diagnosis for dynamic systems. 1999, Kluwer Academic Publishers, London. [DOI:10.1007/978-1-4471-3644-6_7]
33. [33] Wu, Y., et al., Multiple incipient sensor faults diagnosis with application to high-speed railway traction devices. ISA transactions, 2017. 67: p. 183-192. [DOI:10.1016/j.isatra.2016.12.001]
34. [34] Panchade, V. and B. Patre, A survey on sliding mode control strategies for induction motors. Annual Reviews in Control, 2013. 37(2): p. 289-307. [DOI:10.1016/j.arcontrol.2013.09.008]
35. [35] Krause, P., et al., Analysis of electric machinery and drive systems. Vol. 75. 2013: John Wiley & Sons. [DOI:10.1002/9781118524336]
36. [36] Edwards, C. and S. Spurgeon, Sliding mode control: theory and applications. 1998: Crc Press. [DOI:10.1201/9781498701822]
37. [37] Utkin, V., J. Guldner, and J. Shi, Sliding mode control in electro-mechanical systems. 2009: CRC press. [DOI:10.1201/9781420065619]
38. [38] Shtessel, Y., et al., Sliding mode control and observation. Vol. 10. 2014: Springer. [DOI:10.1007/978-0-8176-4893-0]
ارسال پیام به نویسنده مسئول
| بازنشر اطلاعات | |
 |
این مقاله تحت شرایط Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License قابل بازنشر است. |
