Compensación de fallas del sensor de corriente en la unidad de motor de inducción controlada por vector utilizando filtros de Kalman extendidos
Autores: Orlowska-Kowalska, Teresa; Miniach, Magdalena; Adamczyk, Michal
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Compensación de fallas del sensor de corriente en la unidad de motor de inducción controlada por vector utilizando filtros de Kalman extendidos
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Sistemas de accionamiento eléctrico
Fallas
Equipos de medición
Sensores de corriente
Corriente del estator
Filtro de Kalman extendido
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 63
Citaciones: Sin citaciones
En los sistemas de accionamiento eléctrico, una de las fallas más comunes está relacionada con el equipo de medición, incluidos los sensores de corriente (CSs). Dado que la información sobre la corriente del estator es crucial para garantizar un control preciso de los accionamientos de CA, dicha falla afecta significativamente la calidad y seguridad de todo el sistema. Por esta razón, en este artículo se ha presentado un filtro de Kalman extendido modificado (EKF) como una solución algorítmica para restaurar la corriente del estator en caso de falla del CS. Con el fin de minimizar el impacto de las variaciones de la resistencia del rotor y del estator en la calidad de la estimación, el modelo propuesto incluye una estimación del coeficiente general de sus cambios. A diferencia de las soluciones conocidas en la literatura, el modelo presentado considera cambios en ambas resistencias en forma de un único coeficiente. Este enfoque nos permite mantener un bajo orden del estimador (quinto) y, por lo tanto, minimizar la tendencia a la inestabilidad del sistema y disminuir la carga computacional. Pruebas extensas de simulación han demostrado una mejora significativa en la precisión de la estimación de la corriente del estator tanto en modos de motor como de regeneración, en un amplio rango de velocidad (1-100%) y cambios en los parámetros del motor.
Descripción
En los sistemas de accionamiento eléctrico, una de las fallas más comunes está relacionada con el equipo de medición, incluidos los sensores de corriente (CSs). Dado que la información sobre la corriente del estator es crucial para garantizar un control preciso de los accionamientos de CA, dicha falla afecta significativamente la calidad y seguridad de todo el sistema. Por esta razón, en este artículo se ha presentado un filtro de Kalman extendido modificado (EKF) como una solución algorítmica para restaurar la corriente del estator en caso de falla del CS. Con el fin de minimizar el impacto de las variaciones de la resistencia del rotor y del estator en la calidad de la estimación, el modelo propuesto incluye una estimación del coeficiente general de sus cambios. A diferencia de las soluciones conocidas en la literatura, el modelo presentado considera cambios en ambas resistencias en forma de un único coeficiente. Este enfoque nos permite mantener un bajo orden del estimador (quinto) y, por lo tanto, minimizar la tendencia a la inestabilidad del sistema y disminuir la carga computacional. Pruebas extensas de simulación han demostrado una mejora significativa en la precisión de la estimación de la corriente del estator tanto en modos de motor como de regeneración, en un amplio rango de velocidad (1-100%) y cambios en los parámetros del motor.