Integrador Mejorado con Eliminación de Deriva para Estimación de Flujo Precisa en Controlador Sensorless de PMSM Interior para Aplicaciones de Vehículos Eléctricos Híbridos de Alto Rendimiento en Todo el Rango de Velocidad
Autores: Rahman, Sadiq Ur; Xia, Chaoying
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Integrador Mejorado con Eliminación de Deriva para Estimación de Flujo Precisa en Controlador Sensorless de PMSM Interior para Aplicaciones de Vehículos Eléctricos Híbridos de Alto Rendimiento en Todo el Rango de Velocidad
Categoría
Tecnología de Equipos y Accesorios
Subcategoría
Diseño de equipos y herramientas
Palabras clave
Motor síncrono de imán permanente
IPMSM
Control de velocidad
Flujo del rotor
Mitigación de deriva
Estimador de flujo
Control orientado al campo
FOC
Enlace de flujo del estator
SFL
Eliminación de deriva
Bucle de fase bloqueada
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 34
Citaciones: Sin citaciones
El control de velocidad sin sensor de movimiento del motor síncrono de imán permanente interior (IPMSM) requiere un conocimiento preciso del flujo del rotor, la velocidad y la posición. Debido a numerosos aspectos no ideales, como las no linealidades del convertidor, los errores de detección, el valor inicial integral y los desajustes de parámetros, el flujo del rotor estimado por el integrador de primer orden convencional experimenta un desplazamiento de corriente continua (Doff). Los filtros de paso bajo (LPF) con una frecuencia de corte constante producen estimaciones precisas solo en el rango de velocidad media y alta; sin embargo, en el área de baja velocidad, tanto las estimaciones de magnitud como de fase son inexactas. La técnica presentada resuelve el problema mencionado para un amplio rango de velocidades. Para lograr una estimación precisa del flujo, este artículo presenta una técnica mejorada de estimador de flujo con dos estrategias distintas de mitigación de deriva para el sistema de control orientado al campo (FOC) sin sensor de movimiento del IPMSM. Utilizando la ortogonalidad de los ejes y , el sistema propuesto de eliminación de deriva puede estimar la deriva en diferentes situaciones mientras mantiene un alto nivel de rendimiento dinámico. El cálculo de la vinculación de flujo del estator (SFL) en la coordenada síncrona se establece a partir de la estimación de la orientación de la vinculación de flujo magnético permanente del eje rotatorio y el modelo de ecuaciones estadísticas del SFL. Al comparar el vector SFL calculado con el vector SFL derivado del modelo integral de voltaje y corrientes del devanado del estator con un bucle de compensación PI de deriva, se forma un bucle de retroalimentación para neutralizar la deriva integral, y la velocidad rotacional y la posición de un IPMSM se estiman utilizando el producto vectorial de las dos vinculaciones de flujo en un bucle de fase bloqueada. Se presenta una interpretación teórica, y las simulaciones de Matlab Simulink, así como los resultados experimentales, demuestran consistentemente que las técnicas de estimación sugeridas pueden eliminar el fenómeno de la deriva de flujo.
Descripción
El control de velocidad sin sensor de movimiento del motor síncrono de imán permanente interior (IPMSM) requiere un conocimiento preciso del flujo del rotor, la velocidad y la posición. Debido a numerosos aspectos no ideales, como las no linealidades del convertidor, los errores de detección, el valor inicial integral y los desajustes de parámetros, el flujo del rotor estimado por el integrador de primer orden convencional experimenta un desplazamiento de corriente continua (Doff). Los filtros de paso bajo (LPF) con una frecuencia de corte constante producen estimaciones precisas solo en el rango de velocidad media y alta; sin embargo, en el área de baja velocidad, tanto las estimaciones de magnitud como de fase son inexactas. La técnica presentada resuelve el problema mencionado para un amplio rango de velocidades. Para lograr una estimación precisa del flujo, este artículo presenta una técnica mejorada de estimador de flujo con dos estrategias distintas de mitigación de deriva para el sistema de control orientado al campo (FOC) sin sensor de movimiento del IPMSM. Utilizando la ortogonalidad de los ejes y , el sistema propuesto de eliminación de deriva puede estimar la deriva en diferentes situaciones mientras mantiene un alto nivel de rendimiento dinámico. El cálculo de la vinculación de flujo del estator (SFL) en la coordenada síncrona se establece a partir de la estimación de la orientación de la vinculación de flujo magnético permanente del eje rotatorio y el modelo de ecuaciones estadísticas del SFL. Al comparar el vector SFL calculado con el vector SFL derivado del modelo integral de voltaje y corrientes del devanado del estator con un bucle de compensación PI de deriva, se forma un bucle de retroalimentación para neutralizar la deriva integral, y la velocidad rotacional y la posición de un IPMSM se estiman utilizando el producto vectorial de las dos vinculaciones de flujo en un bucle de fase bloqueada. Se presenta una interpretación teórica, y las simulaciones de Matlab Simulink, así como los resultados experimentales, demuestran consistentemente que las técnicas de estimación sugeridas pueden eliminar el fenómeno de la deriva de flujo.