Wyniki 1-7 spośród 7 dla zapytania: authorDesc:"Piotr SOBAŃSKI"

Fuzzy-logic-based approach to voltage inverter fault diagnosis in induction motor drive DOI:10.12915/pe.2014.06.028

Czytaj za darmo! »

In this paper simulation results of a single IGBT open-circuit fault diagnostic system for a two-level voltage inverter-fed direct field-oriented controlled induction motor drive are presented. A fault diagnostic procedure is carried out by utilizing an analysis of an estimated rotor flux space vector trajectory in stationary alfa-beta coordinates. In the article an original approach for a fault extraction procedure based on fuzzy-logic system with on-line membership functions parameter adjustment in a fuzzification layer is proposed. Streszczenie. W artykule zaprezentowano wyniki badań symulacyjnych systemu diagnostyki uszkodzeń polegających na braku przewodzenia prądu przez jeden z tranzystorów IGBT dwupoziomowego falownika napięcia w napędzie indukcyjnym z bezpośrednim sterowaniem polowo zorientowanym. Metoda diagnostyki awarii została oparta na analizie przebiegu wektora estymowanego strumienia wirnika w układzie współrzędnych stacjonarnych -. W pracy przedstawiono oryginalny sposób ekstrakcji symptomów uszkodzeń, który polega na zastosowaniu zbiorów rozmytych o przestrajalnych parametrach funkcji przynależności w warstwie rozmywania. (Zastosowanie logiki rozmytej do diagnostyki uszkodzeń falownika napięcia w napędzie indukcyjnym). Keywords: fuzzy logic, induction motor, voltage inverter, IGBT fault diagnosis. Słowa kluczowe: logika rozmyta, silnik indukcyjny, falownik napięcia, diagnostyka uszkodzeń tranzystorów IGBT. doi:10.12915/pe.2014.06.28 Introduction Due to a wide development of power electronic converters, squirrel-cage induction machines are currently the most commonly used AC motors in industrial drive applications. In spite of a high reliability of an induction machine construction, electrical drives based on squirrel-cage motors suffer several faults. Over half of AC drive failures are related to disturbances of power semiconductor devices, namely short- and open-circuit faults [1]. Typic[...]

IGBTs Open-Circuit Faults Diagnostic Methods for the Voltage Inverter Fed Induction Motor Drives DOI:10.15199/48.2016.05.14

Czytaj za darmo! »

In this paper an effectiveness of IGBTs open-circuit faults diagnostic methods, that are based on vector hodographs analysis, for the twolevel three-phase voltage inverter fed induction motor drive, are investigated. In accordance with the research, whose chosen results have been presented in this work, two diagnostic techniques have been validated experimentally in the direct rotor field oriented control as well as direct torque control induction motor drive. The conducted study has a comparative dimension and aims to assess the effectiveness, robustness against false alarms and speed of the fault diagnosis of the algorithms based on a rotor or stator flux estimation, depending on the control structure, or method that takes into consideration a reference voltage vector of the inverter. Additionally, simplified implementation schemes of the diagnostic systems have been presented. Streszczenie. W artykule zweryfikowano skuteczność działania metod diagnostyki uszkodzeń polegających na braku przewodzenia prądu tranzystorów w dwupoziomowym, trójfazowym falowniku napięcia zasilającym napęd z silnikiem indukcyjnym. Prezentowane algorytmy zostały oparte na analizie hodografów wybranych zmiennych stanu napędu w układzie bezpośredniego sterowania polowo zorientowanego ze strumieniem wirnika oraz bezpośredniego sterowania momentem elektromagnetycznym. Celem przeprowadzonych badań, które mają charakter porównawczy, jest weryfikacja skuteczności diagnozy, odporności na generowanie fałszywych alarmów oraz szybkości lokalizacji nieprawidłowo funkcjonujących tranzystorów, w przypadku analizowanych metod diagnostycznych, opartych na estymowanym strumieniu wirnika bądź stojana oraz algorytmu, w którym jest wykorzystywany wektora zadanego napięcia falownika. W artykule zaprezentowano również proste metody realizacji praktycznej systemów diagnostyki awarii tranzystorów. (Metody diagnostyki uszkodzeń polegających na braku przewodzenia prądu tranzystorów IGBT w [...]

Zastosowanie metod diagnostyki awarii tranzystorów w przekształtnikach sieciowych AC/DC DOI:10.15199/48.2018.03.05

Czytaj za darmo! »

Awarie układów energoelektronicznych w systemach napędowych powodują znaczne obniżenie funkcjonalności napędów, prowadząc tym samym do strat finansowych spowodowanych zatrzymaniem wykonywanych procesów przemysłowych. Na rys.1 przedstawiono statystykę uszkodzeń występujących w napędach elektrycznych, również tych, które zasilane są z prostowników aktywnych [1]. Przerwy bądź zwarcia łączników półprzewodnikowych stanowią 12% spośród wszystkich uszkodzeń i są wynikiem intensywnej eksploatacji napędu oraz efektem starzenia się tranzystorów [2]. Zarówno w przypadku układów falownikowych, służących do zasilania silników prądu przemiennego, jak i prostowników aktywnych, prowadzone są prace mające na celu zaprojektowanie skutecznych algorytmów diagnostyki awarii modułów mocy. Algorytmy diagnostyki awarii falowników napięcia można podzielić na, tzw. pośrednie metody diagnostyki, które polegają na analizie: - średnich wartości błędów regulacji prądów fazowych silnika [3], - średnich wartości błędów estymacji prądów fazowych silnika [4], - średnich wartości błędów estymacji napięć fazowych silnika [5], Podobnie w przypadku algorytmów bezpośrednich, które polegają na przetwarzaniu estymowanych bądź mierzonych sygnałów, we większości przypadków wykorzystuje się sygnały prądowe. Spośród nich wyróżnia się: - metody wykorzystujące hodografy zmiennych diagnostycznych [6], - proste operacje arytmetyczne oraz złożone obliczeniowo techniki sztucznej inteligencji [7]. Niezależnie od wykorzystywanego sygnału diagnostycznego, do najszybszych należą systemy diagnostyczne, w których użyto dodatkowe przetworniki pomiarowe. Niemniej jednak metody te są bardziej kosztowne od algorytmów typowo programowych, których idea polega na stosowaniu jedynie zmiennych stanu dostępnych pomiarowo z uwagi na przyjętą metodę sterowania wektorowego napędem. W ich przypadku czas potrzebny na diagnozę jest zwykle nie dłuższy niż jeden okres podstawowej harmonicz[...]

Wpływ uszkodzenia tranzystora IGBT falownika napięcia na przebiegi zmiennych stanu silnika indukcyjnego ze sterowaniem wektorowym

Czytaj za darmo! »

W pracy dokonano analizy zmiennych stanu napędu indukcyjnego pracującego w układzie bezpośredniego sterowania polowo zorientowanego podczas uszkodzenia polegającego na braku przewodzenia prądu łącznika IGBT falownika napięcia. Zaprezentowane wyniki badań zostały uzyskane na drodze symulacyjnej, przy wykorzystaniu pakietu MATLAB/Simulink. Artykuł stanowi wstęp do zagadnień projektowania napędów elektrycznych odpornych na uszkodzenia przekształtników energoelektronicznych. Abstract. The aim of the paper is an analysis of the state variable transients in the direct oriented control of induction motor drive under open-switch fault of the voltage inverter. Study results that were presented, were obtained by simulation tests by MATLAB/Simulink environment. The paper is an introduction to the problem of power converter fault-tolerant control methods for electric drives. (Influence of the IGBT transistor fault in voltage inverter to state variable transients of the vector controlled induction motor). Słowa kluczowe: silnik indukcyjny, falownik napięcia, uszkodzenie łącznika, diagnostyka uszkodzeń. Keywords: induction motor, voltage inverter, switch fault, fault diagnosis. Wstęp Następstwem coraz wyższych wymagań w stosunku do właściwości napędów elektrycznych jest wzrost skomplikowania ich struktur, a przez to zwiększenie ryzyka wystąpienia awarii. Uszkodzenia elementów układów napędowych przyczyniają się do nieprawidłowości pracy napędów, powodując tym samym obniżenie jakości procesu przemysłowego, w którym biorą one udział, co w przypadku niektórych systemów ma bezpośredni wpływ na bezpieczeństwo oraz może prowadzić do zagrożenia ludzkiego życia. Awarie układów napędowych powodują również straty finansowe związane nie tylko z destruktywnymi następstwami uszkodzeń, ale przede wszystkim z kosztami, jakie pociągają za sobą przestoje procesów technologicznych, wymuszonych koniecznością dokonania potrzebnych napraw. W związku z tym od wielu [...]

Metoda diagnostyki uszkodzenia typu przerwa łącznika IGBT falownika napięcia w układzie wektorowego sterowania silnikiem indukcyjnym

Czytaj za darmo! »

W artykule zaprezentowano wyniki badań symulacyjnych systemu diagnostyki uszkodzeń polegających na braku przewodzenia prądu przez jeden z łączników tranzystorowych IGBT dwupoziomowego falownika napięcia w napędzie indukcyjnym ze sterowaniem polowo zorientowanym. Metoda diagnostyki awarii została oparta na analizie przebiegu wektora prądu stojana w układzie współrzędnych zespolonych α-ß. Przedstawiono proste rozwiązanie sprzętowe proponowanej metody diagnostyki uszkodzenia łączników falownika napięcia. Abstract. In this paper simulation results of a single IGBTs open circuit fault diagnostic system for a two level voltage inverter-fed field oriented controlled induction motor drive were presented. The fault diagnostic procedure is carried out utilizing an analysis of the stator current vector trajectory in α-ß coordinates. A simple implementation of the proposed diagnostic method has been presented. (A single IGBTs open circuit fault diagnostic method for a voltage inverter-fed vector controlled induction motor drive). Słowa kluczowe: silnik indukcyjny, falownik napięcia, łączniki IGBT, diagnostyka uszkodzeń. Keywords: induction motor, voltage inverter, IGBTs, fault diagnosis. Wstęp Uszkodzenia elementów elektrycznych układów napędowych stanowią istotny problem eksploatacyjny. Na skutek awarii napędów dochodzi do obniżenia jakości realizowanego procesu przemysłowego, przez co w wielu przypadkach konieczne jest przerwanie pracy systemu na czas dokonania naprawy. Nieplanowane przestoje technologiczne mogą prowadzić do znacznych strat finansowych, dlatego też od wielu lat opracowywane są oraz wdrażane różne koncepcje systemów monitorujących stan techniczny napędu, które umożliwiają szybką oraz automatyczną lokalizację uszkodzeń. W pracach [1]-[9] zaprezentowano metody diagnostyki awarii oparte na analizie hodografów wektora prądu stojana na płaszczyźnie zespolonej α-ß, w których zastosowano różne techniki ekstrakcji symp[...]

Voltage inverter IGBT fault diagnosis in the sensorless induction motor drive with MRASCC speed estimator DOI:10.12915/pe.2014.06.01

Czytaj za darmo! »

This article discusses the issue of a single IGBTs open-circuit fault diagnosis problem in voltage source inverters feeding modern electric motor drives. In the first stage of simulation tests the analysis of selected state variable transients relating to the field oriented controlled induction motor drive operation under inverter fault was presented, and then some simulation results of the modeled diagnostic system were introduced. Streszczenie. W artykule omówiono problem diagnostyki uszkodzeń polegających na braku przewodzenia prądu jednego z tranzystorów falownika napięcia we współczesnych napędach elektrycznych. W pierwszej części badań symulacyjnych przeprowadzono analizę wybranych zmiennych stanu w bezczujnikowym napędzie indukcyjnym z bezpośrednim sterowaniem polowo zorientowanym, w którym przekształtnik uległ uszkodzeniu, a następnie przedstawiono wyniki testów zamodelowanego układu diagnostyki awarii. (Diagnostyka awarii tranzystorów IGBT falownika napięcia w bezczujnikowym napędzie indukcyjnym z estymatorem prędkości typu MRASCC) Keywords: sensorless drive, voltage inverter, IGBT faults diagnosis, speed estimator, MRAS Słowa kluczowe: napęd bezczujnikowy, falownik napięcia, diagnostyka uszkodzeń łączników IGBT, estymator prędkości, MRAS. doi:10.12915/pe.2014.06.01 Introduction Nowadays induction motor (IM) drives are most frequently used in industry, mainly due to an intensive development of power electronics devices and vector control methods. These methods require state variable estimators, to perform very good dynamical performances of the drive systems. Moreover, extended requirements for cost and space minimization caused the development of different speed estimation methods, which have enabled the elimination of expensive encoders or resolvers in the AC drive systems [1-9]. The developed different speed estimation methods for AC motor drives, presented in the literature, can be divided into three groups: - methods b[...]

Analysis of chosen IGBT faults diagnostic variables in AC/DC line-side converter DOI:10.15199/48.2016.05.13

Czytaj za darmo! »

In this paper single IGBT open-circuit faults symptoms analysis in the voltage-oriented-controlled AC/DC converter has been carried out. In accordance with the research, chosen diagnostic signals have been selected and diagnostic variables have been defined in order to evaluate transistor faults diagnostic methods. A main goal of this article was to test and confirm an effectiveness of chosen well-known diagnosis techniques for single-switch IGBT open-circuit faults in the two-level three-phase voltage inverters, in case of a reversible AC/DC line side converter, even under asymmetric power supply. Presented results have a comparative character and they have been verified by simulation model of the AC/DC converter control structure based on a measured or an estimated grid voltage. Streszczenie. W artykule przedstawiono wybrane symptomy uszkodzeń tranzystorów IGBT, polegających na braku przewodzenia prądu, w przekształtniku energoelektronicznym AC/DC sterowanym metodą orientacji wektora prądu względem wektora mierzonego lub estymowanego napięcia sieci. Wyselekcjonowano sygnały diagnostyczne oraz zdefiniowano zmienne diagnostyczne, na podstawie których sformułowano reguły umożliwiające identyfikację uszkodzonych tranzystorów prostownika. Głównym celem pracy było zbadanie możliwości implementacji w układach przekształtnikowych AC/DC o dwukierunkowym przepływie energii znanych metod diagnostyki awarii tranzystorów dwupoziomowego falownika napięcia, również w warunkach asymetrii sieci zasilającej prostownik. Przedstawione wyniki badań mają charakter porównawczy i zostały uzyskane za pomocą symulacyjnych modeli przekształtnika AC/DC zarówno w układzie regulacji z pomiarem jak i estymacją napięć sieci zasilającej (Analiza wybranych zmiennych diagnostycznych stosowanych do wykrywania uszkodzeń tranzystorów IGBT w przekształtniku sieciowym AC/DC). Keywords: AC/DC line-side converter, condition monitoring, open-circuit fault Słowa kluczowe: przekształ[...]

 Strona 1