Bezsenzorové určování otáček asynchronního motoru metodou MRAS

Abstract

Tato diplomová práce se zabývá bezsenzorovým určováním otáček asynchronního motoru pomocí metody MRAS (Model Reference Adaptive System). Na začátku této práce je teoretický rozbor tří verzí této metody. Jedná se o určování otáček pomocí rotorového magnetického toku, elektromotorické síly a pomocí jalového výkonu. Na základě matematického rozboru jsou v této práci vytvořeny simulace v prostředí Matlab/Simulink. Pomocí simulací bylo zjištěno chování jak v ustálených stavech, tak i při dynamických změnách. Nejlepší výsledky byly pozorovány u metody určování otáček pomocí rotorového magnetického toku, a proto byla vybrána i pro praktickou implementaci pomocí platformy dSPACE. V modelu implementace byly vytvořeny další nadstavby modelu pro simulaci. Mezi hlavní z nich patří blok měření (měření vstupních veličin), transformace mezi souřadnými soustavami a,b,c a "alfa", "beta", Dead Time kompenzace (kompenzace vlivu ochranné doby mezi spínáními dvou IGBT tranzistorů jedné větve), Anti-Wind up (ochrana PI regulátoru). K dosažení lepších výsledků byly použity filtry proudu a otáček. Z důvodu bezpečnosti a ochrany jednotlivých částí pohonu byla navíc implementována i nadproudová ochrana.

This diploma thesis deals with sensorless determining speed of induction machine using MRAS method (Model Reference Adaptive System). In the beginning of this thesis three versions of MRAS method are theoretically analysed. These are determining of speed by rotor magnetic flux, electromotive force and by reactive power. According to this mathematical analysis are created simulations in the Matlab/Simulink software. Simulations were found in the behavior of both steady state and dynamic changes. The best result was observed in the method determining speed by rotor magnetic flux and therefore was also chosen for practical implementation using dSPACE platform. In implementation model were created additional extensions of the model for simulation. The main ones include measurement block (measuring input variables), coordinate system transformations between a,b,c system and "alpha", "beta" system, Dead Time compensation (compensation impact protection switching time between two IGBTs one branch), Anti-Wind up (protection of PI controller). For reasons of safety and protection of individual drive components was also implemented overcurrent protection.