تخمین به هنگام پارامترهای ماشین القایی با به کارگیری فیلتر کالمن
چکیده
ماشین های القایی، به ویژه ماشین القایی قفس سنجابی، در مقایسه با ماشین های جریان مستقیم هم قدرت خود مزایای بیشتری دارند. از جمله اینکه همه اینکه، ماشین های القایی در مقایسه با نوع جریان مستقیم ارزانتر هستند. درضمن، در مقایسه با نوع جریان مستقیم ساختار قویتر و سازگارتری با محیط کاری خود دارند.همه سیم پیچ های ماشین القایی متقارن، طوری طراحی می شوند که مقاومت یکسانی داشته باشند. اگر مقاومت فازها به هر دلیلی نامساوی باشند (حالت عدم تعادل یا عدم تقارن) در این صورت ماتریس مقاومت مرتبط با متغیرهای مرجع اختیاری، توابعی سینوسی خواهد بود. به عبارتی دیگر، اگر به هر دلیلی مقاومت روتور یا استاتور ماشین تغییر نماید، عملکرد ماشین از حالت متقارن به حالت نامتقارن تبدیل می شود. در بین خطاهایی که امکان وقوع آنها در ماشین القایی وجود دارد و اثر مخرب آنها در دراز مدت خود را نشان می دهد، شکستگی میله های روتور از دیگر خطاها، معمول تر می باشد. در این خطا که بر اثر تغییر مقاومت و اندوکتانس روتور به علت استرس های الکترومغناطیسی و مکانیکی ایجاد می شود، بسته به میزان تغییر مقاومت روتور، دیگر پارامترهای ماشین نیز دستخوش تغییرات می شوند. در این پایان نامه با استفاده از شبیه سازی نرم افزار matlab و معادلات دینامیکی ماشین القایی، درگام اول عملکرد صحیح ماشین القایی و سپس با تغییر در مقاومت روتور، خطای شکستگی میله های روتور شبیه سازی می شود. با مقایسه پارامترهای ماشین، تحت عملکرد صحیح و خطا می توان به بروز خطا در ماشین پی برد.همچنین، به منظور شناسایی پارامترهای ماشین و تعیین عملکرد صحیح یا خطای آن، از روش های تخمینی بدون حسگر استفاده شده است. یکی از بهترین الگوریتم ها در زمینه تخمین و شناسایی پارامترهای سیستم های غیر خطی استفاده از فیلتر کالمن توسعه یافته است. فیلتر کالمن توسعه یافته این قابلیت را داشته که در یک محیط کاملا نویزی با استفاده از مدل ریاضی و معادلات مرتبه پنج ماشین القایی و اندازه گیری جریان و ولتاژ استاتور ماشین، پارامترهای ماشین همچون شار و جریان استاتور و روتور،سرعت روتور، زاویه روتور، مقاومت روتور را تخمین بزند. با مقایسه مقدار اصلی و تخمینی پارامترهای ماشین، تحت خطای شکستگی میله روتور می توان به تاثیر خطا در عملکرد ماشین پی برد.