Método para la estimación paramétrica de máquinas de inducción utilizando medidas de tensiones y corrientes instantáneas
DOI:
https://doi.org/10.17533/udea.redin.n75a07Palabras clave:
estimación de parámetros, transitorios de máquinas rotativas, estimación no lineal, máquinas de inducciónResumen
En este trabajo se propone un método fuera de línea para determinar los parámetros eléctricos de una máquina de inducción basados en dos indicadores instantáneos (impedancia y potencia). El método utiliza las medidas de tensión y corriente durante el arranque de una máquina de inducción. El método propuesto emplea un modelo vectorial dinámico referido al sistema de coordenadas del estator. Este modelo permite la representación de los indicadores instantáneos en términos de los parámetros eléctricos de la máquina. Se construye una función de costo utilizando los indicadores obtenidos a partir de las medidas de tensión y corriente, versus los correspondientes indicadores calculados a partir del modelo dinámico. Los parámetros estimados se obtienen mediante la minimización de la función de costo, utilizando un algoritmo de optimización no lineal con restricciones. La eficacia del método propuesto fue validada experimentalmente.
Descargas
Citas
IEEE. IEEE standard test procedure for polyphase induction motors and generators. IEEE Std 112. 2004. pp. 1-79.
M. Haque. “Determination of NEMA design induction motors parameters from manufacturer data”. Energy Conversion, Transactions on. Vol. 23. 2008. pp. 997- 1004.
C. Moons, B. Moor. “Parameter identification of induction motor drives”. Automatica. Vol. 31. 1995. pp. 1137-1147.
J. Stephan, M. Bodson, J. Chiasson. “Real-time estimation of the parameters and fluxes of induction motors”. Industry Applications, IEEE Transactions on. Vol. 30. 1994. pp. 746-759.
M. Cirrincione, M. Pucci, G. Cirrincione, G. Capolino. “A new experimental application of least-squares techniques for the estimation of the induction motor parameters”. Industry Applications, IEEE Transactions on. Vol. 39. 2003. pp. 1247-1256.
M. Cirrincione, M. Pucci, G. Cirrincione, G. Capolino. “Constrained minimization for parameter estimation of induction motors in saturated and unsaturated conditions”. Industrial Electronics, IEEE Transaction on. Vol. 52. 2005. pp. 1391-1402.
A. Bechouche, H. Sediki, D. Abdeslam, S. Haddad. “A novel method for identifying parameters of induction motors at standstill using ADALINE”. Energy Conversion, IEEE Transactions on. Vol. 27. 2012. pp. 105-116.
A. Yepes, J. Riveros, J. Doval, F. Barrero, O. Lopez, B. Bogado, M. Jones, E. Levi. “Parameter identification of multiphase induction machines with distributed windings - part 1: Sinusoidal excitation methods”. Energy Conversion, Transactions on. Vol. 27. 2012. pp. 1056-1066.
A. Riveros, A. Yepes, F. Barrero, J. Doval, B. Bogado, O. Lopez, M. Jones, E. Levi. “Parameter identification of multiphase induction machines with distributed windings - part 2: Time-domain techniques”. Energy Conversion, IEEE Transactions on. Vol. 27. 2012. pp. 1067-1077.
J. Pedra. “On the determination of induction motor parameters from manufacturer data for electromagnetic transient programs”. Power Systems, Transactions on. Vol. 23. 2008. pp. 1709-1718.
E. Laroche, M. Boutayeb. “Identification of induction motor in sinusoidal mode”. Energy Conversion, IEEE Transactions on. Vol. 25. 2010. pp. 11-19.
M. Amrhein, P. Krein. “Induction machine modeling approach based on 3-D magnetic equivalent circuit framework”. Energy Conversion, IEEE Transactions on. Vol. 25. 2010. pp. 339-347.
S. Raptis, A. Kladas, J. Tegopoulos. “Accurate induction motor estimator based on magnetic field analysis”. Magnetics, IEEE Transactions on. Vol. 44. 2008. pp. 1574-1577.
G. Kenné, R. Simo, F. Lamnabhi, A. Arzandé, J. Vannier. “An online simplified rotor resistance estimator for induction motors”. Control System Technology, IEEE Transactions on. Vol. 18. 2010. pp. 1188-1194.
C. Kral, T. Habetler, R. Harley, F. Pirker, G. Pascoli, H. Oberguggenberger, C. Fenz. “Rotor temperature estimation of squirrel cage induction motors by means of a combined scheme of parameter estimation and a thermal equivalent model”. Industry Applications, IEEE Transactions on. Vol. 40. 2004. pp. 1049-1057.
A. Proca, A. Keyhani. “Sliding-mode flux observer with online rotor parameter estimation for induction motors”. Industrial Electronics, IEEE Transactions on. Vol. 54. 2007. pp. 716-723.
S. Rao, M. Buss, V. Utkin. “Simultaneous state and parameter estimation in induction motors using first- and second-order sliding modes”. Industrial Electronics, IEEE Transactions on. Vol. 56. 2009. pp. 3369-3376.
L. Peretti, M. Zigliotto. “Automatic procedure for induction motor parameter estimation at standstill”. IET Electric Power Applications. Vol. 6. 2012. pp. 214-224.
K. Huang, Q. Wu, D. Turner. “Effective identification of induction motor parameters based on fewer measurements”. Energy Conversion, IEEE Transactions on. Vol. 17. 2002. pp. 55-60.
B. Abdelhadi, A. Benoudjit, N. Nait. “Application of generic algorithm with a novel adaptive scheme for the identification of induction machine parameters”. Energy Conversion, IEEE Transactions on. Vol. 20. 2005. pp. 284-291.
H. Khang, A. Arkkio. “Parameter estimation for deepbar induction motor”. IET Electric Power Applications. Vol. 6. 2012. pp. 133-142.
K. Yamazaki, A. Suzuki, M. Ohto, T. Takakura. “Circuit parameters determination involving stray load loss and harmonic torques for high-speed induction motors fed by inverters”. Energy Conversion, IEEE Transactions on. Vol. 28. 2013. pp. 154-163.
J. Aller, J. Restrepo, A. Bueno, M. Gimenez, G. Pesse. Squirrel cage induction machine model for the analysis of sensorless speed measurement methods. Proceedings of the 2nd IEEE International Caracas Conference on Devices, Circuits and Systems. Caracas, Venezuela. 1998. pp. 243-248.
J. Aller, T. Habetler, R. Harley, R. Tallam, S. Lee. “Sensorless speed measurement of AC machines using instantaneous analytic wavelet transforms”. Industry Applications, IEEE Transactions on. Vol. 38. 2002. pp. 1344-1350.
J. Aller, J. Restrepo, A. Bueno, M. Giménez, V. Guzmán. “Induction machine model for sensorless speed measurement systems”. IEEE Power Engineering Review. Vol. 28. 1998. pp. 53-54.
J. Rengifo, J. Aller, A. Bueno, J. Viola, J. Restrepo. Parameter estimation method for induction machines using the instantaneous impedance during a dynamic start-up. Proceedings of the VI Andean Region International Conference (ANDESCON). Cuenca, Ecuador. 2012. pp. 11-14.
J. Cameron, W. Thomson, A. Dow. “Vibration and current monitoring for detecting airgap eccentricity in large induction motors”. IEE Proceedings B Electric Power Applications. Vol. 133. 1986. pp. 155-163.
J. Restrepo, P. Bowler. Analysis of induction machine slot harmonics in the TF domain. Proceedings of the 1st IEEE International Caracas Conference on Devices, Circuits and Systems. Caracas, Venezuela. 1995. pp. 127-130.
S. Mallat. A wavelet tour of signal processing. 3rd ed. Ed. Academic Press. Boston, USA. 1999. pp. 820.
A. Trzynadlowski, The field orientation principle in control of induction motors. 1st ed. Ed. Kluwer Academic Pub. New York, USA. 1994. pp. 255.
J. Aller, A. Bueno, T. Pagá. “Power system analysis using space vector transformation”. Power System, IEEE Transactions on. Vol. 17. 2002. pp. 957-965.
L. Rabiner, B. Gold. Theory and application of digital signal processing. 1st ed. Ed. Prentice-Hall, Inc. New Jersey, USA. 1975. pp. 777.
R. Byrd, M. Hribar, J. Nocedal. “An interior point algorithm for large-scale nonlinear programming”. SIAM Journal on Optimization. Vol. 9. 1999. pp. 877- 900.
Descargas
Publicado
Cómo citar
Número
Sección
Licencia
Derechos de autor 2015 Revista Facultad de Ingeniería Universidad de Antioquia
Esta obra está bajo una licencia internacional Creative Commons Atribución-NoComercial-CompartirIgual 4.0.
Los artículos disponibles en la Revista Facultad de Ingeniería, Universidad de Antioquia están bajo la licencia Creative Commons Attribution BY-NC-SA 4.0.
Eres libre de:
Compartir — copiar y redistribuir el material en cualquier medio o formato
Adaptar : remezclar, transformar y construir sobre el material.
Bajo los siguientes términos:
Reconocimiento : debe otorgar el crédito correspondiente , proporcionar un enlace a la licencia e indicar si se realizaron cambios . Puede hacerlo de cualquier manera razonable, pero no de ninguna manera que sugiera que el licenciante lo respalda a usted o su uso.
No comercial : no puede utilizar el material con fines comerciales .
Compartir igual : si remezcla, transforma o construye a partir del material, debe distribuir sus contribuciones bajo la misma licencia que el original.
El material publicado por la revista puede ser distribuido, copiado y exhibido por terceros si se dan los respectivos créditos a la revista, sin ningún costo. No se puede obtener ningún beneficio comercial y las obras derivadas tienen que estar bajo los mismos términos de licencia que el trabajo original.
Twitter