Stator q-axis voltage error based sensorless speed estimation of field oriented vector controlled induction motor without using voltage transducer

The purpose of the study is to develope a high-performance speed sensorless indirect field oriented control for induction motors (IMs). The proposed method is a novel Model Reference Adaptive System (MRAS) and needs only steady-state stator q-axis voltage equation to estimate rotor speed. And also, the proposed speed estimator algorithm removes the voltage transducer requirement in calculations since the algorithm compares the current requlator PI controller output with the calculated q-axis stator voltage. So the system does not need a reference loop since the calculated voltage I adaptive sub-model is directly compared with controller output. This simple equation does not require any rotor parameter and this makes the system immune to the variation of rotor parameters. Moreover, this unique calculation eliminates the requirement of flux estimation thus, the method is less sensitive to pure integration problems. This makes the estimator quite accurate at very low and zero speeds. Moreover, the suggested MRAS technique eliminates the voltage transducer measurement noises so, the low speed accuracy of the speed estimator is increased. Which are validated in simulations using MATLAB/SIMULINK.

Asenkron motorun stator q-eksen gerilimini kullanan alan yönlendirmeli vektör kontrollü gerilim sensörü kullanmadan sensörsüz hýz tahmini

Bu çalýþmanýn amacý, asenkron motorlar (ASM) için sensörsüz, dolaylý, alan yönlendirmeli vektör kontrollü bir hýz tahmin yönteminin geliþtirilmesidir. Önerilen yöntem, yeni bir Model referans adaptif sistemdir(MRAS) ve motorun hýzýný hesaplamak için sadece kararlý hal alan yönlendirme durumunda stator q-eksen gerilim denklemine ihtiyaç duyar. Hesaplanan gerilim doðrudan kontrol algoritmasý içerisinde üretilen q-ekseni referans gerilimi ile karþýlaþtýrýldýðýndan, bu yöntem bir referans modele ihtiyaç duymaz, ayrýca gerilim sensörü gereksinimini ortadan kaldýrýr. Bu basit denklemde herhangi bir rotor parametresi yoktur ve bu sistemin rotor parametrelerinin deðiþimine karþý baðýþýklýk kazandýrýr. Dahasý, bu basitleþtirilmiþ hesaplama aký tahmini gerekliliðini ortadan kaldýrdýðý için yöntem saf entegrasyon sorunlarýna karþý daha az duyarlýdýr. Böylece önerilen MRAS çok düþük ve sýfýr hýzlarda oldukça doðru hýz tahmini yapabilir. Ayrýca, önerilen MRAS yöntemi gerilim sensörü gereksinimini ortadan kaldýrmaktadýr. Bu sayede özellikle düþük hýzlarda gerilim sensörünün ölçüm gürültülerinin sebep olabileceði tahmin hatalarýnýn önüne geçilmiþ ve sistemin düþük ve sýfýr hýz performanslarý iyileþtirilmiþ olmaktadýr. Bu çalýþmada simülasyon çalýþmalarý MATLAB / SIMULINK ortamýnda tamamlanmýþtýr.