űzak tudoányo közlényk. XV. űzak Tudoányo Ülézak, 4. Kolozvá, 3. http://hdl.handl.nt/598/853 INDUKCIÓS GÉPK OTOFUXUSÁNAK AZONOSÍTÁSA CSÚSZÓÓD ÁAPOTGFIGYŐV INDUCTION ACHIN OTO FUX IDNTIFICATION USING SIDING OD OBSV Kacó Zoltán, Kln Andá, Ic áa 3, Sapnta T, űzak é Huántudoányok Ka, Vllaoénök Tanzék, oána, Koonka, /C, Tlfon: +4-748-5669, kacozol8@yahoo.co, kanda@.apnta.o 3 Kolozvá űzak gyt, Vllaoénök Ka, Vllao Gépk é Hajtáok Tanzék, oána, Kolozvá, Tlfon: +4-74-44-8, aa.c@d.utcluj.o Abtact Th pap pnt thotcal al and atlab-sulnk bad ulaton of th dct fldontd contol of th qul-cag nducton achn ung ldng-od flu taton. Th flu taton bad on a tat-pac odl n whch th tat vcto fod by th coponnt of th tato cunt and of th oto flu. Th aud angula pd a paat of th yt at. Th thotcal backgound of th pap bad on th wok of Pcad and Scbla. Th ldng contol ad ung th gn of th tato-cunt taton o. Dffnt flu taton thod hav bn dontatd by ulaton. Kywod: nducton oto, fld ontaton, flu dntfcaton, ldng-od obv. Özfoglalá A dolgozat övdzát fogóézű ndukcó gépk otofluuának azonoítáát tágyalja a dkt zőontácó zabályozá tuktúa gvalóítáának céljából. A oto fzültéggynltén alapuló, klazkunak tknthtő fluuazonoító vonatkoztatá alapként zolgál a dolgozatban zplő cúzóód-fluuazonoító ttééhz, alynk lélt háttét a zakodaloból ítttük. A cúzóód-állapotgfgylő a gép olyan atatka odlljé táazkodk, alynk állapotváltozó a ztátoáa é a otofluu öztvő, íg a oto ét zögbég a odll gyk paaét. A cúzóód a ztátoáa-öztvők éél ghatáozott éték köül jön lét, íg a vzacatolt nnyégk a ztátoáa-öztvők bclé hbának lőjl. A dkt zőontácó zabályozá tuktúával llátott hajtá é az algyégként bépíttt cúzóód-fluuazonoító űködéénk zulácóját atlab-sulnk könyztbn végztük. Kulczavak: ndukcó oto, zőontácó, fluuazonoítá, cúzóód-állapotgfgylő.. Bvztő Az ndukcó gép zőontácó zabályozáa lhtővé tz ányítá zpontból az gynáaú hajtáokéhoz haonló nőég utatók lééét. A otozőontácó tébn az lktoágn nyoaték é a fluu zabályozáa a otofluuhoz ögzíttt, vl gyütt fogó 3
Kacó Zoltán, Kln Andá, Ic áa koodnáta-ndzbn töténk. hhz dkt, vagy ndkt ódon zükég a otofluuvkto pozícójának é nagyágának t. A fluu éé n jáható út, így ghatáozááa atatka odll alapján, állapotgfgylő gítégévl kül o. nnk típua folyaato kutatá tágyát képzk, vl az ndukcó gép vzonylag bonyolult vlkdé ányítátchnka zpontból khívát jlnt. A dolgozatban gy célzűn flépíttt atatka odllt flhaználó cúzóód-állapotgfgylőt utatunk b. nnk lélt háttét a Pcad é Scbla által közölt unkáa alapoztuk [].. Az ndukcó gép állapott odllj Az alábbakban az ndukcó gép állapott odlljét a cúzóódállapotbclő alkalazáához lőnyö foában fogalazzuk g, úgy, hogy a ztátoáa é a otofluu öztvő képzzék az állapotvktot. Az ndukcó gép úgynvztt általáno gynltből a oto téfazoo fzültéggynlt a ztátohoz ögzíttt koodnátandzbn [], [3]: d j, () ahol ω a fogóéz zögbég lktoo zögbn év, lyt a oto ω chanka zögbég függvényé-bn az zp özfüggé adja, ahol z p a gép pólupáanak a záa. A oto fluugynlt () alapján kfjzzük a otoáaot: (3) lyt az () fzültéggynltb hlyttítv a otofluu dváltja kfjzhtő: d j, (4) lltv öztvők bontva kalá foában: dd d q d dq q d q (5) A ztátofluut a ztátoáa é a otofluu függvényébn fjzzük k: (6) ahol, A ztáto fzültéggynlt a ztátohoz ögzíttt koodnáta-ndzbn d u a ztátoáa é a otofluu állapotváltozók függvényébn a kövtkzőképpn alakul: d u j (7) A (4) é (7) gynltkből közvtlnül záaztatható az ndukcó gép odllj állapott foában, vktoál 4
Indukcó gépk otofluuának azonoítáa cúzóód állapotgfgylővl 5 j d u j d (8) lltv kalá (9) gynltkkl flíva. q d q q q d d d q q d q q d q d d d d d u d u d (9) A (9) gynltndzbn az ω zögbég paaét, lynk a fluuazonoítá oán flhaznált pllanatétékét éé útján hatáozzuk g. Az állapotváltozók vktoa T q d d q, a éhtő nnyégk vktoa T d q y, a bntk vktoa T u d u q u, gítégévl thát a (9) ndz az alább jól t kanonku foáa hozható: Bu A, C y, () ahol A B é T C.() gfgylhtő, hogy az A át a gép paaétn kívül a zögbégtől függ. íg az lg [] által javaolt cúzóód-állapotgfgylő a otobég azonoítááa alkala, dolgozatunk a otofluu cúzóóddntfkácójának lélt háttét é atlab-sulnk zulácóját utatja b. 3. A otofluu azonoítáa cúzóód állapotgfgylővl A () ndz állapotanak gfgylé nyílt huokban lképzlhtő az Bu A ˆ ˆ () özfüggé znt, ahol ˆ a bcült állapotok vktoa. Az ˆ ~ állapotbclé hba az A ndzát által ghatáozott dnakával nullához tat, ha A azptotkuan tabl [4]. A bclé dnakája gtvzhtő, ha a kntk C ~ bclé hbáját vzzacatoljuk. zn az lvn, a unbg típuú állapotgfgylő az alább özfüggé znt űködk:
Kacó Zoltán, Kln Andá, Ic áa ˆ Aˆ Bu (3) A bclé hba vzacatoláa a cúzóód zabályozóka jllző ódon kzlhtő. Cúzóód zabályozók gyk lhtég gvalóítáa a vzélőjl zntjén alkalaz változó tuktúát, vagy a vzélőjlt az K K ww (4) özfüggé lőjl hatáozza g, ahol az úgynvztt cúzóflült é w az lőít állapotvkto. gyn az állapotvkto bclé hbája: T d q T d q (5) Ha a () ndz állapotvktoa képvl a (4) özfüggébn az állapotfncát, íg nnk az ˆ bcült éték képvl a (4) ndz állapot-vktoát, lltv K K w C, az ˆ lőjlét Cˆ C lőjl, vagy a ztátoáa bclé hbájának lőjl adja. A (3) özfüggé utoló tagját a K gn kfjzél hlyttítv, dényül az alább cúzóód-állapotgfgylőt kapjuk: ˆ Aˆ Bu K gn (6) vl a () ndz tébn a éhtő kntk között cak a ztátoáa özztvő zplnk, blátható, hogy a cúzóflültkt tulajdonképpn az áakoponnk bclé hbá hatáozzák g. A () é (6) özfüggékből az állapotvkto bclé hbájának dnakájáa az alább gynlt adódk: A K gn (7) z a ndz célzűn ódoítható úgy, hogy a cúzóód-állapotgfgylő (6) gynlténk jobb oldalán a bcült ˆ állapotvktot olyan ˆ d q ˆ d ˆ állapotvktoal hlyttítjük, alybn a éhtő állapotoknak (a ztátoáa öztvőnk) á a ét éték zpl [], vagy: ˆ Aˆ Bu K gn (8) Ha az A A A A A átot - étű alátoka oztjuk, akko az alább dény jutunk: A ˆ d A d A ˆ (9) A q ˆ A q A (7) az alább foát ölt: A K gn A () A fladat a K őíté át ghatáozáa úgy, hogy az állapotvkto bclé hbáját nullába vgy. az gyk lhtőég a yapunov-ódz alapján töténő, []-bn alkalazott zabályozó-tvzé. Bá a yapunov-ódz znt tvzé általában laú cúzóód-zabályozót dényz [5], a dolgozatban zt haználjuk a cúzóód-állapotgfgylé lvénk butatááa. A ódz lényg az, hogy künk olyan őíté átot, aly gy ztku, poztív dfnt P át - gítégévl ghatáozott V T P q poz- tív függvény a nullához tat (dő znt dváltja ngatív). kko z a hbavkto nullához tat. Az [] znt célzű a () ndzt két alndz bontan: A K gn A K gn ) () alyk közül cak a ()- alkalazzuk a yapunov-ództ a K őíté 6
Indukcó gépk otofluuának azonoítáa cúzóód állapotgfgylővl át ghatáozááa, é yapunovfüggvény jlöltként az gyzű T V (3) poztív függvényt haználjuk. A cúzóódban így nulláa zabályozott áahba tén található olyan K őíté át, aly a fluuhbát nulláa zabályozza. k A K átot átló foában k kük úgy, hogy a (3) yapunovfüggvény jlölt dő znt dváltja ngatív lgyn: dv d T T T T T A K gn (4) dv Thát, ha k é k lltv d q, k q d, a tljíthtő, ha fgylb vzük a gép való űködé fltétlt. Cúzóódban az u q kvvaln vzélőjl az fltétlt valóítja g, thát []: A K u q, aből kövtkzk: u A. (5) q K gn u A () alndzt zzl a q kvvaln vzélőjlll vzélv a bcült otofluu dnakáját az alább gynlt íja l: A K K A, (6) ahonnan K ghatáozható úgy, hogy tljüljön az A K K A fltétl, a bztoítja azt, hogy a fluuhba taton nullához. 4. Szulácó dényk A dolgozatban butatott fluuazonoítá algotuokat atlab- Sulnk könyztbn végztt odllzél é zulácóval tanulányoztuk. Az. ábán látható töbvázlat az ndukcó oto a klazkunak nvzhtő dkt (közvtln) otoző-ontácó zabályozá tuktúáját utatja b, ahol a fzültégnvt vzélé áavzacatoláo hztéz zabályozókkal kvtlztt pulzuzélég-odulácó (ISz) ódzl töténk, a nagyétékbn lgyzűít a zabályozához zükég alapjlk záoláát. Az [A] - é [D(-λ )] átopátookkal jlölt töbök az nvz fáz-, lltv koodnáta-tanzfoácót végzk l. A két tanzfoácó özvonva az nvz Paktanzfoácónak fllnk g, ly a háo állóéz-áa alapjlét gnálja [], [3]. 7
Kacó Zoltán, Kln Andá, Ic áa. ába. A otofluu-azonoító töb hly az ndukcó gép dkt zőontácó zabályozá tuktúájában A λ a otofluu téfázoának a pozcózög, é a otofluu znt zőontált nnyégkt jlöl. A flépíttt odllbn az ndukcó gép paaét: z p,.86, 69H,. H, J.5kg Az ndítá zkvnca lőágnzé ljáát tatalaz, alynk célja az alapjlnk gfllő. 6 Wb nagyágú otofluu léthozáa a nyoatékzabályozá lkzdé lőtt. A. ába a fluudntfkácó különböző gvalóítáanak dényét zléltt. A klazkunak tknthtő, a oto fzültéggynltéből (az úgynvztt áaodll ) tézt kz fltétlkkl knduló fluuazonoítá dényét (tt a fluu oduluát vzgáljuk) tkntttük vonatkoztatá alapnak.. ába. A otofluu-odulu azonoítáának dény a oto ndítáa oán különböző odllk, kz fltétlk é vzacatolt nnyégk flhaználáa tén zzl özhaonlítva az ábán gfgylhtő a (9) odll znt nyílt huokban töténő (tt az áavzacatolá zpontjából van zó nyílt huokól; a oto zögbégét vzacatoltuk, vl a ndzátban paaétként zpl), lltv a 8
Indukcó gépk otofluuának azonoítáa cúzóód állapotgfgylővl ét ztátoáa vza-catoláával töténő fluudntfkácó dény. ndkttő tébn a fluu őltttt kz étékből ndul (a való kz fluu nulla, íg az dntfkácó oán haznált kz fltétl. Wb, Wb ). d q A 3. ába a otofluu cúzóóddntfkácójának az dényét utatja az ndítá é állandóult állapot oán. 3. ába. A otofluu cúzóód-azonoítáának zulácó dény: a flő daga a bég dőbl változáa, az aló a d áahba öztvő lőjlénk dőbl változáát utatja A flő dődaga a bég flfutáát utatja, íg az aló a d fluuképző áaöztvő-hba lőjlénk a változáát zléltt a cúzóód-bclé folyaán. 5. Kövtkztték é tovább célktűzék A dolgozatban butatott tanulány gy lépé a zzők azon tökvéébn, aly a zakodaloból t állapot- é paaétbclé ljááok alkalazáát célozza az ndukcó gépk zőontált zabályozáában. A továbbakban a cúzóódállapotgfgylőt pólulhlyzél kívánjuk gtvzn. Célktűzénk között zpl gy adaptív cúzóódállapotgfgylő kdolgozáa a otollnállá bcléévl, lltv a cúzóód-állapotbclő gyakolat alkalazáa a dspac való djű fjlzté könyztbn. Szakodal hvatkozáok [] Pcad, C.; Scbla, F.: Sldng-od Obv wth tanc o Spd Adaptaton fo Fld-Ontd Inducton oto Dv. ICON 6-3 nd Annual Confnc on I Indutal lctonc, pp. 48486. []Kln, Ápád; Ic, áa: Vcto Contol of AC Dv, Vol. : Vcto Contol of Inducton achn Dv, OIKK- Publh, Budapt, 99. ISBN 963 593 4 9. [3]Kln, Ápád; Ic, áa: St d gla cu onta după cîp a așnlo d cunt altnatv. dtua Acad oân, Bucușt, 989. 9
Kacó Zoltán, Kln Andá, Ic áa [4] Bpoad, A.: Autoatc Contol Stat taton and na Obv. ctu, Unvty of Tnto, Acadc ya -. [5] Bühl, H.: églag pa od d glnt- Coplént au taté d élctcté. P Polytchnqu oand, auann, 986.