Sensorless Control of Synchronous Machines used in ASH

Sensorøs kontroll av maskiner har blitt mer populært de seneste årene, siden man kan redusere kostnadene og øke påliteligheten ved å unngå posisjonssensor. Rotorens posisjon og hastighet kan istedenfor estimeres ved hjelp av strømmene og spenningene, ved å bruke fluksmodeller. Sensorløs styring av en separat magnetisert synkronmaskin har blitt analysert i denne masteroppgaven. En vanlig ulempe med sensorløs kontroll er den dårlige evnen til å estimere rotorposisjonen ved lave hastigheter. I denne oppgaven har eksisterende fluksmodeller blitt modifisert og forbedret slik at denne estimeringen kan bli mer nøyaktig ved lave hastigheter. Hovedmålet med denne oppgaven var å undersøke sensorløs styring av motoren ved lave turtall, og parametersensitiviteten til fluksmodellen. En tre-fase synkronmaskin har blitt simulert ved hjelp av en Simulink-modell. En kombinasjon av spenningsmodellen og strømmodellen har blitt brukt til å estimere statorfluksforslyngningen, med en PI-regulator i tilbakesløyfen. Parametrene til PI-regulatoren har blitt dimensjonert med symmetrisk optimum. Hvordan feilestimeringer av statorresistansen, induktansene i d- og q-aksene og motstanden i dempeviklingene påvirker estimeringen av statorfluksforslyngningen har blitt testet og analysert. Simuleringene viste at kombinasjonen av strøm- og spennings-modellen estimerte statorfluksforslyngningen med stor nøyaktighet, unntatt ved lave turtall. Det ble observert at feilestimering av statorresistansen og en offset i spenningsmålingene førte til de største feilene, selv om disse feilene kunne reduseres til en viss grad ved å bruke en PLL. PLL ble brukt til å filtrere rotorposisjonen som er input til strømmodellen, og det viste seg at ved å bruke PLL ble ytelsen kraftig forbedret når statorresistansen var underestimert. Når en spenningsoffset på 2V ble lagt til en av statorspenningene, fungerte modellen bedre uten PLL ved lave hastigheter. Ved høyere hastigheter derimot ble estimeringen av statorfluksforslyngningen noe mer nøyaktig ved bruk av PLL