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A complex space vector approach to rotor temperature estimation for line-connected induction machines with impaired cooling / Zhi Gao in IEEE transactions on industrial electronics, Vol. 56 N°1 (Janvier 2009) 

Public ISBD [article]  in IEEE transactions on industrial electronics > Vol. 56 N°1 (Janvier 2009) . - pp. 239 - 247 Titre : A complex space vector approach to rotor temperature estimation for line-connected induction machines with impaired cooling Type de document : texte imprimé Auteurs : Zhi Gao, Auteur ; Habetler, Thomas G, Auteur ; Harley, R.G., Auteur Année de publication : 2009 Article en page(s) : pp. 239 - 247 Note générale : electronics Langues : Anglais (eng) Mots-clés : asynchronous  machines;  condition  monitoring;  cooling;  fast  Fourier  transforms;  overvoltage  protection;  relay  protection;  relays;  rotors;  vectors Résumé : Thermal models used in overload protection relays often fail to predict the rotor temperature for motors with impaired cooling conditions. In this case, the temperature estimated from the rotor resistance can be used as an indicator of the motor's cooling capability. However, this estimated rotor temperature is often corrupted by estimation error due to the asymmetry in the power supply. A detailed analysis of the trajectories of the complex current and voltage space vectors in a synchronous reference frame is presented in this paper, and the negative sequence fundamental frequency components are identified as the major cause of the estimation error. Based on this analysis, a fast and efficient algorithm is proposed to calculate the rotor temperature for line-connected induction machines. By applying the Goertzel algorithm to the complex current and voltage space vectors, constructed directly from the motor terminal measurements, the positive sequence fundamental frequency components are extracted, and the rotor temperature is then estimated with significantly reduced estimation error. Compared to the conventional scheme based on the fast Fourier transform, the proposed algorithm is faster and more efficient, and is therefore more suitable for implementation on a low-cost hardware platform. En ligne : http://ieeexplore.ieee.org/xpl/articleDetails.jsp?arnumber=4675302&sortType%3Das [...] [article] A complex space vector approach to rotor temperature estimation for line-connected induction machines with impaired cooling [texte imprimé] / Zhi Gao, Auteur ; Habetler, Thomas G, Auteur ; Harley, R.G., Auteur . - 2009 . - pp. 239 - 247. electronics Langues : Anglais (eng) in IEEE transactions on industrial electronics > Vol. 56 N°1 (Janvier 2009) . - pp. 239 - 247 Mots-clés : asynchronous  machines;  condition  monitoring;  cooling;  fast  Fourier  transforms;  overvoltage  protection;  relay  protection;  relays;  rotors;  vectors Résumé : Thermal models used in overload protection relays often fail to predict the rotor temperature for motors with impaired cooling conditions. In this case, the temperature estimated from the rotor resistance can be used as an indicator of the motor's cooling capability. However, this estimated rotor temperature is often corrupted by estimation error due to the asymmetry in the power supply. A detailed analysis of the trajectories of the complex current and voltage space vectors in a synchronous reference frame is presented in this paper, and the negative sequence fundamental frequency components are identified as the major cause of the estimation error. Based on this analysis, a fast and efficient algorithm is proposed to calculate the rotor temperature for line-connected induction machines. By applying the Goertzel algorithm to the complex current and voltage space vectors, constructed directly from the motor terminal measurements, the positive sequence fundamental frequency components are extracted, and the rotor temperature is then estimated with significantly reduced estimation error. Compared to the conventional scheme based on the fast Fourier transform, the proposed algorithm is faster and more efficient, and is therefore more suitable for implementation on a low-cost hardware platform. En ligne : http://ieeexplore.ieee.org/xpl/articleDetails.jsp?arnumber=4675302&sortType%3Das [...]

Detecting Rotor Faults in Low Power Permanent Magnet Synchronous Machines / le Roux, Wiehan in IEEE transactions on power electronics, Vol. 22 N°1 (Janvier 2007) 

Public ISBD [article]  in IEEE transactions on power electronics > Vol. 22 N°1 (Janvier 2007) . - 322-328 p. Titre : Detecting Rotor Faults in Low Power Permanent Magnet Synchronous Machines Titre original : Détection des défauts de rotor dans des machines synchrones à un aimant permanent de basse puissance Type de document : texte imprimé Auteurs : le Roux, Wiehan, Auteur ; Ronald G. Harley, Auteur ; Habetler, Thomas G, Auteur Article en page(s) : 322-328 p. Note générale : Electronique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Permanent  magnet  synchronous  machines  (PMSM)  Machines  synchrones  à  un  aimant  permanent Index. décimale : 621.31 Production,approvisionnement et contrôle de l'électricité.Machines et appareils électriques.Mesure électrique.Magnétisme et électrostatique appliquées Résumé : This paper investigates the experimental implementation and detection of rotor faults in permanent magnet synchronous machines. Methods are shown how to experimentally introduce static and dynamic eccentricities and broken magnet cases. A new magnet flux estimation that does not require the measurement of the rotor position or speed is developed. The detection of these and other rotor faults by measuring only the stator currents and voltages are shown experimentally. The paper concludes by contributing a description of a condition-monitoring scheme for detection rotor faults. Cet article étudie l'exécution et la détection expérimentales des défauts de rotor dans des machines synchrones à un aimant permanent. Des méthodes sont montrées comment présenter expérimentalement des excentricités statiques et dynamiques et des caisses cassées d'aimant. Une nouvelle évaluation de flux d'aimant qui n'exige pas la mesure de la position ou de la vitesse de rotor est développée. La détection de ces derniers et d'autres défauts de rotor en mesurant seulement les courants et les tensions de redresseur sont montrés expérimentalement. Le papier conclut en contribuant une description d'un arrangement de surveillance de condition pour des défauts de rotor de détection. DEWEY : 621 ISSN : 0885-8993 RAMEAU : Rotors-- Machines synchrones En ligne : wiehan.leroux@up.ac.za, wiehan1@spoornet.co.za [article] Detecting Rotor Faults in Low Power Permanent Magnet Synchronous Machines = Détection des défauts de rotor dans des machines synchrones à un aimant permanent de basse puissance [texte imprimé] / le Roux, Wiehan, Auteur ; Ronald G. Harley, Auteur ; Habetler, Thomas G, Auteur . - 322-328 p. Electronique Langues : Anglais (eng) in IEEE transactions on power electronics > Vol. 22 N°1 (Janvier 2007) . - 322-328 p. Mots-clés : Permanent  magnet  synchronous  machines  (PMSM)  Machines  synchrones  à  un  aimant  permanent Index. décimale : 621.31 Production,approvisionnement et contrôle de l'électricité.Machines et appareils électriques.Mesure électrique.Magnétisme et électrostatique appliquées Résumé : This paper investigates the experimental implementation and detection of rotor faults in permanent magnet synchronous machines. Methods are shown how to experimentally introduce static and dynamic eccentricities and broken magnet cases. A new magnet flux estimation that does not require the measurement of the rotor position or speed is developed. The detection of these and other rotor faults by measuring only the stator currents and voltages are shown experimentally. The paper concludes by contributing a description of a condition-monitoring scheme for detection rotor faults. Cet article étudie l'exécution et la détection expérimentales des défauts de rotor dans des machines synchrones à un aimant permanent. Des méthodes sont montrées comment présenter expérimentalement des excentricités statiques et dynamiques et des caisses cassées d'aimant. Une nouvelle évaluation de flux d'aimant qui n'exige pas la mesure de la position ou de la vitesse de rotor est développée. La détection de ces derniers et d'autres défauts de rotor en mesurant seulement les courants et les tensions de redresseur sont montrés expérimentalement. Le papier conclut en contribuant une description d'un arrangement de surveillance de condition pour des défauts de rotor de détection. DEWEY : 621 ISSN : 0885-8993 RAMEAU : Rotors-- Machines synchrones En ligne : wiehan.leroux@up.ac.za, wiehan1@spoornet.co.za

Using PWM-induced transient excitation and advanced signal processing for zero-speed sensorless control of AC machines / Vogelsberger, Markus A. in IEEE transactions on industrial electronics, Vol. 57 N° 1 (Janvier 2010) 

Public ISBD [article]  in IEEE transactions on industrial electronics > Vol. 57 N° 1 (Janvier 2010) . - pp. 365 - 374 Titre : Using PWM-induced transient excitation and advanced signal processing for zero-speed sensorless control of AC machines Type de document : texte imprimé Auteurs : Vogelsberger, Markus A., Auteur ; Grubic, Stefan, Auteur ; Habetler, Thomas G, Auteur Article en page(s) : pp. 365 - 374 Note générale : Génie électrique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : AC  motor  drives  Current  measurement  Induction  motor  Neuronal  networks  Pulsewidth  modulation  (PWM)  Saturation  Speed  control  Transient  response Index. décimale : 621.38 Dispositifs électroniques. Tubes à électrons. Photocellules. Accélérateurs de particules. Tubes à rayons X Résumé : The sensorless control of induction machines, particularly for operation at low speed, has received significant attention in recent years. To realize a field-oriented control of AC machines that is able to work at zero speed, the most commonly used methods are either sensor-based models or transient-signal-excitation methods. The major disadvantage of present signal-injection methods is that they are intrusive to pulsewidth modulation (PWM). An additional switching sequence has to be embedded in the control that will cause a torque and current ripple. In order to overcome these problems, a new flux-estimation algorithm that uses the phase current derivative to extract the flux-position information is presented. In contrast to previously introduced methods, this new approach operates without additional transient excitation of the machine and requires only fundamental-wave excitation using standard PWM or slightly modified PWM. Furthermore, only the current response in the two active states of PWM is used. This makes it possible to use sensorless control for the whole speed range including overmodulation and removes the distortion and parasitic influence of the zero switching states during the estimation of the flux. Experimental results are presented to validate the applicability of the presented approach. DEWEY : 621.38 ISSN : 0278-0046 En ligne : http://ieeexplore.ieee.org/xpl/freeabs_all.jsp?arnumber=5210155 [article] Using PWM-induced transient excitation and advanced signal processing for zero-speed sensorless control of AC machines [texte imprimé] / Vogelsberger, Markus A., Auteur ; Grubic, Stefan, Auteur ; Habetler, Thomas G, Auteur . - pp. 365 - 374. Génie électrique Langues : Anglais (eng) in IEEE transactions on industrial electronics > Vol. 57 N° 1 (Janvier 2010) . - pp. 365 - 374 Mots-clés : AC  motor  drives  Current  measurement  Induction  motor  Neuronal  networks  Pulsewidth  modulation  (PWM)  Saturation  Speed  control  Transient  response Index. décimale : 621.38 Dispositifs électroniques. Tubes à électrons. Photocellules. Accélérateurs de particules. Tubes à rayons X Résumé : The sensorless control of induction machines, particularly for operation at low speed, has received significant attention in recent years. To realize a field-oriented control of AC machines that is able to work at zero speed, the most commonly used methods are either sensor-based models or transient-signal-excitation methods. The major disadvantage of present signal-injection methods is that they are intrusive to pulsewidth modulation (PWM). An additional switching sequence has to be embedded in the control that will cause a torque and current ripple. In order to overcome these problems, a new flux-estimation algorithm that uses the phase current derivative to extract the flux-position information is presented. In contrast to previously introduced methods, this new approach operates without additional transient excitation of the machine and requires only fundamental-wave excitation using standard PWM or slightly modified PWM. Furthermore, only the current response in the two active states of PWM is used. This makes it possible to use sensorless control for the whole speed range including overmodulation and removes the distortion and parasitic influence of the zero switching states during the estimation of the flux. Experimental results are presented to validate the applicability of the presented approach. DEWEY : 621.38 ISSN : 0278-0046 En ligne : http://ieeexplore.ieee.org/xpl/freeabs_all.jsp?arnumber=5210155

A Voltage Sag Supporter Utilizing a PWM-Switched Autotransformer / Dong-Myung Lee in IEEE transactions on power electronics, Vol. 22 N°2 (Mars 2007) 

Public ISBD [article]  in IEEE transactions on power electronics > Vol. 22 N°2 (Mars 2007) . - 626-635 p. Titre : A Voltage Sag Supporter Utilizing a PWM-Switched Autotransformer Titre original : Un défenseur de fléchissement de tension utilisant un auto-transformateur commuté par PWM Type de document : texte imprimé Auteurs : Dong-Myung Lee, Auteur ; Habetler, Thomas G, Auteur ; Ronald G. Harley, Auteur Article en page(s) : 626-635 p. Note générale : Electronique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Pulse  width  modulation  (PWM)  Modulation  de  largeur  d'impulsion Index. décimale : 621.31 Production,approvisionnement et contrôle de l'électricité.Machines et appareils électriques.Mesure électrique.Magnétisme et électrostatique appliquées Résumé : This paper proposes a novel distribution-level voltage control scheme that can compensate voltage sag and swell conditions in three-phase power systems. Faults occurring in power distribution systems or facilities in plants generally cause the voltage sag or swell. Sensitivity to voltage sags and swells varies within different applications. For sensitive loads, even a voltage sag of short duration can cause serious problems. Normally, a voltage interruption triggers a protection device, which causes the shutdown of the entire load. In order to mitigate power interruptions, this paper proposes a scheme for voltage sag support based on a pulse width modulated autotransformer. The proposed scheme is able to quickly recognize the voltage sag or swell condition, and it can correct the voltage by either boosting the input voltage during voltage sag events or reducing the voltage during swell events. The key advantage in this voltage control topology is that it uses only one controlled switch per phase to control the output voltage, thereby resulting in minimum cost per kVA. The paper presents the new voltage control topology, as well as the voltage detection method, the snubber design, and the commutation logic for the thyristor bypass switch. Experiments have been carried out to verify the validity of the proposed scheme. Cet article propose un arrangement de commande de tension de distribution-niveau de roman qui peut compenser le fléchissement de tension et gonfler des conditions dans les systèmes d'alimentation triphasés. Les défauts se produisant dans des systèmes ou des équipements de distribution d'énergie aux usines généralement causent le fléchissement de tension ou gonflent. La sensibilité à la tension fléchit et les bosses change dans différentes applications. Pour les charges sensibles, même un fléchissement de tension de durée peut poser des problèmes sérieux. Normalement, une interruption de tension déclenche un dispositif de protection, qui cause l'arrêt de la charge entière. Afin d'atténuer des interruptions de puissance, cet article propose un arrangement pour l'appui de fléchissement de tension basé sur un auto-transformateur modulé par largeur d'impulsion. L'arrangement proposé peut identifier rapidement le fléchissement de tension ou gonfler la condition, et il peut corriger la tension en amplifiant la tension d'entrée pendant les événements de fléchissement de tension ou en réduisant la tension pendant les événements de bosse. L'avantage principal dans cette topologie de commande de tension est de ce fait qu'il utilise seulement un commutateur de commande par phase pour commander la tension de rendement, ayant pour résultat le coût minimum par KVA. Le papier présente la nouvelle topologie de commande de tension, aussi bien que la méthode de détection de tension, la conception de séparateur, et la logique de commutation pour le contact shunt de thyristor. Des expériences ont été effectuées pour vérifier la validité du schem proposé. DEWEY : 621 ISSN : 0885-8993 RAMEAU : Commande électronique-- Modulation (électronique) En ligne : dm0503.lee@samsung.com, thabetler@ee.gatech.edu, rom.harley@ece.gatech.edu [article] A Voltage Sag Supporter Utilizing a PWM-Switched Autotransformer = Un défenseur de fléchissement de tension utilisant un auto-transformateur commuté par PWM [texte imprimé] / Dong-Myung Lee, Auteur ; Habetler, Thomas G, Auteur ; Ronald G. Harley, Auteur . - 626-635 p. Electronique Langues : Anglais (eng) in IEEE transactions on power electronics > Vol. 22 N°2 (Mars 2007) . - 626-635 p. Mots-clés : Pulse  width  modulation  (PWM)  Modulation  de  largeur  d'impulsion Index. décimale : 621.31 Production,approvisionnement et contrôle de l'électricité.Machines et appareils électriques.Mesure électrique.Magnétisme et électrostatique appliquées Résumé : This paper proposes a novel distribution-level voltage control scheme that can compensate voltage sag and swell conditions in three-phase power systems. Faults occurring in power distribution systems or facilities in plants generally cause the voltage sag or swell. Sensitivity to voltage sags and swells varies within different applications. For sensitive loads, even a voltage sag of short duration can cause serious problems. Normally, a voltage interruption triggers a protection device, which causes the shutdown of the entire load. In order to mitigate power interruptions, this paper proposes a scheme for voltage sag support based on a pulse width modulated autotransformer. The proposed scheme is able to quickly recognize the voltage sag or swell condition, and it can correct the voltage by either boosting the input voltage during voltage sag events or reducing the voltage during swell events. The key advantage in this voltage control topology is that it uses only one controlled switch per phase to control the output voltage, thereby resulting in minimum cost per kVA. The paper presents the new voltage control topology, as well as the voltage detection method, the snubber design, and the commutation logic for the thyristor bypass switch. Experiments have been carried out to verify the validity of the proposed scheme. Cet article propose un arrangement de commande de tension de distribution-niveau de roman qui peut compenser le fléchissement de tension et gonfler des conditions dans les systèmes d'alimentation triphasés. Les défauts se produisant dans des systèmes ou des équipements de distribution d'énergie aux usines généralement causent le fléchissement de tension ou gonflent. La sensibilité à la tension fléchit et les bosses change dans différentes applications. Pour les charges sensibles, même un fléchissement de tension de durée peut poser des problèmes sérieux. Normalement, une interruption de tension déclenche un dispositif de protection, qui cause l'arrêt de la charge entière. Afin d'atténuer des interruptions de puissance, cet article propose un arrangement pour l'appui de fléchissement de tension basé sur un auto-transformateur modulé par largeur d'impulsion. L'arrangement proposé peut identifier rapidement le fléchissement de tension ou gonfler la condition, et il peut corriger la tension en amplifiant la tension d'entrée pendant les événements de fléchissement de tension ou en réduisant la tension pendant les événements de bosse. L'avantage principal dans cette topologie de commande de tension est de ce fait qu'il utilise seulement un commutateur de commande par phase pour commander la tension de rendement, ayant pour résultat le coût minimum par KVA. Le papier présente la nouvelle topologie de commande de tension, aussi bien que la méthode de détection de tension, la conception de séparateur, et la logique de commutation pour le contact shunt de thyristor. Des expériences ont été effectuées pour vérifier la validité du schem proposé. DEWEY : 621 ISSN : 0885-8993 RAMEAU : Commande électronique-- Modulation (électronique) En ligne : dm0503.lee@samsung.com, thabetler@ee.gatech.edu, rom.harley@ece.gatech.edu