بررسی روش‌های پردازش سیگنال جریان استاتور برای تخمین سرعت در موتورهای القایی

در این مقاله، یک روش پیشرفته برای تخمین بدون سنسور سرعت و گشتاور در موتورهای القایی با استفاده از پردازش سیگنال جریان استاتور بررسی شده است. روش اصلی مورد استفاده، مبتنی بر تحلیل هارمونیک‌های شیار روتور (rotor slot harmonics) در طیف جریان استاتور است. برای استخراج دقیق این هارمونیک‌ها، از تبدیل zoom short time chirp zاستفاده شده که امکان تمرکز بر محدوده فرکانسی خاص با دقت بالا و حجم محاسباتی بهینه را فراهم می‌کند. این روش در مقایسه با روش‌های مرسومی مانند تبدیل فوریه سریع (fft) و تبدیل چِرپ (czt) برتری قابل‌ملاحظه‌ای در دقت و کارایی نشان می‌دهد. همچنین، یک الگوریتم تطبیقی ردیابی فرکانس برای بهبود عملکرد در شرایط تغییرات بار و فرکانس منبع بررسی شده است. نتایج شبیه‌سازی و آزمایش‌های عملی انجام‌شده بر روی یک موتور القایی، دقت بالای روش پیشنهادی را در تخمین سرعت و گشتاور، حتی در حضور تغییرات دینامیکی، تایید می‌کند. این روش می‌تواند به‌طور موثری در درایوهای بدون سنسور و سیستم‌های مانیتورینگ وضعیت موتورهای القایی به‌کار گرفته شود.

review of stator current signal processing methods for speed estimation in induction motors

this paper investigates an advanced method for sensorless speed and torque estimation in induction motors using stator current signal processing.the core method is based on the analysis of rotor slot harmonics (rsh) in the stator current spectrum. for the precise extraction of these harmonics, the zoom short-time chirp z-transform (zstcz) is used, which allows for focusing on a specific frequency range with high precision and optimal computational load. this method shows a significant advantage in accuracy and efficiency compared to conventional methods like the fast fourier transform (fft) and the chirp z-transform (czt). furthermore, an algorithm based on the short-time chirp z-transform for accurate estimation of the rotor slot harmonic frequency is analyzed. then, an adaptive frequency tracking (aft) algorithm is examined to improve performance under conditions of load and source frequency variations. the results from simulations and practical experiments conducted on an induction motor confirm the high accuracy of the aft algorithm in estimating speed and torque, even in the presence of dynamic changes. this method can be effectively employed in sensorless drives and condition monitoring systems for induction motors.