Kleine motoren drijven alles aan, van klein comfort, zoals bureauventilatoren, tot grotere veiligheidssystemen, zoals ovenuitlaatsystemen, maar ze kunnen nauwkeuriger zijn, volgens een onderzoeksteam van Mitsubishi Electric Research Laboratories.

Een internationale samenwerking uit Japan en Massachusetts heeft een verbeterd algoritme onthuld om motorprestaties en snelheidsschattingen in IEEE/CAA Journal of Automatica Sinica .

Inductiemotoren worden aangedreven door een wisselstroom die wordt geleverd door apparatuur die bekend staat als een aandrijving. Een rotor is opgehangen door een gestapelde cilinder van metalen wikkelingen die, eenmaal aangedreven, creëren een magnetisch veld waardoor de rotor draait. De snelheid is afhankelijk van het vermogen en de variabiliteit van de aandrijving.

Zonder sensoren om de snelheid van de aandrijving te detecteren, de snelheid van de rotor is ongelooflijk moeilijk in te schatten. Er zijn enkele methoden om de snelheid te bepalen, maar, volgens Wang, ze ontbreken.

"De schatting van de rotorsnelheid voor inductiemotoren is een belangrijk probleem bij snelheidssensorloze motoraandrijvingen, " schreef Yebin Wang, Senior Principal Research Scientist bij Mitsubishi Electric Research Laboratories in Cambridge, Massa, en eerste auteur van het artikel.

"Bestaande benaderingen hebben beperkingen, zoals het onnodig aannemen van de rotorsnelheid als een constante parameter, Wang schreef. Hij merkte ook op dat sommige benaderingen een afweging maken tussen schattingsbandbreedte en robuustheid van de metingen, maar ze bieden eenvoudige ontwerpen die kunnen worden uitgebreid.

De rotorsnelheid kan worden behandeld als een toestandsvariabele, in plaats van een constante variabele. Toestandsvariabelen worden verondersteld waar te zijn voor het hele motorsysteem, tenzij een of andere kracht van buitenaf ze manipuleert en ze veranderen. Wang en zijn team namen de toestandsvariabelen en veranderden hun coördinaten om het systeem stabiel te houden, ten opzichte van zichzelf. Door systeemvariabelen synchroon maar als geheel verplaatsbaar te laten blijven, de wetenschappers konden wiskundige experimenten uitvoeren om het systeem te manipuleren en specifieke snelheidsvariaties en -veranderingen te bepalen.

"Experimenten tonen de potentiële effectiviteit en voordelen van het voorgestelde algoritme aan:snelle schatting van de snelheid van voorbijgaande aard en gemak van afstemming, Wang schreef. "Dit artikel onthult ook een aantal problemen."

Een belangrijk probleem is dat om de snelheid beter in te schatten, alle variabelen van het systeem moeten bekend zijn. In realistische scenario's, het is onwaarschijnlijk dat elke variabele precies zal worden geïdentificeerd.

Wang en het team zijn van plan om meer systematische oplossingen te ontwikkelen om de systeemstabiliteit aan te pakken en om hun voorgestelde algoritme te generaliseren om rekening te houden met onzekerheden binnen het systeem.