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Title in Portuguese: Controle de torque sensorless de um motor de indução com injeção de sinal de alta frequência no eixo de quadratura
Author: Barroso, Renan Almeida do Nascimento
Advisor(s): Fernandes Neto, Tobias Rafael
Keywords: Engenharia elétrica
Motor de indução
Robótica
Controle por campo orientado sem sensores
Injeção de sinal
Issue Date: 29-Aug-2017
Citation: BARROSO, R. A. N. Controle de torque sensorless de um motor de indução com injeção de sinal de alta freqüência no eixo de quadratura. 2017. 79 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica)-Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2017.
Abstract in Portuguese: Neste trabalho, foi investigado um método de controle sensorless baseado na injeção de um sinal de tensão de alta frequência para o controle de um motor de indução. Um motor de 1,5cv foi utilizado nos testes, acionado por um inversor comercial de acordo com o método de Controle por Campo Orientado. Observações experimentais indicaram que uma modificação na direção espacial da injeção de sinal é vantajosa em relação à proposta original. As diferenças entre as estratégias foram modeladas matematicamente, assim como o mecanismo de modulação da impedância de alta frequência do circuito magnético da máquina. Um algoritmo de identificação foi utilizado para determinar as características dinâmicas da extração e processamento do sinal injetado. Observou-se que a função de transferência encontrada possui um ganho estático sensível ao valor da corrente de quadratura do estator. A técnica proposta foi aplicada em uma malha de controle de torque sensorless, permitindo que a máquina seguisse referências de degrau e rampa de torque enquanto o ângulo do fluxo do motor era determinado pelo método de estimação. O motor produziu um toque entre 1,0 N.m e 2,5N.m com um erro angular de estimação próximo de 50 graus elétricos.
Abstract: In the presented work, a sensorless method based on the injection of a high-frequency voltage signal was investigated. A 1:5cv motor was used as a testbed, driven by a commercial inverter according to the Field-Oriented Control method. Experimental observations indicated that a modification on the spatial direction of the injection signal is advantageous when compared with the original proposed method. The differences between the strategies were modelled, as was the high-frequency impedance modulation mechanism of the machine’s magnetic circuit. An identification algorithm was used to determine the dynamical characteristics of the extraction and processing of the injected signal. It was observed that the identified transfer function presents a variable gain, which is sensible to the value of the stator quadrature current. A torque control loop was obtained successfully. The poposed technique was applied to a sensorless torque control scheme, allowing the motor to follow step and torque references while the motor flux angle was calculated by the estimation method. The machine successfuly produced an output torque between 1;0N:m and 2;5N:m with an angular estimation error of about 50o (electrical).
URI: http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/25984
metadata.dc.type: Dissertação
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