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Title in Portuguese: Controle de máquina de relutância variável em situações de falta de fase
Title: Switched reluctance machine control in fault situations
Author: Silva, Wellington Assunção da
Advisor(s): Reis, Laurinda Lúcia Nogueira dos
Keywords: Engenharia elétrica
Motor de relutância variável
Compensação de faltas
Sistemas de simulação
Círculo de chaveamento
Phase fault
Fault compensation
Issue Date: 3-Jul-2017
Citation: SILVA, W. A. Controle de máquina de relutância variável em situações de falta de fase. 2017. 122 f. Tese (Doutorado em Engenharia Elétrica)-Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2017.
Abstract in Portuguese: Muitas aplicações que fazem uso de máquinas elétricas exigem operações que não sofram a influência sobre sua operação, mesmo na presença de algum tipo de falta no seu sistema de acionamento. Essa é, logicamente, uma situação indesejada e pode inclusive parar a operação do sistema ou, pelo menos, provocar uma redução do desempenho, e, neste sentido, técnicas de controle podem ser úteis em contornar esse problema. Os motores de relutância variável (MRVs), devido suas características inerentes, são naturalmente tolerantes a faltas, apesar da redução do seu desempenho. Observa-se que a maioria das técnicas usadas para melhorar o desempenho em situações de falta são relacionadas com o conversor de potência, ou mesmo com o próprio projeto da máquina. Neste sentido, ao invés de se propor uma nova topologia de conversor ou máquina, este trabalho propõe uma técnica de controle que reduz significativamente os efeitos da falta de fase na velocidade de operação do MRV. Além disso, o ruído de alta frequência é atenuado qu do comparado com um controlador proporcional integral (PI), que é geralmente utilizado em controle de velocidade de máquinas. Nesta tese propõ-se um controlador adaptativo feedforward para o MRV (CAF-MRV). Este baseia-se em funções de compensação identificadas por meio de uma série de ensaios realizados sobre o sistema quando submetidos a uma e duas faltas. A metodologia proposta é capaz de recuperar a velocidade de operação mais rápido do que a técnica clássica, quando uma ação feedforward não é considerada. Foi proposto ainda uma plataforma de simulação do sistema de acionamento sob estudo no ambiente Matlabr, completamente em linhas de código, dotando o sistema de transparência e flexibilidade. Resultados de simulação com o sistema desenvolvido foram comparados com resultados experimentais de modo a ratificar a precisão da metodologia.
Abstract: Many applications which make use of electric machines require non-interruption operation, even in the presence of faults. Within this context, phase faults are obviously undesired, as may lead the machine to stop operating, or, at least, it reduces the performance of thesystem. Under fault scenarios the performance of the system is expected to degrade and control techniques may be helpful to overcome this issue. Switched Reluctance Machines (SRM), due its inherit characteristics, are naturally tolerant to phase faults, despite of the loss of performance. Most of the techniques used to improve the performance of SRMs in fault situations are related to the switching feed converter or in the machine design itself. Regarding this issue, instead of presenting an alternative converter topology, this work alternatively proposes a control approach which significantly reduces the phase faults effects on the speed of the motor. Furthermore, the high frequency noise is attenuated en compared to the classical proportional integral (PI) controller, commonly applied to control such sort of motors. The proposed switched reluctance adaptive feedforward controller (SRM-AFC) is based in compensation functions identified by means of several tests when the system was submitted to one and two faults. The proposed methodology is able to recover the speed of operation faster than a classical approach, when a feedforward action is not taken into account.
URI: http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/27100
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