Desenvolvimento e Implementação de um Modelo de Controlo Preditivo Avançado, Aplicado a Motores de Indução Hexafásicos, com Enrolamentos Assimétricos

• Autor(a) principal: Serra, João Pedro Caetano
• Data de Publicação: 2021
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10400.6/11884
• topic: Controlo de Corrente Elétrica Por Histerese (Hcc); Controlo Dead-Beat (Db); Enrolamento Assimétrico; Esforço Computacional; Máquina de Indução Hexafásica; Modelo de Controlo Preditivo (Mpc); Oscilações de Binári; Domínio/Área Científica::Engenharia e Tecnologia::Engenharia Eletromecânica

As máquinas multifásicas caracterizam-se por possuir um número de fases superior a três. São, nos dias de hoje, uma escolha comum para equipar unidades elétricas onde a tolerância a falhas é um ponto relevante, proporcionando, ainda, menores oscilações de binário e maior densidade de potência, relativamente às máquinas trifásicas. Uma máquina multifásica é alimentada por intermédio de um conversor eletrónico de potência, que permite um maior número de graus de liberdade, conforme o número de fases da máquina, o que se traduz num grau de complexidade superior. No entanto, tirando proveito dos graus de liberdade adicionais, é possível utilizar novos e melhorados tipos de controlo, porém mais complexos. Um dos modelos de controlo mais vantajoso para máquinas polifásicas é o Modelo de Controlo Preditivo (MPC) que, por possuir a capacidade de antecipar eventos futuros, permite adotar ações de controlo autonomamente. Apresenta, no entanto, a grande desvantagem do aumento do esforço computacional com o aumento do número de fases da máquina. Como tal, torna-se necessário desenvolver métodos de controlo de carácter preditivo capazes de controlar a máquina, mantendo ou até melhorando o seu desempenho, com esforço computacional reduzido. O trabalho desenvolvido nesta dissertação foca-se no controlo de acionamentos de Máquinas de Indução Hexafásicas (MIH), com enrolamentos assimétricos. Inicialmente, é apresentada uma abordagem teórica às máquinas multifásicas. Relativamente às máquinas hexafásicas, são analisadas as suas características construtivas, princípio de funcionamento, tipos de controlo e de conversores de energia. De seguida, é feita uma análise teórica do MPC convencional. Posteriormente, é apresentado um modelo computacional da máquina e a modelação de todos os estados de comutação que o inversor poderá possuir. Aproveitando a versatilidade da máquina de seis fases, são propostas e analisadas estratégias de controlo derivadas a partir do MPC. Apresentam-se, por último, os resultados obtidos através de simulação e de ensaios experimentais, que permitem validar os modelos propostos para o controlo da máquina.