Simulação e controle de uma máquina de relutância variável tipo 6/4
Autor(a) principal: | |
---|---|
Data de Publicação: | 2017 |
Tipo de documento: | Trabalho de conclusão de curso |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Repositório Institucional da Universidade Federal do Ceará (UFC) |
Texto Completo: | http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/35051 |
Resumo: | This work presents the development of a simulator for a 6/4 switched reluctance machine (SRM) used in the laboratory. This machine was totally designed and built by professors and university students, and it was realized the necessity of a simulator considering the parameters and non-linearities of this particular machine. For this, the mathematical modeling, the characterization of the mechanical parameters and the definition of the inductance profile for the implementation of a lookup table from past works, the elaboration of the drive circuit based on the asymmetric half-bridge converter, the study and application of drive logic for current control, soft and hard switching of the phase, as well as high speed drive with single pulse control. There is also the possibility of applying different types of loads to the machine, having a constant linear and quadratic characteristic, as well as operating as a primary machine of a DC generator that is coupled to the SRM axis and which feeds a variable resistance bank. Another type of perturbation implemented is the lack of phase, and can be applied at any given time for any phase. To validate the implemented simulator, two speed controllers with different expected performance were developed and the robustness of each was analyzed. Finally, in order to test the effectiveness of the simulator, the two speed controllers were applied in the simulator in the condition of application of load in the generator DC and phase failure and then in the real machine under the same conditions. The experimental results of velocity remained within the values observed in the simulator, while the reference current generated by the controller of simulator presented close values when operating around the point of identification of the plant. The comparison of the data proved the efficiency of the simulator. |
id |
UFC-7_f337210d7522676778bd18602af71290 |
---|---|
oai_identifier_str |
oai:repositorio.ufc.br:riufc/35051 |
network_acronym_str |
UFC-7 |
network_name_str |
Repositório Institucional da Universidade Federal do Ceará (UFC) |
repository_id_str |
|
spelling |
Simulação e controle de uma máquina de relutância variável tipo 6/4Máquina de relutância variávelSimuladorControle de velocidadeControle digitalThis work presents the development of a simulator for a 6/4 switched reluctance machine (SRM) used in the laboratory. This machine was totally designed and built by professors and university students, and it was realized the necessity of a simulator considering the parameters and non-linearities of this particular machine. For this, the mathematical modeling, the characterization of the mechanical parameters and the definition of the inductance profile for the implementation of a lookup table from past works, the elaboration of the drive circuit based on the asymmetric half-bridge converter, the study and application of drive logic for current control, soft and hard switching of the phase, as well as high speed drive with single pulse control. There is also the possibility of applying different types of loads to the machine, having a constant linear and quadratic characteristic, as well as operating as a primary machine of a DC generator that is coupled to the SRM axis and which feeds a variable resistance bank. Another type of perturbation implemented is the lack of phase, and can be applied at any given time for any phase. To validate the implemented simulator, two speed controllers with different expected performance were developed and the robustness of each was analyzed. Finally, in order to test the effectiveness of the simulator, the two speed controllers were applied in the simulator in the condition of application of load in the generator DC and phase failure and then in the real machine under the same conditions. The experimental results of velocity remained within the values observed in the simulator, while the reference current generated by the controller of simulator presented close values when operating around the point of identification of the plant. The comparison of the data proved the efficiency of the simulator.Este trabalho apresenta o desenvolvimento de um simulador para uma máquina de relutância variável (MRV) 6/4 utilizada em laboratório. Esta máquina foi totalmente projetada por professores e alunos da universidade, e percebeu-se a necessidade de um simulador considerando os parâmetros e não linearidades desta máquina em particular. Para isto, foi realizada a modelagem matemática, a caracterização dos parâmetros mecânicos e a definição do perfil de indutâncias para a implementação de uma lookup table a partir de trabalhos passados, a elaboração do circuito de acionamento baseado no conversor de meia ponte assimétrico, o estudo e aplicação de lógicas de acionamento para o controle de corrente, comutação suave e brusca da fase, assim como o acionamento em altas velocidade com o controle por pulso único. Há ainda a possibilidade de se aplicar diferentes tipos de cargas à máquina, tendo característica constante, linear e quadrática, bem como operar como máquina primária de um gerador de corrente contínua que está acoplado ao eixo da MRV e que alimenta um banco de resistência variável. Um outro tipo de perturbação implementada é a falta de fase, podendo ser aplicada em um determinado momento para qualquer fase. Para validar o simulador implementado, foram desenvolvidos dois controladores de velocidade com desempenho esperado distintos e analisada a robustez de cada um. Por fim, com o intuito de testar a eficácia do simulador, foram aplicados os dois controladores de velocidade no simulador na condição de aplicação de carga no gerador CC e falta de fase e, em seguida, na máquina real sob as mesmas condições. Os resultados experimentais de velocidade permaneceram dentro dos valores observados no simulador, enquanto a corrente de referência gerada pelo controlador do simulador apresentou valores próximos quando operava em torno do ponto de identificação da planta. A comparação dos dados comprovou a eficiência do simulador.Correia, Wilkley BezerraReis, Laurinda Lúcia Nogueira dosMesquita, Vinícius Alexandre de2018-08-23T19:56:44Z2018-08-23T19:56:44Z2017info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/bachelorThesisapplication/pdfMESQUITA, Vinícius Alexandre de. Simulação e controle de uma máquina de relutância variável tipo 6/4. 2017. 83 f. Monografia (Graduação em Engenharia Elétrica) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, 2017.http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/35051porreponame:Repositório Institucional da Universidade Federal do Ceará (UFC)instname:Universidade Federal do Ceará (UFC)instacron:UFCinfo:eu-repo/semantics/openAccess2022-09-26T13:02:21Zoai:repositorio.ufc.br:riufc/35051Repositório InstitucionalPUBhttp://www.repositorio.ufc.br/ri-oai/requestbu@ufc.br || repositorio@ufc.bropendoar:2024-09-11T18:57:48.617389Repositório Institucional da Universidade Federal do Ceará (UFC) - Universidade Federal do Ceará (UFC)false |
dc.title.none.fl_str_mv |
Simulação e controle de uma máquina de relutância variável tipo 6/4 |
title |
Simulação e controle de uma máquina de relutância variável tipo 6/4 |
spellingShingle |
Simulação e controle de uma máquina de relutância variável tipo 6/4 Mesquita, Vinícius Alexandre de Máquina de relutância variável Simulador Controle de velocidade Controle digital |
title_short |
Simulação e controle de uma máquina de relutância variável tipo 6/4 |
title_full |
Simulação e controle de uma máquina de relutância variável tipo 6/4 |
title_fullStr |
Simulação e controle de uma máquina de relutância variável tipo 6/4 |
title_full_unstemmed |
Simulação e controle de uma máquina de relutância variável tipo 6/4 |
title_sort |
Simulação e controle de uma máquina de relutância variável tipo 6/4 |
author |
Mesquita, Vinícius Alexandre de |
author_facet |
Mesquita, Vinícius Alexandre de |
author_role |
author |
dc.contributor.none.fl_str_mv |
Correia, Wilkley Bezerra Reis, Laurinda Lúcia Nogueira dos |
dc.contributor.author.fl_str_mv |
Mesquita, Vinícius Alexandre de |
dc.subject.por.fl_str_mv |
Máquina de relutância variável Simulador Controle de velocidade Controle digital |
topic |
Máquina de relutância variável Simulador Controle de velocidade Controle digital |
description |
This work presents the development of a simulator for a 6/4 switched reluctance machine (SRM) used in the laboratory. This machine was totally designed and built by professors and university students, and it was realized the necessity of a simulator considering the parameters and non-linearities of this particular machine. For this, the mathematical modeling, the characterization of the mechanical parameters and the definition of the inductance profile for the implementation of a lookup table from past works, the elaboration of the drive circuit based on the asymmetric half-bridge converter, the study and application of drive logic for current control, soft and hard switching of the phase, as well as high speed drive with single pulse control. There is also the possibility of applying different types of loads to the machine, having a constant linear and quadratic characteristic, as well as operating as a primary machine of a DC generator that is coupled to the SRM axis and which feeds a variable resistance bank. Another type of perturbation implemented is the lack of phase, and can be applied at any given time for any phase. To validate the implemented simulator, two speed controllers with different expected performance were developed and the robustness of each was analyzed. Finally, in order to test the effectiveness of the simulator, the two speed controllers were applied in the simulator in the condition of application of load in the generator DC and phase failure and then in the real machine under the same conditions. The experimental results of velocity remained within the values observed in the simulator, while the reference current generated by the controller of simulator presented close values when operating around the point of identification of the plant. The comparison of the data proved the efficiency of the simulator. |
publishDate |
2017 |
dc.date.none.fl_str_mv |
2017 2018-08-23T19:56:44Z 2018-08-23T19:56:44Z |
dc.type.status.fl_str_mv |
info:eu-repo/semantics/publishedVersion |
dc.type.driver.fl_str_mv |
info:eu-repo/semantics/bachelorThesis |
format |
bachelorThesis |
status_str |
publishedVersion |
dc.identifier.uri.fl_str_mv |
MESQUITA, Vinícius Alexandre de. Simulação e controle de uma máquina de relutância variável tipo 6/4. 2017. 83 f. Monografia (Graduação em Engenharia Elétrica) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, 2017. http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/35051 |
identifier_str_mv |
MESQUITA, Vinícius Alexandre de. Simulação e controle de uma máquina de relutância variável tipo 6/4. 2017. 83 f. Monografia (Graduação em Engenharia Elétrica) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, 2017. |
url |
http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/35051 |
dc.language.iso.fl_str_mv |
por |
language |
por |
dc.rights.driver.fl_str_mv |
info:eu-repo/semantics/openAccess |
eu_rights_str_mv |
openAccess |
dc.format.none.fl_str_mv |
application/pdf |
dc.source.none.fl_str_mv |
reponame:Repositório Institucional da Universidade Federal do Ceará (UFC) instname:Universidade Federal do Ceará (UFC) instacron:UFC |
instname_str |
Universidade Federal do Ceará (UFC) |
instacron_str |
UFC |
institution |
UFC |
reponame_str |
Repositório Institucional da Universidade Federal do Ceará (UFC) |
collection |
Repositório Institucional da Universidade Federal do Ceará (UFC) |
repository.name.fl_str_mv |
Repositório Institucional da Universidade Federal do Ceará (UFC) - Universidade Federal do Ceará (UFC) |
repository.mail.fl_str_mv |
bu@ufc.br || repositorio@ufc.br |
_version_ |
1813029013815296000 |