Acionamento de motor síncrono a ímã permanente sem sensor de posição rotórica.
Autor(a) principal: | |
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Data de Publicação: | 2011 |
Tipo de documento: | Tese |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCG |
Texto Completo: | http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/9554 |
Resumo: | O motor síncrono a ímã permanente apresenta características importantes para o acionamento de alto desempenho como elevada eficiência e relação potência/volume. O controle desse tipo de máquina requer o uso de um sensor de posição e/ou velocidade. Todavia, o uso desse sensor representa restrições ao sistema de acionamento como custo e confiabilidade. A eliminação do sensor de posição por técnicas de estimação de posição tem sido uma área de intensa investigação. De modo geral, as técnicas são divididas em duas categorias: técnicas baseadas em saliências magnéticas, destinadas para baixa velocidade. Notadamente, cada categoria apresenta vantagens e limitações a depender da velocidade de operação. Inicialmente, um estudo comparativo das técnicas de injeção de tensão de alta frequência utilizadas para estimação de posição e/ou velocidade em baixa velocidade é apresentado. Neste cenário, este trabalho propõe uma avaliação do limite superior de operação para um estimador de posição baseado na avaliação do conteúdo harmônico CA da corrente de referência de eixo q em função da velocidade e da largura de faixa do observador de posição. Além disso, o trabalho apresenta uma proposta para a determinação da região de transição entre estimadores de posição rotórica. O estudo é aplicado a transição entre as respostas de dois estimadores de posição. Em baixa velocidade, é aplicada tensão de alta frequência no referencial estacionário para rastrear a saliência magnética. Para alta velocidade, utiliza-se um filtro de estados para se estimar a força contra-eletromotriz. Com base no critério estabelecido, são definidas as larguras de faixa dos observadores de posição em função da velocidade. Resultados de simulação e resultados experimentais dos estudo realizados são apresentados e analisados. |
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Acionamento de motor síncrono a ímã permanente sem sensor de posição rotórica.Permanent magnet synchronous motor drive without rotor position sensor.Motores SíncronosPosição Rotórica - EstimaçãoPosição Rotórica – Acionamento sem SensorSensor de Posição e/ou VelocidadeForça Contra-eletromotrizSaliência MagnéticaFaixa de VelocidadeSynchronous MotorsRotary Position - EstimationRotor Position - Sensorless DriveCounter Electromotive ForceMagnetic OverhangSpeed RangeEngenharia ElétricaO motor síncrono a ímã permanente apresenta características importantes para o acionamento de alto desempenho como elevada eficiência e relação potência/volume. O controle desse tipo de máquina requer o uso de um sensor de posição e/ou velocidade. Todavia, o uso desse sensor representa restrições ao sistema de acionamento como custo e confiabilidade. A eliminação do sensor de posição por técnicas de estimação de posição tem sido uma área de intensa investigação. De modo geral, as técnicas são divididas em duas categorias: técnicas baseadas em saliências magnéticas, destinadas para baixa velocidade. Notadamente, cada categoria apresenta vantagens e limitações a depender da velocidade de operação. Inicialmente, um estudo comparativo das técnicas de injeção de tensão de alta frequência utilizadas para estimação de posição e/ou velocidade em baixa velocidade é apresentado. Neste cenário, este trabalho propõe uma avaliação do limite superior de operação para um estimador de posição baseado na avaliação do conteúdo harmônico CA da corrente de referência de eixo q em função da velocidade e da largura de faixa do observador de posição. Além disso, o trabalho apresenta uma proposta para a determinação da região de transição entre estimadores de posição rotórica. O estudo é aplicado a transição entre as respostas de dois estimadores de posição. Em baixa velocidade, é aplicada tensão de alta frequência no referencial estacionário para rastrear a saliência magnética. Para alta velocidade, utiliza-se um filtro de estados para se estimar a força contra-eletromotriz. Com base no critério estabelecido, são definidas as larguras de faixa dos observadores de posição em função da velocidade. Resultados de simulação e resultados experimentais dos estudo realizados são apresentados e analisados.The permanent magnet synchronous motor has important features for high performance drive such as high efficiency and power / volume ratio. Control of this type of machine requires the use of a position and / or speed sensor. However, the use of this sensor represents constraints on the drive system such as cost and reliability. Elimination of the position sensor by position estimation techniques has been an area of intense research. Generally speaking, the techniques are divided into two categories: techniques based on magnetic protrusions, designed for low speed. Notably, each category has advantages and limitations depending on the operating speed. Initially, a comparative study of the high frequency voltage injection techniques used for low speed position and / or velocity estimation is presented. In this scenario, this work proposes an evaluation of the upper operating limit for a position estimator based on the evaluation of the AC harmonic content of the q axis reference current as a function of the position observer speed and bandwidth. In addition, the paper presents a proposal for the determination of the transition region between rotor position estimators. The study applies the transition between the responses of two position estimators. At low speed, high frequency voltage is applied to the stationary frame to track the magnetic protrusion. For high speed, a state filter is used to estimate the counter electromotive force. Based on the established criterion, the bandwidths of the position observers are defined as a function of speed. Simulation results and experimental results of the performed studies are presented and analyzed.Universidade Federal de Campina GrandeBrasilCentro de Engenharia Elétrica e Informática - CEEIPÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA ELÉTRICAUFCGJACOBINA, Cursino Brandão.JACOBINA, C. B.http://lattes.cnpq.br/0261885352003041LIMA, Antonio Marcus Nogueira.LIMA, A. M. N.http://lattes.cnpq.br/2237395961717699SUEMITSU, Walter Issamu.RIBEIRO, Luiz Antonio de Souza.RIBEIRO, Ricardo Lúcio de Araújo.SANTOS JÚNIOR, Euzeli Cipriano dos.CORRÊA, Maurício Beltrão de Rossiter.FERNANDES, Eisenhawer de Moura.2011-05-092019-11-26T18:01:24Z2019-11-262019-11-26T18:01:24Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesishttp://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/9554FERNANDES, Eisenhawer. 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