Método de estimação da velocidade em motores de indução trifásicos através da corrente de armadura com aplicação da Teoria do Caos
Autor(a) principal: | |
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Data de Publicação: | 2021 |
Tipo de documento: | Tese |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFPB |
Texto Completo: | https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/26078 |
Resumo: | Three-phase induction motors are equipment widely used in the current industrial sector, this fact is explained by their low cost, their robustness, as well as their high operating efficiency. This equipment is present in practically all industrial sectors, which, in turn, makes these machines responsible for a significant portion of the total electrical energy consumed. As a result, it is necessary for three-phase induction motors to operate efficiently, meeting the demand for parameters such as torque and speed suitable for each application. In order to achieve this objective, it is essential to apply efficient control systems, which, through specific algorithms, are able to accurately estimate the rotation speed and adequate response time, which has driven several researches in the area. The present work proposes for the first time the application of the density of maxima chaotic variable for speed estimation in three-phase induction motor shafts. The estimation is performed from the acquisition and processing of electrical current signals from the motor supply in the time domain, without the use of invasive sensors to its structure. The technique presents a lower computational effort than the state-of-the-art techniques and a higher response time than the classical techniques based on the Fourier Transform, allowing the estimation of the speed even with the motor under variable load. Preliminary results show that the method is feasible for this type of application and can be a relevant tool in future frequency inverter projects. |
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Método de estimação da velocidade em motores de indução trifásicos através da corrente de armadura com aplicação da Teoria do CaosEstimação da velocidadeMotores de indução trifásicosSensorlessTeoria do caosSpeed estimationThree-phased induction motorChaos theoryCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICAThree-phase induction motors are equipment widely used in the current industrial sector, this fact is explained by their low cost, their robustness, as well as their high operating efficiency. This equipment is present in practically all industrial sectors, which, in turn, makes these machines responsible for a significant portion of the total electrical energy consumed. As a result, it is necessary for three-phase induction motors to operate efficiently, meeting the demand for parameters such as torque and speed suitable for each application. In order to achieve this objective, it is essential to apply efficient control systems, which, through specific algorithms, are able to accurately estimate the rotation speed and adequate response time, which has driven several researches in the area. The present work proposes for the first time the application of the density of maxima chaotic variable for speed estimation in three-phase induction motor shafts. The estimation is performed from the acquisition and processing of electrical current signals from the motor supply in the time domain, without the use of invasive sensors to its structure. The technique presents a lower computational effort than the state-of-the-art techniques and a higher response time than the classical techniques based on the Fourier Transform, allowing the estimation of the speed even with the motor under variable load. Preliminary results show that the method is feasible for this type of application and can be a relevant tool in future frequency inverter projects.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPESOs motores de indução trifásicos são equipamentos amplamente utilizados no setor industrial atual, tal fato explica-se devido seu baixo custo, sua robustez, como também, sua alta eficiência de operação. Esses equipamentos estão presentes em praticamente todos os setores industriais, o que, por sua vez, torna essas máquinas responsáveis por uma significativa parcela da energia elétrica total consumida. Em razão disso, é necessário que os motores de indução trifásicos operem de forma eficiente, atendendo a demanda de parâmetros, como o torque e a velocidade adequada para cada aplicação. Para que esse objetivo seja alcançado, é imprescindível a aplicação de sistemas de controle eficientes, que através de algoritmos específicos, sejam capazes de estimar a velocidade de rotação com exatidão e tempo de resposta adequado, o que tem impulsionado diversas pesquisas na área. O presente trabalho propõe pela primeira vez a aplicação da variável caótica de densidade de máximos para estimação da velocidade em eixos de motores de indução trifásicos. A estimação é realizada a partir da aquisição e processamento dos sinais de corrente elétrica de alimentação do motor no domínio do tempo, sem a utilização de sensores invasivos à sua estrutura. A técnica apresenta um esforço computacional inferior às técnicas do estado da arte e um tempo de resposta superior às técnicas clássicas baseadas na Transformada de Fourier, permitindo a estimação da velocidade mesmo com o motor sob carga variável. Resultados preliminares mostram que o método é factível para este tipo de aplicação e pode ser uma ferramenta relevante nos projetos de inversores de frequência no futuro.Universidade Federal da ParaíbaBrasilEngenharia MecânicaPrograma de Pós-Graduação em Engenharia MecânicaUFPBLima Filho, Abel Cavalcantehttp://lattes.cnpq.br/0801399035139894Silva, Marlio Antonio da2023-01-31T15:46:42Z2022-09-122023-01-31T15:46:42Z2021-11-30info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesishttps://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/26078porAttribution-NoDerivs 3.0 Brazilhttp://creativecommons.org/licenses/by-nd/3.0/br/info:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFPBinstname:Universidade Federal da Paraíba (UFPB)instacron:UFPB2023-05-22T16:41:57Zoai:repositorio.ufpb.br:123456789/26078Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttps://repositorio.ufpb.br/PUBhttp://tede.biblioteca.ufpb.br:8080/oai/requestdiretoria@ufpb.br|| diretoria@ufpb.bropendoar:2023-05-22T16:41:57Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFPB - Universidade Federal da Paraíba (UFPB)false |
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Three-phase induction motors are equipment widely used in the current industrial sector, this fact is explained by their low cost, their robustness, as well as their high operating efficiency. This equipment is present in practically all industrial sectors, which, in turn, makes these machines responsible for a significant portion of the total electrical energy consumed. As a result, it is necessary for three-phase induction motors to operate efficiently, meeting the demand for parameters such as torque and speed suitable for each application. In order to achieve this objective, it is essential to apply efficient control systems, which, through specific algorithms, are able to accurately estimate the rotation speed and adequate response time, which has driven several researches in the area. The present work proposes for the first time the application of the density of maxima chaotic variable for speed estimation in three-phase induction motor shafts. The estimation is performed from the acquisition and processing of electrical current signals from the motor supply in the time domain, without the use of invasive sensors to its structure. The technique presents a lower computational effort than the state-of-the-art techniques and a higher response time than the classical techniques based on the Fourier Transform, allowing the estimation of the speed even with the motor under variable load. Preliminary results show that the method is feasible for this type of application and can be a relevant tool in future frequency inverter projects. |
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