Metodologia para a redução da vibração e da ondulação de torque de um motor de relutância chaveado especial a partir do uso de simulações multifásicas e de algoritmos genéticos.

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Corrêa, Daniel Augusto Prudente
Data de Publicação: 2018
Tipo de documento: Tese
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
Texto Completo: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3143/tde-20092018-100641/
Resumo: A finalidade inicial deste estudo foi desenvolver um modelo computacional multifísico de um acionamento eletrônico, composto por um motor de relutância 4/2 bifásico, um conversor eletrônico de potência, um controlador, os componentes mecânicos estruturais do motor e os acoplamentos entre os diferentes domínios físicos. Para a implementação do modelo proposto, foram utilizados recursos de simulações numéricas e acopladas do MEF (Método dos Elementos Finitos) em uma plataforma de simulação multifísica, de modo a realizar acoplamento entre três áreas do conhecimento: circuitos elétricos, campos eletromagnéticos e componentes mecânicos estruturais e de vibração. Uma vez desenvolvido o modelo multifísico, este foi associado a um procedimento de otimização dos ângulos de disparo que utiliza um modelo de algoritmos genéticos e, como um conjunto, estes foram aplicados na redução da vibração e da ondulação de torque do motor de relutância chaveado, resultando em uma nova metodologia para a abordagem desses problemas. De modo a comprovar os resultados obtidos nas simulações, foram realizados diversos ensaios experimentais para a validação de cada etapa do desenvolvimento, tais como levantamento das formas de onda de tensão e correntes, ensaios de vibração, etc. Os modelos desenvolvidos foram testados em função de modificações realizadas tanto nos parâmetros de controle do acionamento, como também em função de modificações mecânicas estruturais na geometria do rotor.
id USP_19dfe7388dc5647e683fb982557e2ab1
oai_identifier_str oai:teses.usp.br:tde-20092018-100641
network_acronym_str USP
network_name_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
repository_id_str 2721
spelling Metodologia para a redução da vibração e da ondulação de torque de um motor de relutância chaveado especial a partir do uso de simulações multifásicas e de algoritmos genéticos.Methodology for vibration and torque ripple reduction of special switched reluctance motor using multi-physis simulations and genetic algorithms.Algoritmos genéticosFEMMEFMethodologyMetodologiaMotor de Relutância Chaveado (MRC)Multi-physics simulationsOndulação de torqueSimulações multifísicasSwitched Reluctance Motor (SRM)Torque rippleVibraçõesVibrationA finalidade inicial deste estudo foi desenvolver um modelo computacional multifísico de um acionamento eletrônico, composto por um motor de relutância 4/2 bifásico, um conversor eletrônico de potência, um controlador, os componentes mecânicos estruturais do motor e os acoplamentos entre os diferentes domínios físicos. Para a implementação do modelo proposto, foram utilizados recursos de simulações numéricas e acopladas do MEF (Método dos Elementos Finitos) em uma plataforma de simulação multifísica, de modo a realizar acoplamento entre três áreas do conhecimento: circuitos elétricos, campos eletromagnéticos e componentes mecânicos estruturais e de vibração. Uma vez desenvolvido o modelo multifísico, este foi associado a um procedimento de otimização dos ângulos de disparo que utiliza um modelo de algoritmos genéticos e, como um conjunto, estes foram aplicados na redução da vibração e da ondulação de torque do motor de relutância chaveado, resultando em uma nova metodologia para a abordagem desses problemas. De modo a comprovar os resultados obtidos nas simulações, foram realizados diversos ensaios experimentais para a validação de cada etapa do desenvolvimento, tais como levantamento das formas de onda de tensão e correntes, ensaios de vibração, etc. Os modelos desenvolvidos foram testados em função de modificações realizadas tanto nos parâmetros de controle do acionamento, como também em função de modificações mecânicas estruturais na geometria do rotor.The initial purpose of this study was developing a multi-physical computational model of a power electronic motor drive, composed to a 2-Phase Switched Reluctance Motor (SRM) 4/2, a power electronic converter, a controller, motor mechanical and structural components and the coupling among different physical domains. For implementing of the proposed model, it was used FEM (Finite Element Method) coupled and numerical simulations resources in a multi-physic simulation platform, in order to accomplish the coupling among the three areas of knowledge: electrical circuits, electromagnetic fields and structural and mechanics components and vibration. Once finished the multi-physical model, it was associated with a optimization procedure of firing angles which uses genetic algorithm model and, as a whole, it was applied on the SRM vibration and torque ripple reduction, resulting in a new methodology to approaching these problems. In order to prove obtained simulation results, it was carried out several experimental tests to validate each development stage, such as the voltage and currents wave forms mapping, vibration tests, etc. The developed models were tested as much function of drive control parameters as the rotor geometry mechanical and structural modifications.Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USPNabeta, Silvio IkuyoCorrêa, Daniel Augusto Prudente2018-06-11info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdfhttp://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3143/tde-20092018-100641/reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USPinstname:Universidade de São Paulo (USP)instacron:USPLiberar o conteúdo para acesso público.info:eu-repo/semantics/openAccesspor2018-10-03T01:45:28Zoai:teses.usp.br:tde-20092018-100641Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.teses.usp.br/PUBhttp://www.teses.usp.br/cgi-bin/mtd2br.plvirginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.bropendoar:27212018-10-03T01:45:28Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)false
dc.title.none.fl_str_mv Metodologia para a redução da vibração e da ondulação de torque de um motor de relutância chaveado especial a partir do uso de simulações multifásicas e de algoritmos genéticos.
Methodology for vibration and torque ripple reduction of special switched reluctance motor using multi-physis simulations and genetic algorithms.
title Metodologia para a redução da vibração e da ondulação de torque de um motor de relutância chaveado especial a partir do uso de simulações multifásicas e de algoritmos genéticos.
spellingShingle Metodologia para a redução da vibração e da ondulação de torque de um motor de relutância chaveado especial a partir do uso de simulações multifásicas e de algoritmos genéticos.
Corrêa, Daniel Augusto Prudente
Algoritmos genéticos
FEM
MEF
Methodology
Metodologia
Motor de Relutância Chaveado (MRC)
Multi-physics simulations
Ondulação de torque
Simulações multifísicas
Switched Reluctance Motor (SRM)
Torque ripple
Vibrações
Vibration
title_short Metodologia para a redução da vibração e da ondulação de torque de um motor de relutância chaveado especial a partir do uso de simulações multifásicas e de algoritmos genéticos.
title_full Metodologia para a redução da vibração e da ondulação de torque de um motor de relutância chaveado especial a partir do uso de simulações multifásicas e de algoritmos genéticos.
title_fullStr Metodologia para a redução da vibração e da ondulação de torque de um motor de relutância chaveado especial a partir do uso de simulações multifásicas e de algoritmos genéticos.
title_full_unstemmed Metodologia para a redução da vibração e da ondulação de torque de um motor de relutância chaveado especial a partir do uso de simulações multifásicas e de algoritmos genéticos.
title_sort Metodologia para a redução da vibração e da ondulação de torque de um motor de relutância chaveado especial a partir do uso de simulações multifásicas e de algoritmos genéticos.
author Corrêa, Daniel Augusto Prudente
author_facet Corrêa, Daniel Augusto Prudente
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Nabeta, Silvio Ikuyo
dc.contributor.author.fl_str_mv Corrêa, Daniel Augusto Prudente
dc.subject.por.fl_str_mv Algoritmos genéticos
FEM
MEF
Methodology
Metodologia
Motor de Relutância Chaveado (MRC)
Multi-physics simulations
Ondulação de torque
Simulações multifísicas
Switched Reluctance Motor (SRM)
Torque ripple
Vibrações
Vibration
topic Algoritmos genéticos
FEM
MEF
Methodology
Metodologia
Motor de Relutância Chaveado (MRC)
Multi-physics simulations
Ondulação de torque
Simulações multifísicas
Switched Reluctance Motor (SRM)
Torque ripple
Vibrações
Vibration
description A finalidade inicial deste estudo foi desenvolver um modelo computacional multifísico de um acionamento eletrônico, composto por um motor de relutância 4/2 bifásico, um conversor eletrônico de potência, um controlador, os componentes mecânicos estruturais do motor e os acoplamentos entre os diferentes domínios físicos. Para a implementação do modelo proposto, foram utilizados recursos de simulações numéricas e acopladas do MEF (Método dos Elementos Finitos) em uma plataforma de simulação multifísica, de modo a realizar acoplamento entre três áreas do conhecimento: circuitos elétricos, campos eletromagnéticos e componentes mecânicos estruturais e de vibração. Uma vez desenvolvido o modelo multifísico, este foi associado a um procedimento de otimização dos ângulos de disparo que utiliza um modelo de algoritmos genéticos e, como um conjunto, estes foram aplicados na redução da vibração e da ondulação de torque do motor de relutância chaveado, resultando em uma nova metodologia para a abordagem desses problemas. De modo a comprovar os resultados obtidos nas simulações, foram realizados diversos ensaios experimentais para a validação de cada etapa do desenvolvimento, tais como levantamento das formas de onda de tensão e correntes, ensaios de vibração, etc. Os modelos desenvolvidos foram testados em função de modificações realizadas tanto nos parâmetros de controle do acionamento, como também em função de modificações mecânicas estruturais na geometria do rotor.
publishDate 2018
dc.date.none.fl_str_mv 2018-06-11
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/doctoralThesis
format doctoralThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3143/tde-20092018-100641/
url http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3143/tde-20092018-100641/
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.relation.none.fl_str_mv
dc.rights.driver.fl_str_mv Liberar o conteúdo para acesso público.
info:eu-repo/semantics/openAccess
rights_invalid_str_mv Liberar o conteúdo para acesso público.
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
dc.coverage.none.fl_str_mv
dc.publisher.none.fl_str_mv Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
publisher.none.fl_str_mv Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
dc.source.none.fl_str_mv
reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
instname:Universidade de São Paulo (USP)
instacron:USP
instname_str Universidade de São Paulo (USP)
instacron_str USP
institution USP
reponame_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
collection Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
repository.name.fl_str_mv Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)
repository.mail.fl_str_mv virginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.br
_version_ 1815257182338285568