Controle vetorial de velocidade aplicado a motores síncronos com rotor de ímã permanente
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Data de Publicação: | 2021 |
Tipo de documento: | Trabalho de conclusão de curso |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT)) |
Texto Completo: | http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/27640 |
Resumo: | Esse trabalho reúne as partes desenvolvidas para a aplicação do controle vetorial de velocidade para um motor síncrono de ímã permanente. São abordados os conceitos teóricos e ferramentas usadas como base para a elaboração de um modelo matemático e proposto um esquema de controle. A análise numérica do modelo foi realizada com método de Euler, tornando possível visualizar o comportamento do sistema para a operação em malha aberta e malha fechada. Foi produzida uma placa de circuito impresso e realizada a configuração de um microcontrolador STM32F407VET6 para implementação do controle em bancada, com o objetivo de visualizar o comportamento real do sistema e analisar se o modelo proposto é adequado. Como resultado, foi realizada a aplicação da técnica em um motor com potência nominal de 785 Watts instalado em um suporte com um freio magnético e com velocidade de referência em forma de rampa ajustada para 1000 RPM. Foi possível observar que as variáveis de tensão e corrente tem forma de onda com a mesma dinâmica que rampa de velocidade imposta. A velocidade do motor segue a referência com erro menor que 5% em regime e que o controlador consegue retornar a velocidade de saída para próximo do valor de referência na variação em degrau de carga equivalemente a 67,2% do valor de conjugado nominal. |
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2022-03-15T14:25:33Z2022-03-15T14:25:33Z2021-05-07SANTOS, Gabriela Calini dos. Controle vetorial de velocidade aplicado a motores síncronos com rotor de ímã permanente. 2021. Trabalho de Conclusão de Curso (Engenharia de Elétrica) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR), Pato Branco, 2021.http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/27640Esse trabalho reúne as partes desenvolvidas para a aplicação do controle vetorial de velocidade para um motor síncrono de ímã permanente. São abordados os conceitos teóricos e ferramentas usadas como base para a elaboração de um modelo matemático e proposto um esquema de controle. A análise numérica do modelo foi realizada com método de Euler, tornando possível visualizar o comportamento do sistema para a operação em malha aberta e malha fechada. Foi produzida uma placa de circuito impresso e realizada a configuração de um microcontrolador STM32F407VET6 para implementação do controle em bancada, com o objetivo de visualizar o comportamento real do sistema e analisar se o modelo proposto é adequado. Como resultado, foi realizada a aplicação da técnica em um motor com potência nominal de 785 Watts instalado em um suporte com um freio magnético e com velocidade de referência em forma de rampa ajustada para 1000 RPM. Foi possível observar que as variáveis de tensão e corrente tem forma de onda com a mesma dinâmica que rampa de velocidade imposta. A velocidade do motor segue a referência com erro menor que 5% em regime e que o controlador consegue retornar a velocidade de saída para próximo do valor de referência na variação em degrau de carga equivalemente a 67,2% do valor de conjugado nominal.This monography brings together the parts developed for the application of vectorial speed control for a permanent magnet synchronous motor. The theoretical concepts and tools used as a basis for the elaboration of a mathematical model are addressed and a control scheme is proposed. The numerical analysis of the model was performed using the Euler method, making it possible to visualize the behavior of the system for open-loop and closed-loop operation. A printed circuit board was produced and a STM32F407VET6 microcontroller was configured to implement control in the laboratory, with the objective of visualizing the real behavior of the system and analyzing whether the proposed model is adequate. As a result, the technique was applied to an engine with a nominal power of 785 Watts installed in a support with a magnetic brake and with a reference speed in the form of a ramp adjusted to 1000 RPM. It was possible to observe that the voltage and current variables have a waveform with the same dynamics as the imposed speed ramp. The motor speed follows the reference with an error of less than 5 % in steady state and that the controller is able to return the output speed to close to the reference value in the load step variation equivalent to 67.2 % of the nominal torque value .porUniversidade Tecnológica Federal do ParanáPato BrancoEngenharia ElétricaUTFPRBrasilDepartamento Acadêmico de ElétricaCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICACálculo vetorialControladores elétricosMáquinas elétricas síncronasMotores elétricosVector analysisElectric controllersEletric machinery, SynchronowsElectric motorsControle vetorial de velocidade aplicado a motores síncronos com rotor de ímã permanenteSpeed control vector applied to permanente magnet synchronous motorsinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/bachelorThesisPato BrancoTorrico, César Rafael ClaureTorrico, César Rafael ClaureVargas, Diogo RibeiroCarati, Emerson GiovaniSantos, Gabriela Calini dosinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))instname:Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)instacron:UTFPRORIGINALPB_COELT_2021_1_09.pdfPB_COELT_2021_1_09.pdfapplication/pdf6399675http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/27640/1/PB_COELT_2021_1_09.pdf0863aebae0734420923e5d37f748bd7bMD51LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81290http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/27640/2/license.txtb9d82215ab23456fa2d8b49c5df1b95bMD52TEXTPB_COELT_2021_1_09.pdf.txtPB_COELT_2021_1_09.pdf.txtExtracted texttext/plain86205http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/27640/3/PB_COELT_2021_1_09.pdf.txtca8330b3b9affca45555c4b4130335e5MD53THUMBNAILPB_COELT_2021_1_09.pdf.jpgPB_COELT_2021_1_09.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg1377http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/27640/4/PB_COELT_2021_1_09.pdf.jpg2e70e11cd64a1d41a95808fd228eb136MD541/276402022-03-16 03:06:11.642oai:repositorio.utfpr.edu.br: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ório de PublicaçõesPUBhttp://repositorio.utfpr.edu.br:8080/oai/requestopendoar:2022-03-16T06:06:11Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT)) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)false |
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