Análise e comparação de técnicas de controle para aumento da eficiência energética de motores de indução trifásicos

• Autor(a) principal: Marchetto Filho, Geovane
• Data de Publicação: 2016
• 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/1/15073
• topic: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA; Motores elétricos de indução; Energia elétrica - Motores; Energia - Conservação; Electric motors, Induction; Electric power - Motors; Electric power - Motors; Energy conservation

Esta pesquisa apresenta uma análise e comparação de técnicas de controle que visam o aumento da eficiência energética em acionamentos de motores de indução trifásicos. Primeiramente são realizadas as modelagens elétrica e mecânica da máquina de indução. Para a determinação do método de controle a ser utilizado é realizada uma pesquisa sobre os métodos propostos na literatura. Feita a análise dos métodos de controle, é definido o controle de campo orientado indireto (IFOC) para ser utilizado nesse projeto, sendo composto por quatro controladores do tipo proporcional e integral (PI): controlador de velocidade rotórica, controlador de fluxo rotórico e controladores das correntes estatóricas em referencial arbitrário. Visando o estudo do aumento da eficiência energética no acionamento de motores de indução, inicialmente, são investigadas as perdas nesses motores. Considerando o controle IFOC, uma forma de minimizar as perdas da máquina é otimizando o fluxo rotórico de referência. É levantado um estudo sobre as técnicas de controle que visam a obtenção da otimização do fluxo, das quais se dividem em dois principais grupos: por controle por busca recursiva (SC – Search Control) e por controle baseado no modelo de perdas (LMC – Loss-model-based Control). São escolhidos dois métodos, um para cada grupo, para serem analisados e comparados. A avaliação do desempenho das técnicas escolhidas é realizada, em um primeiro momento, por meio de resultados de simulação computacional utilizando o software matemático MATLAB®, onde foram impostas variadas condições de acionamento. Para sustentação da análise são realizados acionamentos em uma plataforma física, disponibilizada pelo PPGEE, onde foram realizados ensaios com diferentes condições de carga para cada técnica de otimização do fluxo estudada. Os resultados obtidos demonstraram a real possibilidade da utilização dessas técnicas para melhoria do aproveitamento energético em um acionamento vetorial de um motor de indução. Dentre as duas técnicas estudadas, a que se destacou, visto a melhoria na eficiência energética, em todas as condições impostas foi a LMC, tanto nos resultados obtidos via simulação como também nos obtidos via implementação prática.