Controle direto de torque para uma máquina de indução eneafásica com redução de correntes harmônicas

Autor: Paz, Gilielson Figueredo da
Přispěvatelé: Freitas, Isaac Soares de, Melo, Victor Felipe Moura Bezerra
Jazyk: portugalština
Rok vydání: 2020
Předmět:
Zdroj: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFPB
Universidade Federal da Paraíba (UFPB)
instacron:UFPB
Popis: Electric induction machines are responsible for much of the driving force of industrial environments worldwide, being the largest representation in the energy consumption matrix of Brazilian industries. This strategic position highlights research in improving the development of machines and robust drive techniques that bring energy and financial savings. In this context, multiphase induction electric machines have stood out over the years in specific applications such as propulsion of ships and electric vehicles, elevators and aircraft. Some advantages presented by these machines that motivated the increase in research are: high efficiency, fault tolerance, higher power density and greater reliability. For this reason, the development of variable speed drive techniques, such as direct torque control (DTC), for multiphase machines is essential. The DTC has simplicity of implementation, robustness and less computational effort. This work discusses a method of direct torque control that uses virtual voltage vectors to reduce the harmonic distortion of the phase current in a symmetric induction drive system. As the classic DTC is a direct adaptation of the three-phase control, it does not take into account the presence of harmonic current components obtained from the spatial vector decomposition technique (SVD). Thus, in the classic DTC, these harmonic current components assume high amplitudes, causing distortion in the phase currents. In this way, it is shown that the DTC with virtual vectors minimizes the unwanted components, significantly reducing the distortion in the phase currents, maintaining the fast dynamic response of the classic DTC. Nenhuma As máquinas elétricas de indução são responsáveis pela maior parte da força motriz nos ambientes fabris do mundo, sendo a maior representatividade na matriz de consumo energética das indústrias brasileiras. Essa posição estratégica evidencia as pesquisas na melhoria do desenvolvimento das máquinas e de técnicas de acionamento robustas que tragam economia de energia e financeira. Neste contexto, as máquinas elétricas de indução multifásicas vêm se destacando ao longo dos anos em aplicações específicas como propulsão de navios e veículos elétricos, elevadores e aeronaves. Algumas vantagens apresentadas por essas máquinas que motivaram as crescentes pesquisas são: alta eficiência, tolerância a falhas, maior densidade de potência e maior confiabilidade. Por esse motivo, o desenvolvimento de técnicas de acionamento a velocidade variável, como o controle direto de torque (do inglês direct torque control - DTC), para as máquinas multifásicas é essencial. O DTC apresenta simplicidade de implementação, robustez e menor esforço computacional. Este trabalho discute um método de controle direto de torque que utiliza vetores virtuais de tensão para reduzir a distorção harmônica das correntes de fase em um sistema de acionamento de uma máquina de indução simétrica eneafásica. Como o DTC clássico é uma adaptação direta do controle trifásico, ele não leva em conta a presença das componentes de correntes harmônicas obtidas a partir da técnica de decomposição de vetores espaciais (do inglês space vector decomposition - SVD). Assim, no DTC clássico, essas componentes de correntes harmônicas assumem amplitudes altas, causando distorção nas correntes de fase. Desta forma, é mostrado que o DTC com vetores virtuais minimiza as componentes indesejadas, reduzindo significativamente a distorção nas correntes de fase, mantendo a rápida resposta dinâmica do DTC clássico.
Databáze: OpenAIRE