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dc.creatorBaratieri, Cassio Luciano
dc.date.accessioned2019-06-07T13:56:28Z
dc.date.available2019-06-07T13:56:28Z
dc.date.issued2015-08-20
dc.identifier.urihttp://repositorio.ufsm.br/handle/1/16787
dc.description.abstractThis thesis presents contributions to the sensorless vector control of Permanent Magnet Synchronous Motors (PMSM) with nonsinusoidal back Electromotive Force (back- EMF), whose magnets are allocated on the rotor surface. The proposed technique can reduce the oscillations in the electromagnetic torque and the copper losses in the stator windings depending on the back-EMF. In order to understand the motivation of this work, the particularities that differentiate PMSMs are initially discussed. Thus, this motor can be contextualized in the development of more efficient products. In the following, two dynamic models of nonsinusoidal PMSM are derived. The first model represented in stationary reference frame is used to determine a stator current observer. This observer is expressed in discrete time and is based on high order sliding mode, specifically, in the super-twisting algorithm with a new modification, that uses variable gains for chattering minimization. The second model that is derived from a new synchronous transformation frame oriented on back-EMF vector, is used to vector control of PMSM. In addition, a selective filtering process is included in the control system, allowing to eliminate the residual chattering of the estimates of back-EMF and to implement the proposed transformation in a hybrid vector control system, which provides the sinusoidal and non-sinusoidal vector control. As result, it is possible to achieve improvements in the motor energy efficiency. In order to allow the operation at low speeds and at standstill, I-f control method is adopted with some enhancements. Among these enhancements, it can be highlighted the methodology for motor starting design and the bidirectional transition method that allows a smooth and fast transition between the control strategies. Finally, simulation and experimental results are presented to validate the theoretical developments and to demonstrate the feasibility of implementation.eng
dc.description.sponsorshipCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPESpor
dc.languageporpor
dc.publisherUniversidade Federal de Santa Mariapor
dc.rightsAttribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International*
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/*
dc.subjectAlgoritmo super-twistingpor
dc.subjectControle I-fpor
dc.subjectControle vetorial sensorlesspor
dc.subjectModos deslizantes em tempo discretopor
dc.subjectMotores síncronos de ímãs permanentes com FCEM não senoidalpor
dc.subjectSuper-twisting algorithmeng
dc.subjectI-f controleng
dc.subjectSensorless vector controleng
dc.subjectNonsinusoidal back-EMF permanent magnet synchronous motorseng
dc.subjectDiscrete time sliding modeeng
dc.titleContribuições ao controle do motor síncrono de ímã permanente com FCEM não senoidalpor
dc.title.alternativeContributions to control methods of permanent magnet synchronous motor with nonsinusoidal back-emfeng
dc.typeTesepor
dc.description.resumoEsta tese apresenta contribuições ao controle vetorial sensorless de Motores Síncronos de Ímãs Permanentes (MSIP) com Força Contraeletromotriz (FCEM) não senoidal, cujos ímãs são alocados na superfície do rotor. A técnica proposta permite reduzir as oscilações no conjugado eletromagnético e, dependendo da FCEM, as perdas no cobre dos enrolamentos do estator. Para compreender a motivação deste trabalho, as particularidades que diferenciam os MSIPs são inicialmente discutidas. Desta forma, pode-se contextualizar esse motor no desenvolvimento de produtos mais eficientes. Em seguida, dois modelos dinâmicos do MSIP não senoidal são derivados. O primeiro modelo, representado no referencial estacionário , é usado para determinar um observador de corrente. Esse observador é expresso em tempo discreto e baseia-se nos modos deslizantes de ordem superior, especificamente, no algoritmo super-twisting com uma nova modificação, que usa ganhos variáveis para a minimização do chattering. O segundo modelo, obtido a partir de uma nova transformação síncrona orientada ao vetor de FCEM, é usado no controle vetorial do MSIP. Além disso, um processo de filtragem seletiva é incluído ao sistema de controle, permitindo eliminar o chattering residual das estimativas da FCEM e implementar a transformação proposta em um sistema de controle híbrido, que propicia o controle vetorial senoidal e não senoidal. Em vista disso, é possível obter o aprimoramento da eficiência energética do motor. De forma a suprir a operação em baixas rotações e na velocidade nula, o controle I-f é adotado com alguns aprimoramentos. Dentre esses aprimoramentos, destaca-se a metodologia de projeto da partida e o método de transição bidirecional, que permite a transição suave e rápida entre as estratégias de controle abordadas. Por fim, resultados de simulação e experimentais são apresentados para validar os desenvolvimentos teóricos bem como demonstrar a viabilidade de implementação.por
dc.contributor.advisor1Pinheiro, Humberto
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/5900576762082210por
dc.contributor.referee1Andrade, Darizon Alves de
dc.contributor.referee1Latteshttp://lattes.cnpq.br/0010205194816384por
dc.contributor.referee2Grigoletto, Felipe Bovolini
dc.contributor.referee2Latteshttp://lattes.cnpq.br/7906627505162145por
dc.contributor.referee3Gründling, Hilton Abílio
dc.contributor.referee3Latteshttp://lattes.cnpq.br/6128096609162437por
dc.contributor.referee4Vieira, Rodrigo Padilha
dc.contributor.referee4Latteshttp://lattes.cnpq.br/7274686165301866por
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/4563231120744990por
dc.publisher.countryBrasilpor
dc.publisher.departmentEngenharia Elétricapor
dc.publisher.initialsUFSMpor
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Engenharia Elétricapor
dc.subject.cnpqCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICApor
dc.publisher.unidadeCentro de Tecnologiapor


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