dc.creator | Baratieri, Cassio Luciano | |
dc.date.accessioned | 2019-06-07T13:56:28Z | |
dc.date.available | 2019-06-07T13:56:28Z | |
dc.date.issued | 2015-08-20 | |
dc.identifier.uri | http://repositorio.ufsm.br/handle/1/16787 | |
dc.description.abstract | This 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.sponsorship | Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES | por |
dc.language | por | por |
dc.publisher | Universidade Federal de Santa Maria | por |
dc.rights | Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International | * |
dc.rights.uri | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/ | * |
dc.subject | Algoritmo super-twisting | por |
dc.subject | Controle I-f | por |
dc.subject | Controle vetorial sensorless | por |
dc.subject | Modos deslizantes em tempo discreto | por |
dc.subject | Motores síncronos de ímãs permanentes com FCEM não senoidal | por |
dc.subject | Super-twisting algorithm | eng |
dc.subject | I-f control | eng |
dc.subject | Sensorless vector control | eng |
dc.subject | Nonsinusoidal back-EMF permanent magnet synchronous motors | eng |
dc.subject | Discrete time sliding mode | eng |
dc.title | Contribuições ao controle do motor síncrono de ímã permanente com FCEM não senoidal | por |
dc.title.alternative | Contributions to control methods of permanent magnet synchronous motor with nonsinusoidal back-emf | eng |
dc.type | Tese | por |
dc.description.resumo | Esta 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.advisor1 | Pinheiro, Humberto | |
dc.contributor.advisor1Lattes | http://lattes.cnpq.br/5900576762082210 | por |
dc.contributor.referee1 | Andrade, Darizon Alves de | |
dc.contributor.referee1Lattes | http://lattes.cnpq.br/0010205194816384 | por |
dc.contributor.referee2 | Grigoletto, Felipe Bovolini | |
dc.contributor.referee2Lattes | http://lattes.cnpq.br/7906627505162145 | por |
dc.contributor.referee3 | Gründling, Hilton Abílio | |
dc.contributor.referee3Lattes | http://lattes.cnpq.br/6128096609162437 | por |
dc.contributor.referee4 | Vieira, Rodrigo Padilha | |
dc.contributor.referee4Lattes | http://lattes.cnpq.br/7274686165301866 | por |
dc.creator.Lattes | http://lattes.cnpq.br/4563231120744990 | por |
dc.publisher.country | Brasil | por |
dc.publisher.department | Engenharia Elétrica | por |
dc.publisher.initials | UFSM | por |
dc.publisher.program | Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica | por |
dc.subject.cnpq | CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA | por |
dc.publisher.unidade | Centro de Tecnologia | por |