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dc.creatorVianna, Pedro da Silveira
dc.date.accessioned2023-05-08T15:11:18Z
dc.date.available2023-05-08T15:11:18Z
dc.date.issued2023-02-14
dc.identifier.urihttp://repositorio.ufsm.br/handle/1/29003
dc.description.abstractThis master’s thesis presents the development of an electric traction system for urban vehicles using controller hardware-in-the-loop (CHIL) simulation and focusing on the electrical system components. For the purpose of obtaining a simulation model, the traction system is modeled following the forward facing methodology and the vehicle longitudinal model is used to represent the vehicle dynamics. The studied system comprises a single traction motor in a longitudinal architecture applied to the Renault Twizy vehicle, which is a passenger car. The main components of the traction system are designed following the latest trends, with a supply voltage of 400 V and the inverter switching at 10 kHz. The traction machine is a permanent magnet synchronous motor (PMSM) with a rated power of 11 kW, similar to the traction system of the previously mentioned vehicle model. Based on this, a field oriented control method is proposed to achieve speed regulation with a flux-weakening technique switching in when the demanded voltage is higher than the voltage supplied to the inverter. In order to develop realtime simulations, a OP5700 simulator manufactured by OPAL-RT Technologies is used, which is available at the Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia em Geração Distribuída de Energia Elétrica (INCT-GD), benefiting from toolboxes that allow the representation of high frequency events with high accuracy. Moreover, an interface board was designed to connect the simulator to a digital signal processor (DSP) where the control system is programmed. The simulation results validate the designed traction system and the proposed real-time simulation approach. The presented work aims to establish a base of knowledge for the development of a power hardware-in-the-loop (PHIL) simulation platform of electric traction systems, which would be an alternative to implementing prototypes of these systems using only physical components.eng
dc.description.sponsorshipInstituto Nacional de Ciência e Tecnologia em Geração Distribuída de Energia Elétrica - INCT-GDpor
dc.description.sponsorshipConselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPqpor
dc.description.sponsorshipCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPESpor
dc.description.sponsorshipFundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Rio Grande do Sul - FAPERGSpor
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.subjectSimulação em tempo realpor
dc.subjectVeículos elétricospor
dc.subjectSistemas de traçãopor
dc.subjectSimulação controller hardware-in-the-looppor
dc.subjectReal-time simulationeng
dc.subjectElectric vehicleseng
dc.subjectTraction systemseng
dc.subjectController hardware-inthe-loop simulationeng
dc.titleDesenvolvimento de sistemas de tração para veículos elétricos urbanos utilizando simulação em tempo realpor
dc.title.alternativeDevelopment of traction systems for urban electric vehicles using real-time simulationeng
dc.typeDissertaçãopor
dc.description.resumoEsta dissertação apresenta o desenvolvimento de um sistema de tração eletrificado para veículos urbanos utilizando simulação controller hardware-in-the-loop (CHIL), com foco nos componentes da parte elétrica do sistema. A fim de obter um modelo de simulação, utiliza-se a metodologia forward para modelagem do sistema e o modelo longitudinal para estabelecer as relações de torque e velocidade do veículo. Como objeto de estudo, considera-se uma arquitetura com um único motor de tração central aplicado ao veículo elétrico leve Renault Twizy. O dimensionamento dos principais componentes do sistema é realizado conforme as tendências atuais da aplicação, com a alimentação definida em 400 V e a comutação do inversor em 10 kHz. A máquina de tração é um motor síncrono de imãs permanentes (MSIP) com potência nominal de 11 kW, similar à tração do veículo citado. A partir disso, propõe-se a utilização do controle por orientação de campo para o acionamento da máquina com comutação para uma técnica de enfraquecimento de fluxo quando o inversor não for capaz de fornecer potência ao motor, o que ocorre devido à limitação imposta pela tensão do barramento de alimentação do sistema. Para realizar as simulações em tempo real, emprega-se o simulador OP5700 da OPAL-RT Technologies, disponível nos laboratórios do Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia em Geração Distribuída de Energia Elétrica (INCT-GD), com auxílio de ferramentas que possibilitam a representação de eventos em alta frequência com maior exatidão. Além disso, uma placa de interface foi projetada para a operação desse equipamento em conjunto com um Digital Signal Processor (DSP), no qual é implementado o sistema de controle citado. Os resultados obtidos validam o projeto do sistema de tração e a proposta de simulação em tempo real da aplicação em estudo. Esse trabalho busca estabelecer uma base de conhecimento para posterior desenvolvimento de uma plataforma de simulação power hardware-in-the-loop (PHIL) de sistemas de tração para veículos elétricos, a qual seria uma alternativa à implementação desses sistemas utilizando somente componentes físicos.por
dc.contributor.advisor1Rech, Cassiano
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/9375639768929991por
dc.contributor.advisor-co1Batschauer, Alessandro Luiz
dc.contributor.referee1Vieira, Rodrigo Padilha
dc.contributor.referee2Rocha, Nady
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/1373084863933507por
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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