Controle e acionamento de máquinas síncronas de ímãs permanentes internos baseado em estratégia MTPA visando elevado desempenho dinâmico e reduzido custo computacional
Resumo
Este trabalho apresenta o estudo e desenvolvimento de um sistema de controle aplicado a
máquinas síncronas de ímãs permanentes internos (IPMSM). Tendo em vista a crescente
utilização desse tipo de motor, principalmente como sistema de tração em veículos elétricos,
é necessário o estudo e desenvolvimento de sistemas de controle afim de maximizar
o desempenho e eficiência do sistema. Inicialmente, o modelo matemático da máquina é
obtido a partir da análise do circuito elétrico equivalente e dinâmicas mecânicas. Baseado
no modelo obtido, é apresentado o projeto dos controladores de corrente e velocidade
afim de realizar o controle de velocidade da máquina. Os controladores foram projetados e
discretizados com finalidade de obter alto desempenho e eficiência da máquina, somados
a um baixo custo computacional para implementação em microcontroladores. Para lograr
tais objetivos, foram utilizados controladores PIs (proporcional-integral) para corrente e velocidade,
atrelados a um algoritmo MTPA (maximum torque per ampere) para o controle do
torque. Foram projetados controladores que, apesar de sofrerem os efeitos das não linearidades
da máquina, rastreiam de forma satisfatória as referências impostas. As malhas
de controle foram validadas através de simulações no software Typhoon HIL e o desempenho
do algoritmo MTPA desenvolvido é comparado com o do controlador linear de torque.
Por fim, é implementado um sistema de controle de velocidade que possui satisfatório
desempenho dinâmico atrelado a leis de controle que demandam baixo processamento
computacional para a sua implementação.
Coleções
Os arquivos de licença a seguir estão associados a este item: