Desenvolvimento de modelos hardware-in-the-loop para avaliação e testes de firmware para motores síncronos de imãs permanentes aplicados em sistemas de refrigeração
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Date
2024-02-26Primeiro membro da banca
Scalcon, Filipe Pinarello
Segundo membro da banca
Gabbi, Thieli Smidt
Metadata
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A presente dissertação apresenta uma avaliação da ferramenta de simulação Hardwarein-
the-Loop (HIL) para a aceleração do processo de desenvolvimento e validação de
firmware de controle de motores elétricos voltados à compressores volumétricos aplicados
em sistemas de refrigeração residencial. Com a crescente demanda por eficiência energética,
os sistemas de refrigeração com controle de velocidade ganham destaque no mercado.
Estes possibilitam controlar a taxa de refrigeração do sistema, além de apresentar volume
reduzido devido a utilização de PMSMs, que possuem elevada densidade de potência.
Assim, o desenvolvimento de firmware de controle se torna uma etapa fundamental de
projeto, o que aumenta consideravelmente a complexidade da aplicação. Desta forma,
este trabalho apresenta um estudo da ferramenta de simulações HIL visando a aceleração
do desenvolvimento de produto em ambiente industrial. Para tanto, são abordados os
aspectos de modelagem de PMSMs e de compressores em ambiente HIL. São estudadas
duas máquinas, uma de ímãs de superfície e outra de ímãs enterrados, ambas presentes em
modelos de compressores volumétricos disponíveis no mercado. Os parâmetros elétricos
e mecânicos destas máquinas, bem como dados experimentais do comportamento termodinâmico
destes compressores foram fornecidos pelo fabricante para a realização desta
pesquisa. As máquinas avaliadas são aplicadas em diferentes produtos, possuindo diferentes
sistemas de acionamento. Desta forma, esta dissertação tem por objetivo realizar
a modelagem em HIL e a validação dos drives de ambas. Resultados de simulação HIL
considerando o modelo dinâmico do compressor são apresentados. Por fim, são discutidas
estratégias para a implementação de rotinas de testes automáticos replicáveis em ambiente
industrial, a fim de acelerar o processo de desenvolvimento e validação de firmware
de controle.
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