1. Modelagem de um Motor de Indução Hexafásico
Assimétrico e a Redução de seus Harmônicos de
Corrente por um Controlador P-BSNN
Universidade Estadual de Campinas – UNICAMP
Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação – FEEC
Departamento de Sistemas e Energia – DSE
Corrente por um Controlador P-BSNN
Autor: Paulo Sergio Dainez
Orientador: Prof. Dr. Edson Bim
2. Sumário
1. Introdução e Motivação
2. Modelagem do motor
3. Sistema de controle
4. Resultados4. Resultados
2
3. Introdução e Motivação
Definição:
• Motores multifásicos possuem número de fases do
estator maior do que 3
• Motor hexafásico assimétrico é composto por dois
sistemas trifásicos defasados /6 (30o elétricos)sistemas trifásicos defasados /6 (30o elétricos)
3
4. Introdução e Motivação
Vantagens:
• Redução da potência por fase
• Aumento da confiabilidade
• Redução do acoplamento entre os harmônicos• Redução do acoplamento entre os harmônicos
espaciais e temporais
• Redução das perdas joule no rotor
• Diminuição da pulsação do torque
4
5. Introdução e Motivação
Desvantagens:
• Maior suscetibilidade a geração de harmônicos
de corrente
• Maior complexidade do sistema de controle• Maior complexidade do sistema de controle
5
6. Introdução e Motivação
Objetivos:
1. Desenvolver um modelo no referencial natural
abc-xyz, com os parâmetros obtidos a partir de
testes experimentais (rotor bloqueado e vazio)
6
2. Desenvolver um sistema de controle adaptativo
baseado na B-Spline Neural Network (BSNN),
para reduzir os harmônicos de corrente do
motor
7. Introdução e Motivação
Justificativas:
• O modelo no referencial natural abc-xyz pode
representar melhor os harmônicos espaciais
presentes no motor - Lsr(r)
7
sr r
• O modelo no referencial síncrono dq(h) permite
a obtenção do circuito elétrico equivalente e a
determinação de seus parâmetros a partir dos
testes experimentais
8. Introdução e Motivação
Metodologia:
• Desenvolver o modelo no referencial natural
abc-xyz
• Obter o modelo no referencial estacionário
estatórico-rotórico -mn
8
estatórico-rotórico -mn
• Obter o modelo no referencial síncrono dq(h)
• Obter o circuito elétrico equivalente
• Testes rotor bloqueado e a vazio
• Cálculo dos parâmetros – dq(h) → abc-xyz
16. Modelagem do motor
• Função de enrolamento do rotor:
1 - mb → ímpar mr = mb mr → ímpar
2 - mb → par mr = mb/2 mr → ímpar
3 - mr → par
16
3 - mr → par
• Forma da função de enrolamento (mb) e a
distribuição da fases (mr)
40. • Controle de corrente do plano dq(5)
Sistema de Controle
Síncrono
40
• H. S. Che, E. Levi, M. Jones, W. Hew, and N. A. Rahim,
“Current control methods for an asymmetrical six-phase induction motor drive,”
IEEE Trans. on Power Electronics, vol. 29, no. 1, pp. 407–417, Jan 2014.
Anti-Síncrono
41. • Controle de corrente do plano dq(5)
Sistema de Controle
DUAL PI
41
• H. S. Che, E. Levi, M. Jones, W. Hew, and N. A. Rahim,
“Current control methods for an asymmetrical six-phase induction motor drive,”
IEEE Trans. on Power Electronics, vol. 29, no. 1, pp. 407–417, Jan 2014.
49. Resultados
Testes:
• Sistema em malha aberta – Validar o modelo
• Sistema em malha fechada – Validar o controle
• Controle de velocidade e corrente do plano dq(1)
49
• Controle de velocidade e corrente do plano dq
• Controlador P-BSNN de corrente do plano dq(5)
53. Resultados - plano dq(1)
Controle de velocidade e corrente – plano dq(1)
• Magnetização
• Partida
• Reversão de velocidade
53
• Reversão de velocidade
• Aplicação de Carga
59. Resultados - plano dq(5)
• Resumo
450 rpm
Natural abc a ax
Sem 0,1 0,78 0,33 0,28
Dual PI 0,02 0,15 0,06 0,05
P-BSNN 0,015 0,02 0,016 0,014
59
P-BSNN 0,015 0,02 0,016 0,014
900 rpm
Natural abc a ax
Sem 0,15 0,49 0,22 0,23
Dual PI 0,05 0,14 0,07 0,07
P-BSNN 0,045 0,042 0,04 0,049
• Corrente |Idq
(5)| [A]
60. Resultados - plano dq(5)
• Resumo
450 rpm
Natural abc a ax
Sem/Dual PI 5 5,3 5,2 5,4
Sem/P-BSNN 6,6 39 20 20
60
900 rpm
Natural abc a ax
Sem/Dual PI 3 3,6 3,2 3,4
Sem/P-BSNN 3,2 11,7 5,5 4,6
• Razão entre a corrente do sistema sem e com controle
61. Conclusões
Principais Contribuições:
• Rotor equivalente em função de mb
• Determinação dos parâmetros do modelo no
ref. natural abc-xyz a partir dos testesref. natural abc-xyz a partir dos testes
experimentais no ref. Síncrono dq
• Controle adaptativo de corrente no plano dq(5)
baseado no BSNN
61
62. Modelagem de um Motor de Indução Hexafásico
Assimétrico e a Redução de seus Harmônicos de
Corrente por um Controlador P-BSNN
17/07/2016 6262
Corrente por um Controlador P-BSNN
Autor: Paulo Sergio Dainez
Orientador: Prof. Dr. Edson Bim