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![Modelagem do motor
• Obtenção dos parâmetrosHarmônico
Parâmetros Ensaio a vazio Rotor bloqueado
Tensão [V] 126,7 49,6
Corrente [A] 3,46 6,44
Potência Ativa [W] 528,2
Potência Reativa [VAr] 2628,7 1845,8
35
1ª
Potência Reativa [VAr] 2628,7 1845,8
Indutância [mH] 97,1 16,6
Resistência [Ω] 2,1
5ªHarmônico
Parâmetros r = 900 rpm r = 0 rpm
Tensão [V] 42 42
Corrente [A] 2,13 2,11
Potência Reativa [VAr] 449 468,5
Indutância [mH] 8,8 9,3](https://image.slidesharecdn.com/d415887e-3f96-4958-8aec-facc105dee74-160911110321/85/Dainez_Tese_Apresentacao-35-320.jpg)
![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]](https://image.slidesharecdn.com/d415887e-3f96-4958-8aec-facc105dee74-160911110321/85/Dainez_Tese_Apresentacao-59-320.jpg)
Dainez_Tese_Apresentacao
- 1. Modelagem de umMotor 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 eMotivação 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
- 9. Modelagem do motor •Rotor gaiola de esquilo 9
- 10. Modelagem do motor •Rotor gaiola de esquilo 10
- 11. Modelagem do motor •Rotor gaiola de esquilo 11
- 12. Modelagem do motor •Equações do motor no referencial natural abc-xyz 12
- 13. Modelagem do motor •Equações do motor no referencial natural abc-xyz 13
- 14. Modelagem do motor •Cálculo da Indutância – Função de enrolamento 14
- 15. Modelagem do motor •Função de enrolamento do estator 15
- 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)
- 17. Modelagem do motor •Função de enrolamento do rotor: mb → par mr → impar 17
- 18. Modelagem do motor •Indutância do Estator: concentrado 18
- 19. Modelagem do motor •Indutância do Rotor: mb → par 19
- 20. Modelagem do motor •Função de indutância mutua Estator/Rotor – Lsr 20
- 21. Modelagem do motor •Indutância mútua entre estator e rotor 21
- 22. Modelagem do motor •Matriz de Transformação: abc-xyz → -mn 22 Se m for impar →
- 23. Modelagem do motor •Matriz de Transformação: abc-xyz → -mn 23 Se m for impar → Se m for par →
- 24. Modelagem do motor •TS – Estator hexafásico assimétrico 24 • TR – Rotor com 5 fases
- 25. Modelagem do motor •Transformação: abc-xyz → -mn 25
- 26. Modelagem do motor •Transformação: abc-xyz → -mn 26
- 27. Modelagem do motor •Transformação: abc-xyz → -mn (1) (3) (5) 27 mn(1) mn(3)
- 28. Modelagem do motor •Transformação: abc-xyz → -mn 28
- 29. Modelagem do motor •Transformação: abc-xyz → -mn onde 29 onde
- 30. Modelagem do motor •Equação vetorial no referencial αβ(1,3,5) - mn(1,3) 30
- 31. Modelagem do motor •Transformação: αβ(h) - mn(h) → dq(h) onde: 31
- 32. Modelagem do motor •Equação no referencial dq(h) 32
- 33. Modelagem do motor •Circuito equivalente 33
- 34. Modelagem do motor •Circuito equivalente: MI 6 dq(1) 34 dq(5) dq(3) mr=5 xm (5) = 0
- 35. Modelagem do motor •Obtenção dos parâmetrosHarmônico Parâmetros Ensaio a vazio Rotor bloqueado Tensão [V] 126,7 49,6 Corrente [A] 3,46 6,44 Potência Ativa [W] 528,2 Potência Reativa [VAr] 2628,7 1845,8 35 1ª Potência Reativa [VAr] 2628,7 1845,8 Indutância [mH] 97,1 16,6 Resistência [Ω] 2,1 5ªHarmônico Parâmetros r = 900 rpm r = 0 rpm Tensão [V] 42 42 Corrente [A] 2,13 2,11 Potência Reativa [VAr] 449 468,5 Indutância [mH] 8,8 9,3
- 36. Modelagem do motor •Obtenção dos parâmetros abc-xyz Teórico Lp 28,8 Lms 41,1 Lmr 100,7 Lls 7,1 Llr 8,7 dq Lm,dq 97 Lss,dq 102,2+Lls Lrr,dq 100,7+Llr Lls,dq 5,2+Lls Llr,dq 3,6+Llr 109,3 109,3 12,3 12,3 36 Experimental Lp 25,5 Lms 36,5 Lmr 89,4 Lls 6,3 Llr 7,7 s 0,171 r 0,086 Llr 8,7 Lm,dq 86,2 Lss,dq 97,1 Lrr,dq 97,1 Lls,dq 10,9 Llr,dq 10,9 s,dq 0,127 r,dq 0,127 Llr,dq 3,6+Llr 12,3
- 37. Sistema de Controle •Controle Vetorial por orientação indireta de campo do rotor 37
- 38. Sistema de Controle •Controle de corrente 38
- 39. Sistema de Controle •Controle de corrente 39
- 40. • Controle decorrente 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 decorrente 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.
- 42. • Controle adaptativode corrente P-BSNN Proposto Sistema de Controle 42
- 43. • Controle decorrente BSNN Sistema de Controle • Saída: 43 • Treinamento: LMS
- 44. • Função Basede segunda ordem Sistema de Controle 44 d=4/n
- 45. • Função Basede segunda ordem Sistema de Controle 45 d=4/n s
- 46. Sistema de Controle •Fluxograma P-BSNN 46
- 47. Sistema de Controle •Fluxograma P-BSNN → 47 → Armazena W com menor MSE → Detecta tendência de divergência → Proteção contra mínimo local
- 48. Resultados • Diagrama dabancada de teste 48
- 49. Resultados Testes: • Sistema emmalha 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)
- 50. Resultados Teste em malhaaberta – Validar do modelo • Partida livre • Aplicação de carga 50
- 51. Resultados • Sistema emmalha aberta – Aplicação de Carga 51
- 52. Resultados • Sistema emmalha aberta – Aplicação de Carga 52
- 53. Resultados - planodq(1) Controle de velocidade e corrente – plano dq(1) • Magnetização • Partida • Reversão de velocidade 53 • Reversão de velocidade • Aplicação de Carga
- 54. Resultados - planodq(1) • Sistema de Controle – Aplicação de Carga 54
- 55. Resultados - planodq(1) • Sistema de Controle – Aplicação de Carga 55
- 56. Resultados - planodq(5) • Controles: • Sem controle • Dual PI • Tipos: • Natural • abc • Velocidades: • 450 rpm • 900 rpm Controlador P-BSNN de corrente – plano dq(5) 56 • Dual PI • P-BSNN • abc • a • ax • 900 rpm
- 57. Resultados - planodq(5) – 450 rpm Natural abc a ax 57
- 58. Resultados - planodq(5) – 900 rpm Natural abc a ax 58
- 59. Resultados - planodq(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 - planodq(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: • Rotorequivalente 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 umMotor 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