Modelització i anàlisi del control durant l’arrencada d’un motor síncron d’imants permanents
Dins l’àmbit tecnològic, sempre es du a terme una millora continua dels sistemes, per optimitzar-los en vers les necessitats i oportunitats que dona cada època. Actualment, incentivat per crisis econòmiques i energètiques, i un augment constant d’una consciència ambiental global, s’està produint un...
| Autor: | |
|---|---|
| Tipo de recurso: | tesis de maestría |
| Fecha de publicación: | 2019 |
| País: | España |
| Institución: | Universitat Politècnica de Catalunya (UPC) |
| Repositorio: | UPCommons. Portal del coneixement obert de la UPC |
| Idioma: | catalán |
| OAI Identifier: | oai:upcommons.upc.edu:2117/168936 |
| Acceso en línea: | https://hdl.handle.net/2117/168936 |
| Access Level: | acceso abierto |
| Palabra clave: | Electric motors, Synchronous Motors elèctrics sincrònics Àrees temàtiques de la UPC::Enginyeria mecànica::Motors::Motors elèctrics |
| Sumario: | Dins l’àmbit tecnològic, sempre es du a terme una millora continua dels sistemes, per optimitzar-los en vers les necessitats i oportunitats que dona cada època. Actualment, incentivat per crisis econòmiques i energètiques, i un augment constant d’una consciència ambiental global, s’està produint un canvi de model energètic iniciat en l’àmbit acadèmic (amb projectes innovadors que proposen alternatives mes sostenibles al sistema actual) i que a poc a poc es va introduint d’una manera pràctica en les aplicacions susceptibles d’aquest canvi, com la diversificació del sistema elèctric passant d’una generació centralitzada en centrals de gran capacitat de producció, a una xarxa mes extensa amb poca capacita de generació de cada punt, atorgant mes flexibilitat de comportament del sistema en la seva globalitat; al mateix temps que una major implantació de generació amb energies renovables. En la mateixa línia, aquest canvi també afecta al model del transport, amb la introducció del vehicle elèctric, amb una presencia creixent que a poc a poc va desplaçant el motor de combustió en el mercat automobilístic. En conseqüència aquesta acció dona peu a un increment d’estudis de motors més eficients, ja sigui per una millora o innovació en el disseny estructural com en el control. Cada vegada es veu més instaurat l’ús de motor síncrons d’imants permanents (PMSM) per les aplicacions de vehicles elèctrics per la seva major eficiència energètica que en el cas dels motors d’inducció, i menor volum ocupat comparat amb els motors síncrons amb bobinat en el rotor en lloc d’imants permanents. Els PMSM son motors síncrons que necessiten que els corrents injectats a l’estator estiguin sincronitzats amb la posició dels imants del rotor per arribar a generar el parell òptim. El present projecte forma part d’un estudi del disseny i implementació del control d’un motor síncron d’imants permanents per a l’aplicació en una moto elèctrica. S’enfoca en la modelització tan del motor com el control, i l’estudi i comparació de dos tècniques de modelització de la tensió en l’instant de temps de l’arrencada del motor, ja que a aquest moment inicial arriba a ser crític per la necessitat d’un gran parell en poc temps per inicialitzar el moviment des d’una velocitat nul·la. L’estudi consisteix en una descripció del funcionament d’aquest tipus de motor, per a la seva implementació en una simulació amb el programa MATLAB-Simulink. Altrament, es donen les bases teòriques dels mètodes de control cercats en la bibliografia, que compleixen els requisits necessaris en els que es busca fer servir sensors de posició d’efecte Hall. Al mateix temps es plantegen varies tècniques de modulació de la tensió per a la seva posterior comparació. S’implanten els mètodes de modulació de la tensió en la simulació prèvia del motor, i finalment es comparen les respostes del comportament del motor per cada una de les dos tècniques. Cal destacar que al repercutir aquest anàlisi del sistema esmentat en un interval de temps tan curt com és l’arrencada, s’implanta una simulació en mode commutat per tenir en compte les commutacions i variables de tots els paràmetres del sistema ocasionant un model altament complex amb una quantitat de càlculs molt elevada, a diferència dels models mitjanats en què tota senyal queda definida pel seu valor mig i conseqüentment es resumeix en un sistema més simple. |
|---|