Modelització i control d’una màquina d’inducció doblement alimentada amb coordenades αβ funcionant en una xarxa desequilibrada
La màquina d’inducció doblement alimentada és una màquina elèctrica rotativa que disposa d’un rotor bobinat amb connexió elèctrica externa mitjançant escombretes i anells fregants. Quan la màquina funciona com a motor, s’alimenta a través de la xarxa elèctrica i converteix l’energia elèctrica en ene...
| Autor: | |
|---|---|
| Tipo de recurso: | tesis de maestría |
| Fecha de publicación: | 2025 |
| 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:2117/431748 |
| Acceso en línea: | https://hdl.handle.net/2117/431748 |
| Access Level: | acceso abierto |
| Palabra clave: | Electric machines Electric machinery -- Mathematical models Electric power systems -- Control Màquines elèctriques Maquinària elèctrica -- Models matemàtics Sistemes de distribució d'energia elèctrica -- Control Àrees temàtiques de la UPC::Enginyeria elèctrica |
| Sumario: | La màquina d’inducció doblement alimentada és una màquina elèctrica rotativa que disposa d’un rotor bobinat amb connexió elèctrica externa mitjançant escombretes i anells fregants. Quan la màquina funciona com a motor, s’alimenta a través de la xarxa elèctrica i converteix l’energia elèctrica en energia mecànica rotativa. A diferència de les màquines d’inducció amb rotor de gàbia d’esquirol, més habituals a la indústria, aquesta configuració permet realitzar mesures elèctriques, modificar les propietats del rotor o injectar/extreure tensions a través dels seus borns, la qual cosa la fa especialment adequada per a aplicacions que requereixen condicions o règims de funcionament específics. La xarxa elèctrica pot presentar desequilibris que afecten negativament les màquines o sistemes connectats, generant vibracions i mal funcionaments que poden provocar desgast prematur o avaries. Aquest treball té com a objectiu estudiar els efectes d’aquests desequilibris i proposar tècniques de control, aprofitant les característiques del rotor. Per fer-ho, s’ha realitzat un estudi exhaustiu de les equacions i lleis físiques que descriuen el comportament de la màquina, amb la seva posterior implementació en un codi de simulació per analitzar diversos escenaris. Per modelar la màquina s’ha utilitzat el sistema de coordenades abc, desenvolupant les equacions bàsiques: sis d’elèctriques i dues de mecàniques. Aquest procés ha suposat un repte a causa de la manca de referències bibliogràfiques disponibles. Un cop implementat i validat el model comparant-lo amb un de desenvolupat en coordenades dq0, s’ha simplificat el sistema reduint les equacions a tres, mitjançant un nou model, anomenat ψ. Amb aquest model, s’han estudiat els efectes d’una xarxa desequilibrada i s’han proposat dues tècniques de control, una per a la velocitat i una altra per a la compensació de la pertorbació, obtenint resultats satisfactoris en ambdós casos. Al llarg del treball, inicialment enfocat a l’elaboració d’un control per a la màquina davant desequilibris, s’han detectat mancances i buits bibliogràfics tant en el model abc com en el model complex desenvolupat. Per aquest motiu, s’ha considerat necessari incloure una deducció matemàtica detallada que documenti el procés seguit fins a l’obtenció del model final. |
|---|