Contribuição ao estudo dos sistemas de acionamento de máquinas assíncronas hexafásicas.
| Ano de defesa: | 2007 |
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| Orientador(a): | |
| Banca de defesa: | |
| Tipo de documento: | Tese |
| Tipo de acesso: | Acesso aberto |
| Idioma: | por |
| Instituição de defesa: |
Universidade Federal de Campina Grande
Brasil Centro de Engenharia Elétrica e Informática - CEEI PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA ELÉTRICA UFCG |
| Programa de Pós-Graduação: |
Não Informado pela instituição
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| Departamento: |
Não Informado pela instituição
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| País: |
Não Informado pela instituição
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| Palavras-chave em Português: | |
| Link de acesso: | http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/18060 |
Resumo: | Este trabalho tem por objetivo apresentar contribuições ao estudo do acionamento de Máquinas Assíncronas Hexafásicas (MAH). Neste contexto, são exploradas as vantagens que o aumento do número de fases possibilita como: maior liberdade de controle, potências limites maiores para o conjunto motor-conversor, conjugado eletromagnético bem condicionado e maior confiabilidade em relação ao acionamento trifásico convencional. Para tanto, são apresentados os modelos dinâmico, de regime permanente e das indutâncias de dispersão. O uso desses modelos juntamente com a análise das fmms permitem destacar as principais características dos dois tipos de máquinas assíncronas hexafásicas mais usuais (30o e 60o). Para esses modelos são propostos técnicas de estimação dos parâmetros contínuos da MAH, como a resistência estatórica e as indutâncias de dispersão em condições normais de operação e sem perturbar a velocidade. É feita uma análise comparativa dos resultados de simulação e experimentais dessas técnicas e sua relação com as características construtivas dos protótipos. São propostas e analisadas estratégias de modulação PWM, que minimizam as distorções nas correntes dq e de fase. Atenção particular é dada às estratégias que eliminam a tensão de modo comum. É feita uma análise de desempenho das estratégias, classificando-as segundo a WTHD e as oscilações de conjugado. Novas topologias (4) de acionamento da MAH são testadas com o objetivo de reduzir o número de dispositivos. A principal característica da topologia é utilizar os enrolamentos da própria MAH como indutores de filtro de um conversor tipo boost. A disposição dos enrolamentos da MAH 60o possibilitou o desacoplamento das variáveis que veio facilitar a implementação dos controles de conjugado e fator de potência. São desenvolvidos ainda os modelos para a MAH operando com falhas incipientes. Finalmente, são propostas técnicas para detecção de curto-circuito entre espiras no estator e a quebra de barras no rotor da máquina assíncrona hexafásica. iv |
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Contribuição ao estudo dos sistemas de acionamento de máquinas assíncronas hexafásicas.Contribution to the study of the drive systems of asynchronous hexaphasic machines.Máquinas assíncronas hexafásicasSistemas de acionamento de máquinasSix-phase induction motor drive systemsMáquinas múltifasesEstratégias PWMDiagnóstico de falhas - máquina assíncrona hexafásicaModelagem - máquina assíncrona hexafásicaHexasynchronous asynchronous machinesMachine drive systemsSix-phase induction motor drive systemsMultiphase machinesPWM StrategiesFault diagnosis - hexasphasic asynchronous machineModeling - hexaphasic asynchronous machineEngenharia ElétricaEste trabalho tem por objetivo apresentar contribuições ao estudo do acionamento de Máquinas Assíncronas Hexafásicas (MAH). Neste contexto, são exploradas as vantagens que o aumento do número de fases possibilita como: maior liberdade de controle, potências limites maiores para o conjunto motor-conversor, conjugado eletromagnético bem condicionado e maior confiabilidade em relação ao acionamento trifásico convencional. Para tanto, são apresentados os modelos dinâmico, de regime permanente e das indutâncias de dispersão. O uso desses modelos juntamente com a análise das fmms permitem destacar as principais características dos dois tipos de máquinas assíncronas hexafásicas mais usuais (30o e 60o). Para esses modelos são propostos técnicas de estimação dos parâmetros contínuos da MAH, como a resistência estatórica e as indutâncias de dispersão em condições normais de operação e sem perturbar a velocidade. É feita uma análise comparativa dos resultados de simulação e experimentais dessas técnicas e sua relação com as características construtivas dos protótipos. São propostas e analisadas estratégias de modulação PWM, que minimizam as distorções nas correntes dq e de fase. Atenção particular é dada às estratégias que eliminam a tensão de modo comum. É feita uma análise de desempenho das estratégias, classificando-as segundo a WTHD e as oscilações de conjugado. Novas topologias (4) de acionamento da MAH são testadas com o objetivo de reduzir o número de dispositivos. A principal característica da topologia é utilizar os enrolamentos da própria MAH como indutores de filtro de um conversor tipo boost. A disposição dos enrolamentos da MAH 60o possibilitou o desacoplamento das variáveis que veio facilitar a implementação dos controles de conjugado e fator de potência. São desenvolvidos ainda os modelos para a MAH operando com falhas incipientes. Finalmente, são propostas técnicas para detecção de curto-circuito entre espiras no estator e a quebra de barras no rotor da máquina assíncrona hexafásica. ivThe aim of this work is to contribute to develop six-phase induction motor drive systems. To achieve this goal advantages related with number of phases are exploited. Some of these advantages are: more control option, improved power range, well conditioned torque and high reliability when compared with a three-phase motor drive systems. Details about dynamic and steady-state models as well as leakage inductance are addressed. Analysis of these models addressed to evaluate mmfs allow to highlight the main characteristics of the most well known six-phase machines. For both machines parameters estimation of the continuous models are proposed. The procedure allow estimation of stator resistance and leakage inductance while the machines run without speed disturbance. Simulation and experimental estimation results are evaluated taking into account building characteristics of each machine. Pulse width modulation (PWM) strategies are proposed. They are evaluated in respect to harmonic distortion. Common-mode voltage reduction strategies are proposed. The strategies are ranked based on WTHD and torque oscillation. Four new reduced component six-phase induction motor drive are evaluated. The main characteristic of such topologies is to use the stator windings as boost inductors. The way that windings are arranged is relevant to achieve a variable decoupling and power factor as well as torque control. Finally models to represent incipient fault are developed, and short-circuit detection technique are proposed. vUniversidade Federal de Campina GrandeBrasilCentro de Engenharia Elétrica e Informática - CEEIPÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA ELÉTRICAUFCGJACOBINA, Cursino Brandão.JACOBINA, C. B.http://lattes.cnpq.br/0261885352003041CORREA, Maurício Beltrão de Rossiter.RAZIK, H.CORREA, M. B. RRAZIK, H.http://lattes.cnpq.br/0041843905239864SILVA, Clayton Ricarte da.2007-022021-04-13T17:26:34Z2021-04-132021-04-13T17:26:34Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesishttp://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/18060SILVA, Clayton ricarte da. Contribuição ao estudo dos sistemas de acionamento de máquinas assíncronas hexafásicas. 2007. 280f. Tese (Doutorado em Engenharia Elétrica) – Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica, Centro de Engenharia Elétrica e Informática, Universidade Federal de Campina Grande, Paraíba, Brasil, 2007 http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/18060porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UCBinstname:Universidade Católica de Brasília (UCB)instacron:UCB2021-04-13T17:29:08Zoai:localhost:riufcg/18060Repositório InstitucionalPRIhttps://repositorio.ucb.br/oai/requestsara.ribeiro@ucb.bropendoar:2021-04-13T17:29:08Repositório Institucional da UCB - Universidade Católica de Brasília (UCB)false |
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