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http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/15073| Título: | Análise e comparação de técnicas de controle para aumento da eficiência energética de motores de indução trifásicos |
| Título(s) alternativo(s): | Analysis and comparison of control techniques for increasing energy efficiency in three-phase induction motors |
| Autor(es): | Marchetto Filho, Geovane |
| Orientador(es): | Carati, Emerson Giovani |
| Palavras-chave: | Motores elétricos de indução Energia elétrica - Motores Energia - Conservação Electric motors, Induction Electric power - Motors Electric power - Motors Energy conservation |
| Data do documento: | 13-Dez-2016 |
| Editor: | Universidade Tecnológica Federal do Paraná |
| Câmpus: | Pato Branco |
| Citação: | MARCHETTO FILHO, Geovane. Análise e comparação de técnicas de controle para aumento da eficiência energética de motores de indução trifásicos. 2016. 89 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Pato Branco, 2016. |
| Resumo: | Esta pesquisa apresenta uma análise e comparação de técnicas de controle que visam o aumento da eficiência energética em acionamentos de motores de indução trifásicos. Primeiramente são realizadas as modelagens elétrica e mecânica da máquina de indução. Para a determinação do método de controle a ser utilizado é realizada uma pesquisa sobre os métodos propostos na literatura. Feita a análise dos métodos de controle, é definido o controle de campo orientado indireto (IFOC) para ser utilizado nesse projeto, sendo composto por quatro controladores do tipo proporcional e integral (PI): controlador de velocidade rotórica, controlador de fluxo rotórico e controladores das correntes estatóricas em referencial arbitrário. Visando o estudo do aumento da eficiência energética no acionamento de motores de indução, inicialmente, são investigadas as perdas nesses motores. Considerando o controle IFOC, uma forma de minimizar as perdas da máquina é otimizando o fluxo rotórico de referência. É levantado um estudo sobre as técnicas de controle que visam a obtenção da otimização do fluxo, das quais se dividem em dois principais grupos: por controle por busca recursiva (SC – Search Control) e por controle baseado no modelo de perdas (LMC – Loss-model-based Control). São escolhidos dois métodos, um para cada grupo, para serem analisados e comparados. A avaliação do desempenho das técnicas escolhidas é realizada, em um primeiro momento, por meio de resultados de simulação computacional utilizando o software matemático MATLAB®, onde foram impostas variadas condições de acionamento. Para sustentação da análise são realizados acionamentos em uma plataforma física, disponibilizada pelo PPGEE, onde foram realizados ensaios com diferentes condições de carga para cada técnica de otimização do fluxo estudada. Os resultados obtidos demonstraram a real possibilidade da utilização dessas técnicas para melhoria do aproveitamento energético em um acionamento vetorial de um motor de indução. Dentre as duas técnicas estudadas, a que se destacou, visto a melhoria na eficiência energética, em todas as condições impostas foi a LMC, tanto nos resultados obtidos via simulação como também nos obtidos via implementação prática. |
| Abstract: | This research presents an analysis and comparison of control techniques that aim at increasing energy efficiency on driving three-phase induction motors. First, electrical and mechanical modeling of the induction machine are performed. To determine the control method was made a research on the methods proposed in the literature. After the analysis of the control methods, is defined indirect field-oriented control (IFOC) to be used in this project, consisting of four proportional and integral controllers (PI): rotor speed controller, rotor flux controller and stator currents in arbitrary reference controllers. For the study of increasing energy efficiency on induction motors driving, initially, losses in these engines are investigated. Considering IFOC control, a way to minimize the machine losses, is optimizing the rotor flux reference. It is raised a study on control techniques to obtain the flux optimization, which are divided into two main groups: by search control (SC) and loss-model-based control (LMC). Two methods are chosen, one for each category, to be analyzed and compared. The performance evaluation of the chosen techniques is performed, at first, through computer simulation results using the mathematical software MATLAB®, which were imposed several driving conditions. To support the analysis, drives are conducted on a physical platform, provided by PPGEE, where tests were carried out with different load conditions for each flux optimization technique studied. The results showed the real possibility of the use of these techniques to improve the energy use, in a vector drive of an induction motor. Among both techniques studied, the one that stood out, in order to improve energy efficiency, in all conditions imposed was LMC, both on the results obtained by simulation and those obtained through practical implementation. |
| URI: | http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/15073 |
| Aparece nas coleções: | PB - Engenharia Elétrica |
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