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Título: Controle vetorial de velocidade aplicado a motores síncronos com rotor de ímã permanente
Título(s) alternativo(s): Speed control vector applied to permanente magnet synchronous motors
Autor(es): Santos, Gabriela Calini dos
Orientador(es): Torrico, César Rafael Claure
Palavras-chave: Cálculo vetorial
Controladores elétricos
Máquinas elétricas síncronas
Motores elétricos
Vector analysis
Electric controllers
Eletric machinery, Synchronows
Electric motors
Data do documento: 7-Mai-2021
Editor: Universidade Tecnológica Federal do Paraná
Câmpus: Pato Branco
Citação: SANTOS, Gabriela Calini dos. Controle vetorial de velocidade aplicado a motores síncronos com rotor de ímã permanente. 2021. Trabalho de Conclusão de Curso (Engenharia de Elétrica) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR), Pato Branco, 2021.
Resumo: Esse trabalho reúne as partes desenvolvidas para a aplicação do controle vetorial de velocidade para um motor síncrono de ímã permanente. São abordados os conceitos teóricos e ferramentas usadas como base para a elaboração de um modelo matemático e proposto um esquema de controle. A análise numérica do modelo foi realizada com método de Euler, tornando possível visualizar o comportamento do sistema para a operação em malha aberta e malha fechada. Foi produzida uma placa de circuito impresso e realizada a configuração de um microcontrolador STM32F407VET6 para implementação do controle em bancada, com o objetivo de visualizar o comportamento real do sistema e analisar se o modelo proposto é adequado. Como resultado, foi realizada a aplicação da técnica em um motor com potência nominal de 785 Watts instalado em um suporte com um freio magnético e com velocidade de referência em forma de rampa ajustada para 1000 RPM. Foi possível observar que as variáveis de tensão e corrente tem forma de onda com a mesma dinâmica que rampa de velocidade imposta. A velocidade do motor segue a referência com erro menor que 5% em regime e que o controlador consegue retornar a velocidade de saída para próximo do valor de referência na variação em degrau de carga equivalemente a 67,2% do valor de conjugado nominal.
Abstract: This monography brings together the parts developed for the application of vectorial speed control for a permanent magnet synchronous motor. The theoretical concepts and tools used as a basis for the elaboration of a mathematical model are addressed and a control scheme is proposed. The numerical analysis of the model was performed using the Euler method, making it possible to visualize the behavior of the system for open-loop and closed-loop operation. A printed circuit board was produced and a STM32F407VET6 microcontroller was configured to implement control in the laboratory, with the objective of visualizing the real behavior of the system and analyzing whether the proposed model is adequate. As a result, the technique was applied to an engine with a nominal power of 785 Watts installed in a support with a magnetic brake and with a reference speed in the form of a ramp adjusted to 1000 RPM. It was possible to observe that the voltage and current variables have a waveform with the same dynamics as the imposed speed ramp. The motor speed follows the reference with an error of less than 5 % in steady state and that the controller is able to return the output speed to close to the reference value in the load step variation equivalent to 67.2 % of the nominal torque value .
URI: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/27640
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