Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / This doctoral thesis presents the development of sensorless methods aiming the rotor
speed control of asymmetrical two-phase induction motors. Initially, the machine mathematical
model is presented. From the machine model, two methods for identification of
electrical parameters of the induction machine are presented. The first method is based
on the classical tests for electrical parameter estimation on three-phase induction motors,
while the second method uses a RLS algorithm for the electrical parameters identification.
Moreover, a vector control scheme applied to asymmetrical induction machines is presented.
The influence that the machine asymmetry impacts on the field indirect vector
control rotating at synchronous speed is analyzed. Simulation results show the coupling
and the oscillations on the stator currents. The rotor speed estimation is carried out
firstly by a MRAS estimator applied to single-phase induction motor drive. Furthermore,
three rotor speed estimation methods based on continuous and discrete time sliding mode
observers are proposed. The proofs of stability and convergence of these algorithms are
developed and presented. The limits for the switching gains of the sliding mode observer
are presented for continuous and discrete time. These limits are distinct and are highlighted
in this study. Besides, a geometric modulation technique for three-leg voltage
source inverters driving two-phase machines is presented. The rotor speed control is carried
out from two schemes. The first method uses a discrete-time PI controller, while
the second scheme uses a RMRAC controller. Simulation and experimental results are
presented to validate the proposed techniques. / Esta tese faz o desenvolvimento de técnicas sensorless para o controle de velocidade
rotórica de motores de indução bifásicos assimétricos. Inicialmente, o modelo matemático
deste motor é apresentado. A partir da obtenção deste modelo, dois métodos para realização
de ensaios com o intuito de determinar os parâmetros elétricos da máquina são
desenvolvidos. O primeiro método é baseado nos ensaios clássicos para estimação de parâmetros
de máquinas de indução trifásicas, enquanto o segundo método faz o uso de um
algoritmo RLS identificação dos parâmetros elétricos.
Além disso, neste trabalho um método de controle vetorial aplicado a máquinas de
indução assimétricas é desenvolvido. É demonstrada a influência que a assimetria da
máquina resulta no uso do controle vetorial orientado indiretamente no campo em eixos
síncronos. Resultados de simulações mostram o acoplamento e consequentes oscilações
nas correntes estatóricas. A estimação da velocidade rotórica é realizada inicialmente
a partir do desenvolvimento de um estimador MRAS aplicado a um motor de indução
monofásico. São propostos três métodos de estimação da velocidade rotórica a partir
de algoritmos por modos deslizantes em tempo contínuo, e três métodos desenvolvidos
em tempo discreto. As provas de estabilidade e convergência destes algoritmos são desenvolvidas
e apresentadas. Ficam evidentes as diferenças entre os métodos em tempo
contínuo e tempo discreto, bem como os limites para os ganhos dos observadores. Ainda,
uma técnica de modulação para conversores de três braços acionando carga bifásicas é
apresentada. O controle da malha de velocidade rotórica é realizado a partir de dois
esquemas, o primeiro usa um controlador PI, enquanto o segundo método faz o uso de
um controlador RMRAC. Resultados de simulação e experimentais são apresentados para
validação das técnicas propostas.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.ufsm.br:1/3669 |
| Date | 11 May 2012 |
| Creators | Vieira, Rodrigo Padilha |
| Contributors | Gründling, Hilton Abílio, Carati, Emerson Giovani, Salvadori, Fabiano, Marques, Luis Carlos de Souza, Camargo, Robinson Figueiredo de |
| Publisher | Universidade Federal de Santa Maria, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica, UFSM, BR, Engenharia Elétrica |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFSM, instname:Universidade Federal de Santa Maria, instacron:UFSM |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | 300400000007, 400, 300, 300, 300, 300, 300, 300, d35eb922-37c6-47fb-afb6-6a40154fb790, b5343982-d753-427b-a00c-e23944e99b60, 0cf81382-eb6b-471e-bbf3-cb9d2d2f5cc4, 3ead2f84-ec1a-486a-90eb-0b174b13ab6a, 32a3eb55-8d42-4534-a090-1413f2b6b303, c0715e17-969f-44ba-b928-61e4f8daaa40 |
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