Control predictivo de torque de una máquina de inducción alimentada con un inversor NPC de tres niveles: comparación con control directo de torque
Urrejola González, Pablo Ignacio
Control predictivo de torque de una máquina de inducción alimentada con un inversor NPC de tres niveles: comparación con control directo de torque - Valparaíso: UTFSM, 2013 - xiv, 126 p.: il.
CONSULTE EN LINEA A TRAVES DE REPOSITORIO INSTITUCIONAL
tesis (Mag. en Ciencias de la Ing. Electrónica) -- Prof. Guía: Marcelo Pérez
Las mþaquinas elþectricas con velocidad controlada son utilizadas en una gran variedad de aplicaciones, como en el þarea de transporte, en la industria y en la generaciþon de energþıa. Dentro de las mþaquinas elþectricas, la mþaquina de inducciþon, particularmente del tipo ?jaula de ardilla?, destaca por ser la mþas utilizada en la industria, debido a su bajo costo, su baja mantenciþon, su robustez y por la posibilidad de arrancar directamente desde la red elþectrica. En inversores fuente de voltaje el incremento en la cantidad de niveles produce una mejor forma de onda y por lo tanto menor contenido armþonico, sin embargo a medida que aumentan los niveles tambiþen aumenta el nþumero de semiconductores necesarios y la complejidad de la estrategia de control. Entre las topologþıas multinivel, el inversor NPC de tres niveles es el mþas utilizado en aplicaciones industriales de media/alta potencia. Las estrategias mþas utilizadas para el control de mþaquinas actualmente son el Control por Campo Orientado (FOC) y el Control Directo de Torque (DTC). Ambas estrategias tienen por objetivo lograr un control independiente de torque y flujo. La primera mediante un lazo de control interno de corriente, mientras que la segunda es una estrategia directa basada en control por histþeresis. DTC se caracteriza por incluir el modelo de la mþaquina y del inversor en la estrategia de control, para luego seleccionar el estado de conmutaciþon desde una tabla. Al ser una estrategia directa, tiene una mejor respuesta dinþamica, sin embargo la complejidad de la implementaciþon aumenta en topologþıas multinivel. El objetivo principal de esta tesis es desarrollar una nueva estrategia de control de velocidad para una mþaquina de inducciþon alimentada con un inveriii sor NPC de tres niveles, utilizando un enfoque diferente: Control por Modelo Predictivo (MPC). Serþa enfocado en Control Predictivo de Torque (PTC), puesto que esta estrategia tiene importantes atractivos; es simple e intuitiva, fþacil de comprender e implementar con microprocesadores y tiene la posibilidad de incluir no-linealidades. Se desarrollarþan criterios de comparaciþon para el rendimiento entre Control Predictivo de Torque (PTC) y Control Directo de Torque (DTC), ademþas se presentarþan resultados en simulaciþon y el banco de pruebas experimentales de ambas estrategias.
M ELO U81 2013
Control predictivo de torque de una máquina de inducción alimentada con un inversor NPC de tres niveles: comparación con control directo de torque - Valparaíso: UTFSM, 2013 - xiv, 126 p.: il.
CONSULTE EN LINEA A TRAVES DE REPOSITORIO INSTITUCIONAL
tesis (Mag. en Ciencias de la Ing. Electrónica) -- Prof. Guía: Marcelo Pérez
Las mþaquinas elþectricas con velocidad controlada son utilizadas en una gran variedad de aplicaciones, como en el þarea de transporte, en la industria y en la generaciþon de energþıa. Dentro de las mþaquinas elþectricas, la mþaquina de inducciþon, particularmente del tipo ?jaula de ardilla?, destaca por ser la mþas utilizada en la industria, debido a su bajo costo, su baja mantenciþon, su robustez y por la posibilidad de arrancar directamente desde la red elþectrica. En inversores fuente de voltaje el incremento en la cantidad de niveles produce una mejor forma de onda y por lo tanto menor contenido armþonico, sin embargo a medida que aumentan los niveles tambiþen aumenta el nþumero de semiconductores necesarios y la complejidad de la estrategia de control. Entre las topologþıas multinivel, el inversor NPC de tres niveles es el mþas utilizado en aplicaciones industriales de media/alta potencia. Las estrategias mþas utilizadas para el control de mþaquinas actualmente son el Control por Campo Orientado (FOC) y el Control Directo de Torque (DTC). Ambas estrategias tienen por objetivo lograr un control independiente de torque y flujo. La primera mediante un lazo de control interno de corriente, mientras que la segunda es una estrategia directa basada en control por histþeresis. DTC se caracteriza por incluir el modelo de la mþaquina y del inversor en la estrategia de control, para luego seleccionar el estado de conmutaciþon desde una tabla. Al ser una estrategia directa, tiene una mejor respuesta dinþamica, sin embargo la complejidad de la implementaciþon aumenta en topologþıas multinivel. El objetivo principal de esta tesis es desarrollar una nueva estrategia de control de velocidad para una mþaquina de inducciþon alimentada con un inveriii sor NPC de tres niveles, utilizando un enfoque diferente: Control por Modelo Predictivo (MPC). Serþa enfocado en Control Predictivo de Torque (PTC), puesto que esta estrategia tiene importantes atractivos; es simple e intuitiva, fþacil de comprender e implementar con microprocesadores y tiene la posibilidad de incluir no-linealidades. Se desarrollarþan criterios de comparaciþon para el rendimiento entre Control Predictivo de Torque (PTC) y Control Directo de Torque (DTC), ademþas se presentarþan resultados en simulaciþon y el banco de pruebas experimentales de ambas estrategias.
M ELO U81 2013