Uso de técnicas de modulação e de estimadores de estados no controle da velocidade de motores elétricos

• Esposito, Marcelo ^[1] ; Mesquita Bruel, Gabriela ^[2] ; Da Silva Dummer, Karine ^[3] ; Franke Knebel, Eduardo ^[3] ; Iepsen Westphal, Gabriel ^[3] ; Tauã Lopes Pereira, Pedro ^[4]
  1. [1] Universidade Federal da Fronteira Sul

     Universidade Federal da Fronteira Sul

     Brasil

     
  2. [2] Universidade Regional Integrada do Alto Uruguai e das Missões

     Universidade Regional Integrada do Alto Uruguai e das Missões

     Brasil

     
  3. [3] Universidade Federal de Pelotas

     Universidade Federal de Pelotas

     Brasil

     
  4. [4] Universidade Federal do Rio Grande do Sul

     Universidade Federal do Rio Grande do Sul

     Brasil

     

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• Localización: Latin American Journal of Energy Research - LAJER, ISSN-e 2358-2286, Vol. 11, Nº. 1, 2024, págs. 57-71
• Idioma: portugués
• Títulos paralelos:
  • Use of modulation techniques and state estimators to control the speed of electric motors
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• Resumen
  • English

    This study presents an investigation into the modeling of a three-phase induction motor (TIM) and the procedures required for implementing an algorithm for the Extended Kalman Filter (EKF) estimator using real data. Data acquisition was carried out using transducers to measure instantaneous values of signals in direct current, alternating current, pulsed, among other waveforms. A 1/3 HP TIM and an industrial three-phase frequency inverter were used. With a sampling frequency of 10 kHz, the measurements were performed in the electrical circuit between the TIM and the inverter. The motor's starting time was changed between tests, as was the switching frequency used in the inverter's power circuit. The two speed control modes provided by the inverter manufacturer were tested. Tests were also carried out with the four-pole motor energized without load on the shaft and at full load with the use of an electromagnetic brake. Through the adjustment of the covariance matrices, it was possible to obtain a set of values that satisfied with good agreement the estimation of the motor speed for all tests performed.

  • português

    Este trabalho apresenta um estudo sobre a modelagem de um motor de indução trifásico (MIT) e os procedimentos necessários para a implementação de um algoritmo para o estimador Filtro de Kalman Estendido (FKE) utilizando dados reais. A aquisição de dados foi realizada utilizando transdutores para a medição de valores instantâneos de sinais em corrente contínua, alternada e pulsada, entre outras formas de onda. Foi utilizado um MIT de 1/3 CV e um inversor de frequência trifásico de uso industrial. Com uma frequência de amostragem de 10 kHz, as medições foram realizadas no circuito elétrico entre o MIT e o inversor. O tempo de partida do motor foi alterado entre um ensaio e outro, assim como a frequência de chaveamento empregada no circuito de potência do inversor. Os dois modos de controle de velocidade disponibilizados pelo fabricante do inversor foram testados. Foram realizados, também, ensaios com o motor de quatro polos energizado sem carga no eixo e a plena carga com o uso de um freio eletromagnético. Por meio do ajuste das matrizes de covariância, foi possível obter um conjunto de valores que satisfizesse com boa concordância a estimativa de velocidade do motor e para todos os ensaios realizados.