Sistemas de acionamentos CA multifases com estratégias de controle tolerante a faltas e redução da tensão de modo comum.

• Ano de defesa: 2007
• Autor(a) principal: MIRANDA, Reginaldo Sousa.
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Campina Grande; Brasil; Centro de Engenharia Elétrica e Informática - CEEI; PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA ELÉTRICA; UFCG
• Palavras-chave em Português: Máquinas Indução Hexafísica; Tolerância a Falta; Tensão de Modo Comum; Conversor; Inversor Hexafásico; Sistema de Acionamento; Hexaphysical Induction Machines; Fault Tolerance; Common Mode Voltage; Converter; Hex Phase Inverter; Drive System; Engenharia Elétrica
• Link de acesso: http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/9436

Este trabalho abrange duas áreas de pesquisa, tendo em comum a melhoria da confiabilidade do acionamento em corrente alternada. Na primeira, investigam-se estratégias de controle, em sistemas de acionamento CA, com características de tolerância à faltas. Essas características são atingidas através da adoção de um sistema com número de fases maior que três. O uso de máquinas multifases possui diversas vantagens sobre a máquina de indução trifásica como resultado do maior número de fases: redução das oscilações de conjugado, redução da corrente por fase, redução no conteúdo harmônico da corrente do barramento CC, maior potência/ conjugado por corrente eficaz, para uma máquina de mesmo volume e maior confiabilidade do acionamento em relação ao acionamento trifásico convencional. As estratégias de controle propostas, permitem a operação contínua e livre de perturbação do sistema de acionamento com a perda completa de uma fase do motor e, em alguns casos, dois e três braços do inversor ou fases do motor. Estas estratégias de tolerância a faltas são obtidas usando-se duas abordagens: estratégias sem e com reconfiguração do inversor. As soluções sem reconfiguração são baseadas na redefinição de novas referências de tensão ou corrente de forma a manter a operação balanceada das componentes dq no controle de conjugado de uma máquina de seis fases sem conexões adicionais de hardware. A reconfiguração do sistema é obtida, isolando-se o braço, com defeito com auxilio de chaves de potência auxiliares e fusíveis, e conectando a fase sob falta a outro braço do inversor, resultando em uma estrutura com número reduzido de componentes. É apresentado também, uma estratégia de compensação de falta do tipo curto circuito em uma das chaves do inversor. É apresentada a relação existente entre os parâmetros da máquina e a resposta à falta de curto circuito. O segundo foco de pesquisa desta tese está relacionado a análise de técnicas de redução da tensão de modo comum responsável pela falha prematura dos mancais da máquina. São apresentadas três configurações de sistemas de acionamento usando um inversor de quatro braços. Este inversor é usado para alimentar uma máquina tetrafásica ou uma máquina hexafásica com conexões adequadas. Diferentes estratégias de modulação PWM permitem reduzir ou mesmo eliminar a tensão de modo comum. As estratégias de tolerância à faltas e redução da tensão de modo comum, foram validadas por estudos de simulação e por ensaios experimentais.