Análise de estratégias de controle para máquinas pentafásicas operando sob falha

Abstract

São desenvolvidos neste trabalho dois modelos para a máquina pentafásica operando sob falta em uma e duas fases. Um dos modelos é apropriado para simulações, pois permite que uma ou mais fases sejam retiradas durante a simulação. O outro modelo possui uma falta fixa sendo mais indicado para a análise da máquina quando a mesma opera sem uma fase. Neste trabalho também é feita a análise de duas estratégias de controle para máquinas operando sem uma fase. Uma das estratégias de controle é do tipo vetorial e a outra do tipo escalar. A estratégia de controle escalar é nova e foi desenvolvida durante a dissertação, a estratégia de controle vetorial foi baseada em estratégias de controle analisadas durante a revisão bibliográfica. Inicialmente é feita um revisão bibliográfica onde são analisados os principais trabalhos na área de controle de máquinas com mais de três fases. Depois é desenvolvido o modelo da máquina utilizado durante as simulações das estratégias de controle. O controle de máquinas por orientação de campo indireta é então apresentado e são explicadas as modificações necessárias para que o controle seja aplicado em máquinas sem uma ou duas fases. Na sequência são desenvolvidos o controle escalar para a máquina operando sem uma fase e o segundo modelo da máquina, com a falta fixa. No último capítulo são apresentadas as simulações e ensaios realizados utilizando as estratégia de controle e a máquina operando sem uma fase.

In this work two models for the five-phase machine operating under fault are developed. One of them is more appropriate for simulations, as it allows one or more phases to be easily removed. The other model describes the machine operation with one open phase, being more appropriate for analytical analysis under this condition. This works also analysis two control strategies for operation under fault. One strategy is based on the scalar control and the other on the vector control of induction machines. The scalar control strategy is new and was formulated during the development of this work. The vector control strategy was based on control strategies already used and found in the literature. First, a literature review is presented, followed by the derivation of the model which is used for the subsequent simulations of the control strategies. Then, the machine control through indirect field orientation is presented, as well as the necessary modifications to be implemented in the control strategy to enable the machine to operate without one or two phases. Next, a scalar control to operate the machine without one phase using the second model is presented. Finally, the simulations and the experimental results obtained with a prototype machine and using the control strategies studied are shown and compared, considering the case of one open phases.