Development of a Virtual Instrumentation Platform for an 8/6 SRM

Authors

DOI:

https://doi.org/10.33448/rsd-v11i3.26114

Keywords:

Instrumentation; SRM; Virtual; Motor; LabVIEW.

Abstract

The switched reluctance motor (SRM) has been gaining space during the last decades due to the advance of power and control of electronics. Thereby, new researches are emerging in search of methodologies that can increase its efficiency. The objective of this work was the development of a virtual instrumentation starter of an 8/6 SRM, as well as allowing the monitoring of fundamental quantities for studying during the experiments, grouping all the functionalities in a single interface. A robust drive system was used, with the ability to apply the control implemented through the DSP/FPGA from myRIO-1900's. The applied data acquisition system, was composed of position and time sensors conjugate, improving current control and measurement information in real time measurement of quantities. To demonstrate the capacity of the created platform, tests were carried out, activating the 8/6 SRM and collecting the waveforms arranged in the supervisory, which were compared with the signals collected by conventional measuring instruments. The tests showed that the developed platform presented reliable results, with low measurement error, and performed the correct triggering logic.

References

Bianchi, R. B. & Andrade, D. A. (2012). Projeto, Modelagem e Levantamento de Curva de Indutância de Máquina a Relutância Variável 8x6 Utilizando Elementos Finitos. X Conferência de Estudos em Engenharia Elétrica, 1-6.

Carvalho, C. F. & Signorelli, M. H. A. (2017). Princípio de funcionamento e acionamento do motor a relutância variável. IV Conferência de Estudos em Engenharia Elétrica, 1-5.

Dias, R. J. (2012). Motores a relutância variável 6x4 e 6x6: Estudo comparativo de operação e desempenho. Dissertação (Mestrado em Engenharias) - Universidade Federal de Uberlândia, 1-98.

Elmutalab, M. A., Elrayyah, A., Husain, T. & Sozer, Y. (2016). Extending the speed range of a switched reluctance motor using a fast demagnetizing technique. 2016 IEEE Energy Conversion Congress and Exposition (ECCE). https://doi.org/10.1109/ecce.2016.7855105

Faria, V. H. da C., Caixeta, L. C. ., Ramos, G. E. O., & Gomes, L. C. (2021). Virtual instrumentation applied in the development of a transformer test bench. Research, Society and Development, 10(16), e249101623890. https://doi.org/10.33448/rsd-v10i16.23890

Fidelis, R., Viajante, G., Gomes, L., Andrade, D., Chaves, E., Freitas, M., Vieira, C. & Filho, M. (2018). Proposal of a Test Bench for Switched Reluctance Machine 8/6 for Wind Energy Application. Renewable Energy and Power Quality Journal, 1, 481–486. https://doi.org/10.24084/repqj16.359

Fidelis, R.T., Viajante, G.P., Alves, D.C., Mendonça, F., Andrade, D.A., Souto, O.C., Wezs, L.G. & Coutinho, L.F. (2016). Development of an Experimental Platform to Drive the Switched Reluctance Machine. Renewable energy & power quality journal, 774-779.

Fidelis, R. T. (2018). Modelagem matemática e sistema embarcado em DSP/FPGA para acionamento e controle de um GRV 8/6 com estimativa em tempo real das curvas de indutância e conjugado. 2018. 176 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica) - Universidade Federal de Uberlândia, 100-152.

Koche, J. C. (2011). Fundamentos de metodologia científica. Petrópolis: Vozes.

Kula, S. & Cosman, S.I. (2016). Switched reluctance motor model implemented on PXI FPGA target. 2016 International Symposium on Fundamentals of Electrical Engineering (ISFEE), 1-4. https://doi.org/10.1109/isfee.2016.7803165

Lopes, V. J. S. (2007). Instrumentação virtual aplicada ao ensino experimental de engenharia elétrica. 2007. 108f. Dissertação (Mestrado em Engenharias) – Escola Politécnica da Universidade Federal de São Paulo, 25-98.

Loria, A., Espinosa-Perez, G., Chumacero, E. & Aguado-Rojas, M. (2013). Speed-sensorless control of switched-reluctance motors with uncertain payload. 2013 American Control Conference. https://doi.org/10.1109/acc.2013.6580362

Machado, G. de O., Fidelis, R. T., Moraes Filho, M. J. de, Viajante, G. P., Silveira, A. W. F. V. da, & Gomes, L. C. (2022). Optimized design and finite element analysis of a four-phase 8/6 switched reluctance motor. Research, Society and Development, 11(2), e23411225681. https://doi.org/10.33448/rsd-v11i2.25681

Moraes Filho, M. J. d. (2017). Desenvolvimento de plataforma de acionamento digital para motor a relutância variável 8/6. 2017. 98 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica) - Universidade Federal de Uberlândia, 10-63.

Nashed, Maged. (2014). Hysteresis Current Control of Switched Reluctance Motor in Aircraft Applications. International Journal of Power Electronics and Drive System. 4. 376-392.

Oliveira, C. A. de. (2018). Plataforma para ensaios de motores de indução trifásicos e simulação de cargas mecânicas: acionamento, operação e monitoramento com auxílio de fonte programável. 2018. 115 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica) - Universidade Federal de Uberlândia, 1-115.

Oliveira, E. S. L. (2011). Projeto, construção, simulação, implementação e testes de um gerador a relutância chaveada monofásico. 2011. 138 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica) - Escola de Engenharia de São Carlos, Universidade de São Paulo, 37-52.

Pinheiro, V. M., Oliveira, C. A. de, & Gomes, L. C. (2021). Contribution to the analysis of the three-phase induction generator with wound rotor: experimental and theoretical studies under normal operating conditions and with unbalance voltage. Research, Society and Development, 10(16), e93101623490. https://doi.org/10.33448/rsd-v10i16.23490

Reis, M. R. C. (2020). Técnicas de acionamento e controle ótimo aplicados ao motor a relutância chaveado para maximizar o rendimento. 2020. 138 f. Tese (Doutorado em Engenharia Elétrica e da Computação) - Universidade Federal de Goiás, 29-56.

Silva, F. S. (2015). Bancada de simulação de cargas mecânicas para motor de indução trifásico acionado por conversor de frequência. 2015. 124 f. Dissertação (Mestrado em Engenharias) - Universidade Federal de Uberlândia,78-84.

Vijayakumar, K., Karthikeyan, R., Paramasivam, S., Arumugam, R. & Srinivas, K. (2008). Switched Reluctance Motor Modeling, Design, Simulation, and Analysis: A Comprehensive Review. IEEE Transactions On Magnetics, 44(12), 4605-4617. doi: 10.1109/tmag.2008.2003334

Vijayraghavan, P. (2001). Design of Switched Reluctance Motors and Development of a Universal Controller for Switched Reluctance and Permanent Magnet Brushless DC Motor Drives. 2001. 215 f. Tese (Doutorado em Engenharia Elétrica) - Faculty of the Virginia Polytechnic Institute and State University, 31-49.

Wichert, T. (2008). Design and Construction Modifications of Switched Reluctance Machines. 2008. 161 f. Tese (Doutorado em Engenharia Elétrica) - Warsaw University of Technology, 17-33.

Yasa, Y, Sozer, Y. & Garip, M. (2018). Loss analysis of high speed switched reluctance machine with integrated simulation methods. International Journal of Applied Electromagnetics and Mechanics. 56. 1-19.

Zaharia, M.V. (2016). Contributions to the study of Switched reluctance machine for automotive integrated starter-alternator application. 2016. 197 f. Tese (Doutorado em Engenharia Elétrica) - Ecole Centrale de Lille, 5-28.

Published

15/02/2022

How to Cite

FARIA, V. H. da C. .; GOMES, L. C.; FIDELIS, R. T.; MORAES FILHO, M. J. de .; COSTA, A. C. M.; MACHADO, G. de O. Development of a Virtual Instrumentation Platform for an 8/6 SRM . Research, Society and Development, [S. l.], v. 11, n. 3, p. e13411326114, 2022. DOI: 10.33448/rsd-v11i3.26114. Disponível em: https://rsdjournal.org/index.php/rsd/article/view/26114. Acesso em: 19 apr. 2024.

Issue

Section

Engineerings