Desarrollo de una plataforma de instrumentación virtual para un MRV 8/6
DOI:
https://doi.org/10.33448/rsd-v11i3.26114Palabras clave:
Instrumentación; Virtual; MRV; Motor; LabVIEW.Resumen
El motor de reluctancia variable (MRV) ha ido ganando espacio en las últimas décadas debido a los avances en electrónica de potencia y control. Con ello, han surgido nuevas investigaciones en busca de metodologías que puedan aumentar su eficacia. El objetivo de este trabajo fue desarrollar una plataforma de instrumentación virtual que pudiera accionar un MRV 8/6, así como, permitir la monitorización de las magnitudes fundamentales para su estudio durante los experimentos, agrupando todas las funcionalidades en una única interfaz. Se utilizó un sistema de accionamiento robusto, con capacidad para aplicar el control implementado a través del DSP/FPGA myRIO-1900. El sistema de adquisición de datos aplicado estaba compuesto por sensores de corriente, tensión, posición y conjugados, que proporcionaban información para el control del accionamiento y para la inspección en tiempo real de las magnitudes. Para demostrar la capacidad de la plataforma creada, se realizaron pruebas, accionando el MRV 8/6 y recogiendo las formas de onda disponibles en el supervisor, que se compararon con las señales recogidas por los instrumentos de medición convencionales. Las pruebas demostraron que la plataforma desarrollada presentaba resultados fiables, con un bajo error de medición, y ejecutaba la lógica de accionamiento correcta.
Citas
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.
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