Desenvolvimento de uma Plataforma de Instrumentação Virtual para um MRV 8/6
DOI:
https://doi.org/10.33448/rsd-v11i3.26114Palavras-chave:
Instrumentação; Virtual; MRV; Motor; LabVIEW.Resumo
O motor a relutância variável (MRV) vem ganhando espaço nas últimas décadas devido ao avanço da eletrônica de potência e do controle. Com isso, novas pesquisas vêm surgindo em busca de metodologias que possam aumentar sua eficiência. O objetivo deste trabalho foi o desenvolvimento de uma plataforma de instrumentação virtual que possibilitasse o acionamento de um MRV 8/6, tanto quanto, permitisse o monitoramento de grandezas fundamentais para seu estudo durante os experimentos, agrupando todas as funcionalidades em uma única interface. Foi utilizado um sistema de acionamento robusto, com capacidade de aplicar o controle implementado através do DSP/FPGA do myRIO-1900. O sistema de aquisição de dados aplicado foi composto por sensores de corrente, de tensão, de posição e de conjugado, fornecendo informações para o controle do acionamento e para inspeção em tempo real das grandezas. Para demonstração da capacidade da plataforma criada realizou-se ensaios, acionando o MRV 8/6 e coletando as formas de onda disposta no supervisório, as quais foram comparadas com os sinais coletados por instrumentos de medição convencionais. Os ensaios demonstraram que a plataforma desenvolvida apresentou resultados confiáveis, com baixo erro de medição, e executaram a lógica de acionamento correta.
Referências
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.
Downloads
Publicado
Como Citar
Edição
Seção
Licença
Copyright (c) 2022 Victor Henrique da Cunha Faria; Luciano Coutinho Gomes; Ricardo Tirone Fidelis; Marcos José de Moraes Filho; Ana Caroline Marques Costa; Gustavo de Oliveira Machado
Este trabalho está licenciado sob uma licença Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Autores que publicam nesta revista concordam com os seguintes termos:
1) Autores mantém os direitos autorais e concedem à revista o direito de primeira publicação, com o trabalho simultaneamente licenciado sob a Licença Creative Commons Attribution que permite o compartilhamento do trabalho com reconhecimento da autoria e publicação inicial nesta revista.
2) Autores têm autorização para assumir contratos adicionais separadamente, para distribuição não-exclusiva da versão do trabalho publicada nesta revista (ex.: publicar em repositório institucional ou como capítulo de livro), com reconhecimento de autoria e publicação inicial nesta revista.
3) Autores têm permissão e são estimulados a publicar e distribuir seu trabalho online (ex.: em repositórios institucionais ou na sua página pessoal) a qualquer ponto antes ou durante o processo editorial, já que isso pode gerar alterações produtivas, bem como aumentar o impacto e a citação do trabalho publicado.
