Investigação de algoritmos de controle vetorial para redução de perdas em motores de inducao trifásicos

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Autor(es): dc.contributorCarati, Emerson Giovani-
Autor(es): dc.contributorCarati, Emerson Giovani-
Autor(es): dc.contributorTorrico, César Rafae lClaure-
Autor(es): dc.contributorLopes, Juliano de Pelegrini-
Autor(es): dc.creatorFachin, João Paulo Danielo-
Data de aceite: dc.date.accessioned2025-08-29T11:59:50Z-
Data de disponibilização: dc.date.available2025-08-29T11:59:50Z-
Data de envio: dc.date.issued2025-08-19-
Data de envio: dc.date.issued2025-08-19-
Data de envio: dc.date.issued2025-06-30-
Fonte completa do material: dc.identifierhttp://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/37921-
Fonte: dc.identifier.urihttp://educapes.capes.gov.br/handle/capes/1087101-
Descrição: dc.descriptionElectric motors consume about 50% of the global electrical energy, reaching over 60% in the industrial sector. The three-phase induction motor (IM) is the most widely used type due to its simple construction and low maintenance requirements. Therefore, improving its efficiency is essential, and one of the strategies is the use of control methods that reduce electrical losses. The main objective of this work is to compare vector control algorithms based on two approaches of the Loss Model Control (LMC) technique, which uses a loss model based on the machine’s construction parameters to achieve the maximum efficiency operating condition. The electrical and mechanical models of the motor are represented by state-space equations, based on the literature and considering core losses. The modeling is validated through open-loop simulations, in which nominal voltage and load torque values are applied, resulting in behavior consistent with scientific publications. For the comparative analysis of the two LMC approaches, the proper operation of the vector control system for speed and torque was verified for all simulated algorithms. In the results, scalar control and constant-flux IFOC proved to be less efficient than when IFOC was combined with loss reduction methods, especially under conditions far from nominal load and speed values. Considering the speed and torque references used, LMC showed approximately 12% lower energy consumption compared to constant-flux IFOC and about 3% lower than MRAS. Considering a speed range from 25% to 100% of the nominal speed and a load interval from 0% to 100%, the efficiency of LMC was between 4.1% and 5.3% higher than that of MRAS.-
Descrição: dc.descriptionOs motores elétricos consomem cerca de 50% da energia elétrica global, chegando a mais de 60% na indústria. O motor de indução trifásico (MIT) é o mais utilizado devido à sua simplicidade na construção e manutenção. Por isso, melhorar sua eficiência é essencial, e uma das estratégias é o uso de métodos de controle que reduzam as perdas elétricas. O objetivo principal deste trabalho é comparar algoritmos de controle vetorial baseados em duas aborda- gens da técnica LMC (Loss Model Control), que utiliza um modelo de perdas fundamentado nos parâmetros construtivos da máquina para alcançar a condição de operação de máxima eficiência. Os modelos elétrico e mecânico do motor são representados por equações em espaço de estados, com base na literatura e considerando as perdas no núcleo. A modelagem é validada por meio de simulações em malha aberta, nas quais se aplicam valores nominais de tensão e torque de carga, resultando em um comportamento compatível com o de publicações científicas. Para a análise comparativa das duas abordagens LMC, buscou-se a comprovação do adequado funcionamento do sistema de controle vetorial de velocidade e torque, em todos os algoritmos simulados. Nos resultados, o controle escalar e o IFOC com fluxo constante mostraram-se menos eficientes do que quando utilizado o IFOC aliado aos métodos de redução de perdas, principalmente em condições distantes dos valores nominais de carga e velocidade. Considerando as referências de velocidade e torque utilizadas, o LMC apresentou um gasto energético de aproximadamente 12% a menos do que o IFOC de fluxo constante e cerca de 3% a menos do que o MRAS. Considerando a velocidade de 25% a 100% da velocidade nominal e um intervalo de carga de 0 a 100%, a eficiência do LMC foi de 4,1% a 5,3% maior do que no MRAS.-
Formato: dc.formatapplication/pdf-
Idioma: dc.languagept_BR-
Publicador: dc.publisherUniversidade Tecnológica Federal do Paraná-
Publicador: dc.publisherPato Branco-
Publicador: dc.publisherBrasil-
Publicador: dc.publisherDepartamento Acadêmico de Elétrica-
Publicador: dc.publisherEngenharia Elétrica-
Publicador: dc.publisherUTFPR-
Direitos: dc.rightsopenAccess-
Direitos: dc.rightshttp://creativecommons.org/licenses/by/4.0/-
Palavras-chave: dc.subjectMotores elétricos de indução-
Palavras-chave: dc.subjectCálculo vetorial-
Palavras-chave: dc.subjectEnergia - Consumo-
Palavras-chave: dc.subjectElectric motors, Induction-
Palavras-chave: dc.subjectVector analysis-
Palavras-chave: dc.subjectEnergy consumption-
Palavras-chave: dc.subjectCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA-
Título: dc.titleInvestigação de algoritmos de controle vetorial para redução de perdas em motores de inducao trifásicos-
Título: dc.titleInvestigationof vector control algorithms for loss reductionin three-phase induction motors-
Tipo de arquivo: dc.typelivro digital-
Aparece nas coleções:Repositorio Institucional da UTFPR - RIUT

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