Un bucle de bloqueo de fase modificado con autoajuste de parámetros utilizado en el control sin sensor de motores síncronos de imán permanente (PMSMs)
Autores: Ding, Chung-Wuu; Tung, Pi-Cheng
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Un bucle de bloqueo de fase modificado con autoajuste de parámetros utilizado en el control sin sensor de motores síncronos de imán permanente (PMSMs)
Categoría
Matemáticas
Subcategoría
Matemáticas generales
Palabras clave
Propone
Control orientado al campo sin sensor
Motores síncronos de imán permanente
Estimación de la posición del flujo del rotor
Fuerza electromotriz de retroceso
Lazo de enganche de fase
Licencia
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Consultas: 25
Citaciones: Sin citaciones
Este documento propone una estrategia de control orientado al campo (FOC) sin sensor para motores síncronos de imán permanente (PMSMs), centrándose en la estimación de la posición del flujo del rotor basada en las señales de fuerza electromotriz de retroceso (back-EMF). Se analizan las limitaciones de las técnicas convencionales de bucle de enganche de fase (PLL) para la estimación de la posición del flujo del rotor a lo largo del eje del motor, y se desarrolla una estructura de PLL mejorada para abordar estas deficiencias. En las aplicaciones de tracción de vehículos eléctricos, la estimación precisa de la posición del flujo por sí sola es insuficiente; la generación precisa de comandos de corriente de ejes d-q es igualmente crítica. Para abordar esta necesidad, se diseña un regulador PI sin polos ni ceros dentro del módulo PLL, lo que permite una estimación de flujo más precisa. Además, se emplea un algoritmo de autoajuste basado en gradientes para identificar los parámetros del sistema, particularmente la inductancia del estator, lo que permite al controlador optimizar la generación de comandos de corriente. Se han realizado simulaciones a nivel de sistema para validar la efectividad del esquema de control sin sensor propuesto. Los estudios comparativos demuestran que el método propuesto mejora significativamente la viabilidad y la robustez para aplicaciones prácticas de accionamiento de PMSM.
Descripción
Este documento propone una estrategia de control orientado al campo (FOC) sin sensor para motores síncronos de imán permanente (PMSMs), centrándose en la estimación de la posición del flujo del rotor basada en las señales de fuerza electromotriz de retroceso (back-EMF). Se analizan las limitaciones de las técnicas convencionales de bucle de enganche de fase (PLL) para la estimación de la posición del flujo del rotor a lo largo del eje del motor, y se desarrolla una estructura de PLL mejorada para abordar estas deficiencias. En las aplicaciones de tracción de vehículos eléctricos, la estimación precisa de la posición del flujo por sí sola es insuficiente; la generación precisa de comandos de corriente de ejes d-q es igualmente crítica. Para abordar esta necesidad, se diseña un regulador PI sin polos ni ceros dentro del módulo PLL, lo que permite una estimación de flujo más precisa. Además, se emplea un algoritmo de autoajuste basado en gradientes para identificar los parámetros del sistema, particularmente la inductancia del estator, lo que permite al controlador optimizar la generación de comandos de corriente. Se han realizado simulaciones a nivel de sistema para validar la efectividad del esquema de control sin sensor propuesto. Los estudios comparativos demuestran que el método propuesto mejora significativamente la viabilidad y la robustez para aplicaciones prácticas de accionamiento de PMSM.