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La identificación de parámetros en línea de máquinas de inducción para microcontroladores con recursos limitados basada en un modelo de voltaje en estado estable

Autores: Kostal, Tomas; Kobrle, Pavel

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2021

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Acceso abierto

Artículo científico
2021

La identificación de parámetros en línea de máquinas de inducción para microcontroladores con recursos limitados basada en un modelo de voltaje en estado estable


Categoría

Ingeniería y Tecnología

Subcategoría

Ingeniería Eléctrica y Electrónica

Palabras clave

Estimación
Resistencia del rotor
Inductancia de magnetización
Máquina de inducción
IFOC
Microcontrolador

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 24

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Este documento presenta un nuevo método de identificación en línea computacionalmente modesto para la estimación simultánea de la resistencia del rotor y la inductancia magnetizante de una máquina de inducción adecuada para accionamientos eléctricos que utilizan una estrategia de control orientada al campo indirecto (IFOC), y su hardware de control está equipado con un microcontrolador con recursos limitados. Dichos accionamientos se pueden encontrar tanto en la industria manufacturera como en vehículos de tracción ferroviaria en cantidades, teniendo hardware de control antiguo que no puede hacer frente a métodos de identificación computacionalmente excesivos o estando en aplicaciones sensibles al costo, por lo tanto, equipados con un microcontrolador de bajo costo. IFOC es una estrategia de control muy común para tales accionamientos debido a sus buenas propiedades dinámicas e implementación comparativamente simple. Sin embargo, es sensible a las inexactitudes de la resistencia del rotor y la inductancia magnetizante. Estos dos parámetros cambian durante la operación del accionamiento, siendo influenciados por la temperatura, frecuencia y saturación del circuito magnético. Valores inapropiados de parámetros en el controlador pueden degradar el rendimiento de IFOC, lo que resulta en una aceleración más lenta o una sobre saturación innecesaria de la máquina. Respetar estos cambios puede traer beneficios significativos como las buenas propiedades dinámicas del accionamiento, lo que puede acortar las operaciones en la industria manufacturera o los tiempos de viaje de los vehículos. Hasta ahora se han publicado varios métodos de identificación en línea para monitorear los cambios de parámetros, pero la mayoría de ellos son exigentes en tiempo de microcontrolador o en su memoria. El método propuesto, por el contrario, es comparativamente simple y, por lo tanto, fácil de implementar con bajos requisitos para el microcontrolador. Por lo tanto, es adecuado tanto para actualizaciones de accionamientos existentes como para nuevas aplicaciones de bajo costo. La derivación del método a partir del modelo matemático y el algoritmo final para el microcontrolador se presentan. El rendimiento del método propuesto se valida con resultados experimentales obtenidos con un accionamiento de máquina de inducción de 3.5 kW con un microcontrolador industrial durante una prueba de calentamiento y bajo diversas cargas y frecuencias.

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