Mitigación de Vibraciones Torsionales en un Tren de Potencia Modular con Control Intercalado
Autores: van Os, David; Verkroost, Lynn; Sergeant, Peter; Vansompel, Hendrik; Stockman, Kurt
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Mitigación de Vibraciones Torsionales en un Tren de Potencia Modular con Control Intercalado
Categoría
Tecnología de Equipos y Accesorios
Subcategoría
Diseño de equipos y herramientas
Palabras clave
Requisitos
Modularidad
Tren motriz
Motores
Vibraciones
Control
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 21
Citaciones: Sin citaciones
Para cumplir con los requisitos en el diseño de máquinas, la modularidad a menudo se presenta como una forma de hacer frente a las variaciones de carga y a la adaptabilidad de la arquitectura. El tren motriz modular considerado consiste en varios motores de inducción idénticos, llamados módulos de motor, en cascada en el mismo eje. Sin embargo, implementar un diseño de tren motriz modular tiene un impacto evidente en el rendimiento de la aplicación. Pueden surgir nuevas oportunidades, como una mejor dinámica de movimiento y tolerancia a fallos. Sin embargo, en otros aspectos, por ejemplo, las vibraciones torsionales y la sincronización, el rendimiento puede verse negativamente influenciado. Al agregar múltiples actuadores en el tren motriz, se introducen fuentes adicionales de fluctuación de par. El objetivo de este artículo es, en primer lugar, investigar el impacto de utilizar un diseño modular en las vibraciones torsionales en el tren motriz y, en segundo lugar, mitigar estas vibraciones a través de una estrategia de entrelazado de las señales de PWM (modulación por ancho de pulso). Las simulaciones y los datos experimentales muestran que la configuración modular requiere una estrategia de control adecuada para garantizar que las vibraciones torsionales en el sistema se mantengan dentro del rango de un diseño tradicional no modular. Se propone el entrelazado de las formas de onda portadoras de PWM en los diferentes módulos de motor como un método de control para mitigar las vibraciones torsionales identificadas en el tren motriz modular. Esta estrategia resulta en una configuración de tren motriz que supera ligeramente el estándar en términos de vibraciones torsionales.
Descripción
Para cumplir con los requisitos en el diseño de máquinas, la modularidad a menudo se presenta como una forma de hacer frente a las variaciones de carga y a la adaptabilidad de la arquitectura. El tren motriz modular considerado consiste en varios motores de inducción idénticos, llamados módulos de motor, en cascada en el mismo eje. Sin embargo, implementar un diseño de tren motriz modular tiene un impacto evidente en el rendimiento de la aplicación. Pueden surgir nuevas oportunidades, como una mejor dinámica de movimiento y tolerancia a fallos. Sin embargo, en otros aspectos, por ejemplo, las vibraciones torsionales y la sincronización, el rendimiento puede verse negativamente influenciado. Al agregar múltiples actuadores en el tren motriz, se introducen fuentes adicionales de fluctuación de par. El objetivo de este artículo es, en primer lugar, investigar el impacto de utilizar un diseño modular en las vibraciones torsionales en el tren motriz y, en segundo lugar, mitigar estas vibraciones a través de una estrategia de entrelazado de las señales de PWM (modulación por ancho de pulso). Las simulaciones y los datos experimentales muestran que la configuración modular requiere una estrategia de control adecuada para garantizar que las vibraciones torsionales en el sistema se mantengan dentro del rango de un diseño tradicional no modular. Se propone el entrelazado de las formas de onda portadoras de PWM en los diferentes módulos de motor como un método de control para mitigar las vibraciones torsionales identificadas en el tren motriz modular. Esta estrategia resulta en una configuración de tren motriz que supera ligeramente el estándar en términos de vibraciones torsionales.