Modelado de motores de inducción y variadores de velocidad para simulaciones de sistemas de múltiples dominios utilizando Modelica y la biblioteca OpenIPSL
Autores: Fachini, Fernando; de Castro, Marcelo; Bogodorova, Tetiana; Vanfretti, Luigi
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Modelado de motores de inducción y variadores de velocidad para simulaciones de sistemas de múltiples dominios utilizando Modelica y la biblioteca OpenIPSL
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Método innovador
Modelos de motores de inducción
Modelo de variador de velocidad
Modelo de múltiples dominios
Enfoque de modelado Modelica
Ejemplos de simulación
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 59
Citaciones: Sin citaciones
Este documento presenta un método innovador para caracterizar, implementar y validar modelos de motores de inducción trifásicos y monofásicos, acompañados de un modelo de variador de velocidad. El objetivo principal es investigar las interacciones entre la red eléctrica y otros dominios dinámicos (por ejemplo, termofluidos) que afectan el comportamiento del motor/carga. Nuestro enfoque implica establecer una interfaz mecánica basada en una ecuación físicamente significativa que vincula el par/velocidad del motor al modelo eléctrico en el dominio fasorial. Esto permite la integración perfecta de diversos subsistemas de dominio en un modelo multidominio unificado utilizando Modelica v4.0.0 y la biblioteca OpenIPSL v3.0.1, superando las limitaciones de la co-simulación. El modelo propuesto, que solo requiere una herramienta compatible con Modelica para la simulación, introduce dinámicas adicionales a través de la interfaz mecánica, lo que permite la simulación explícita de perturbaciones de carga basadas en la física constitutiva. Esto profundiza nuestra comprensión de las interacciones dinámicas entre el dominio de energía eléctrica y otros subsistemas conectados a través del motor. Detallamos los componentes modelados utilizando ecuaciones matemáticas y descripciones textuales, enfatizando el enfoque de modelado de Modelica. Ejemplos de simulación validan la implementación, demostrando las capacidades de modelado multidominio de los componentes recién desarrollados.
Descripción
Este documento presenta un método innovador para caracterizar, implementar y validar modelos de motores de inducción trifásicos y monofásicos, acompañados de un modelo de variador de velocidad. El objetivo principal es investigar las interacciones entre la red eléctrica y otros dominios dinámicos (por ejemplo, termofluidos) que afectan el comportamiento del motor/carga. Nuestro enfoque implica establecer una interfaz mecánica basada en una ecuación físicamente significativa que vincula el par/velocidad del motor al modelo eléctrico en el dominio fasorial. Esto permite la integración perfecta de diversos subsistemas de dominio en un modelo multidominio unificado utilizando Modelica v4.0.0 y la biblioteca OpenIPSL v3.0.1, superando las limitaciones de la co-simulación. El modelo propuesto, que solo requiere una herramienta compatible con Modelica para la simulación, introduce dinámicas adicionales a través de la interfaz mecánica, lo que permite la simulación explícita de perturbaciones de carga basadas en la física constitutiva. Esto profundiza nuestra comprensión de las interacciones dinámicas entre el dominio de energía eléctrica y otros subsistemas conectados a través del motor. Detallamos los componentes modelados utilizando ecuaciones matemáticas y descripciones textuales, enfatizando el enfoque de modelado de Modelica. Ejemplos de simulación validan la implementación, demostrando las capacidades de modelado multidominio de los componentes recién desarrollados.