Una Estructura de Control de IPMSM Basada en un Algoritmo Adaptativo de Referencia de Modelo
Autores: Guo, Tong; Chen, Yongjie; Chen, Qihuai; Lin, Tianliang; Ren, Haoling
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Una Estructura de Control de IPMSM Basada en un Algoritmo Adaptativo de Referencia de Modelo
Categoría
Tecnología de Equipos y Accesorios
Subcategoría
Diseño de equipos y herramientas
Palabras clave
Tradicional
Maquinaria de construcción
Eléctrica
Eficiencia energética
Emisiones
Algoritmo de control
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 25
Citaciones: Sin citaciones
La maquinaria de construcción tradicional tiene las desventajas de baja eficiencia energética y malas emisiones, que no cumplen con los requisitos del desarrollo industrial respetuoso con el medio ambiente. La maquinaria de construcción eléctrica ha atraído cada vez más atención debido a sus ventajas de cero emisiones y alta eficiencia energética, que se consideran factores importantes en el desarrollo futuro de la maquinaria de construcción. Los intentos preliminares de introducir motores eléctricos en la maquinaria de construcción generalmente solo adoptan el motor para simular el modo de trabajo del motor de combustión, proporcionando energía al sistema. Debido a que la potencia de salida del motor necesita ser ajustada a la carga real a través de la transmisión del convertidor de par hidráulico, es difícil maximizar las ventajas de alta eficiencia energética para el accionamiento eléctrico. Este documento estudió la tecnología de accionamiento directo dentro de la maquinaria de construcción eléctrica y presenta un algoritmo adaptativo de referencia de modelo (MRAA) basado en el control vectorial de máximo par por amperio (MTPA) de un motor síncrono de imán permanente interno (IPMSM). Se estableció el modelo de motor de referencia y se obtuvo el valor de referencia dinámica en tiempo real del motor basado en un modelo con el voltaje y la corriente del motor como entradas. Las simulaciones basadas en MATLAB/Simulink verificaron la viabilidad de este método de control. Los resultados indican que el MRAA puede identificar el valor de enlace de flujo del motor y la inductancia del eje d-q en 50 ms en tiempo real, con el error controlado dentro del 2%. Además, cuando el motor opera a baja velocidad, en comparación con el algoritmo MTPA tradicional bajo control de parámetros fijos, el rizado del par de arranque del método de control IPMSM basado en la adaptación del modelo de referencia se redujo al 23.8%, lo que demuestra que el MRAA puede lograr buenas características de respuesta y estabilidad a baja velocidad.
Descripción
La maquinaria de construcción tradicional tiene las desventajas de baja eficiencia energética y malas emisiones, que no cumplen con los requisitos del desarrollo industrial respetuoso con el medio ambiente. La maquinaria de construcción eléctrica ha atraído cada vez más atención debido a sus ventajas de cero emisiones y alta eficiencia energética, que se consideran factores importantes en el desarrollo futuro de la maquinaria de construcción. Los intentos preliminares de introducir motores eléctricos en la maquinaria de construcción generalmente solo adoptan el motor para simular el modo de trabajo del motor de combustión, proporcionando energía al sistema. Debido a que la potencia de salida del motor necesita ser ajustada a la carga real a través de la transmisión del convertidor de par hidráulico, es difícil maximizar las ventajas de alta eficiencia energética para el accionamiento eléctrico. Este documento estudió la tecnología de accionamiento directo dentro de la maquinaria de construcción eléctrica y presenta un algoritmo adaptativo de referencia de modelo (MRAA) basado en el control vectorial de máximo par por amperio (MTPA) de un motor síncrono de imán permanente interno (IPMSM). Se estableció el modelo de motor de referencia y se obtuvo el valor de referencia dinámica en tiempo real del motor basado en un modelo con el voltaje y la corriente del motor como entradas. Las simulaciones basadas en MATLAB/Simulink verificaron la viabilidad de este método de control. Los resultados indican que el MRAA puede identificar el valor de enlace de flujo del motor y la inductancia del eje d-q en 50 ms en tiempo real, con el error controlado dentro del 2%. Además, cuando el motor opera a baja velocidad, en comparación con el algoritmo MTPA tradicional bajo control de parámetros fijos, el rizado del par de arranque del método de control IPMSM basado en la adaptación del modelo de referencia se redujo al 23.8%, lo que demuestra que el MRAA puede lograr buenas características de respuesta y estabilidad a baja velocidad.