Controle Direto de Torque do Motor de Indução ... - D.s.c.e. - Unicamp

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24 Controle Direto de Torque do Motor de Indução Trifásico 3.2 Princípios e generalidades do Controle Direto de Torque No controle direto de torque (DTC), do motor de indução trifásico, alimentado por um inversor de tensão de dois níveis, é possível controlar diretamente o vetor do fluxo concatenado do estator e o torque eletromagnético desenvolvido através da seleção apropriada dos vetores de chaveamento previamente configuradas numa tabela otimizada. a seleção é feita restringindo os erros dentro de bandas de histerese tanto para o torque eletromagnético como para o fluxo do estator para conseguir: uma resposta rápida do torque eletromagnético, uma baixa frequência de chaveamento e baixas perdas harmônicas. O DTC permite que as respostas de torque eletromagnético sejam rápidas. No motor de indução trifásico simétrico, uma das formas de representar o torque eletromagnético instantâneo é através do produto vetorial entre os vetores espaciais do fluxo concatenado e da corrente do estator. Tem = 3 2 P � ψs ×�is Sendo que � ψs e � is são os vetores espaciais do fluxo concatenado e da corrente do estator re- spectivamente, e P o número de pares de pólos. Na equação (3.1), ambos vetores espaciais estão representados no sistema de referência estacionário. Considera-se que � � � ψs = �� ψs�ejρs e� � � is = �� is�ejαs , sendo que ρs e αs são os ângulos dos vetores espaciais do fluxo concatenado e da corrente do estator em relação ao eixo real do sistema de referência estacionário (Figura 3.1), então a partir da equação (3.1), tem-se que: (3.1) Tem = 3 2 P � �� ψs � �� is �sin(αs −ρs) = 3 2 P � �� ψs � �� is �sin(α) (3.2) Sendo que α = αs −ρs é o ângulo entre os vetores espaciais do fluxo concatenado e da corrente do estator. Se fosse aplicada uma tensão apropriada no estator de tal forma a manter o fluxo do estator cons- tante e a mesma tensão conseguisse uma mudança rápida no ânguloρs, então o torque eletromagnético também variará rapidamente. Se o ângulo for incrementado se produzira um torque eletromagnético positivo, enquanto que, se o ângulo diminuísse se produzira uma redução no torque eletromagnético. Em conclusão para controlar o vetor espacial do fluxo do estator (módulo e ângulo) é necessário gerar um vetor de tensão apropriado através do inversor que alimenta o MIT. são: Então, as equações dinâmicas do motor de indução trifásico, no sistema de referência estacionário
3.2 Princípios e generalidades do Controle Direto de Torque 25 sQ α ρs αs Fig. 3.1: Vetor Espacial do Fluxo Concatenado e Corrente do Estator �is �us = Rs �is + d� ψs dt �u ′ r = Rr � i ′ e r + d� ψ ′ r dt −jωr � ψ ′ r �ψs = Ls �is +Lm � i ′ r �ψ ′ r = Lr � i ′ r +Lm�is (3.6) Deduziremos a resposta do torque eletromagnético quando for aplicado um degrau no ângulo ρs no tempot = 0, a partir disso será determinada a variação do torque eletromagnético. Primeiro determina-se o vetor espacial da corrente do rotor em função do vetor espacial do fluxo do estator, da equação (3.5), tem-se que: �i ′ 1 � r = �ψs −Ls Lm �is � Substituindo a equação (3.7) em (3.6) para obter o vetor espacial do fluxo concatenado do rotor em função do vetor espacial do fluxo concatenado do estator, tem-se que: �ψs sD (3.3) (3.4) (3.5) (3.7)
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