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

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50 Controle Direto de Torque do Motor de Indução Trifásico (considerando a como índice de modulação) [19]. 3.5 Controle Direto de Torque com Modulação por Vetores Es- paciais e Orientação do Fluxo do Estator 3.5.1 Descrição de Funcionamento O esquema de controle mostrado na Fig. 3.20, tem duas malhas de controle, uma para o fluxo do estator e outra para o torque eletromagnético. A saída do controlador PI, cuja entrada é o erro do torque eletromagnético "T ∗ em − ˆ Tem", mais o termo de desacoplamento ωs| ˆ ψs| proporcionam o valor da tensão u ∗ qs necessária para minimizar o erro do torque eletromagnético. Por outro lado, a saída do controlador PI, cuja entrada é o erro do fluxo do estator "ψ ∗ s − ˆ ψs", proporcionam o valor da tensão u ∗ ds necessária para minimizar o erro do fluxo do estator. Com o ângulo do fluxo do estatorθψs com o eixo real estacionário, o bloco de transformação de coordenadas d−q/α−β transforma as tensões u ∗ ds e u ∗ qs, que estão no sistema de referência fixado no fluxo do estator, para o sistema de referência estacionário. A tensão resultante da transformação será modulada através do bloco de modulação por vetores espaciais (SVM) para finalmente ser sintetizado pelo inversor. 3.5.2 Descrição Detalhada do Esquema de Controle O esquema de controle DTC-SVM, com orientação do fluxo do estator, mostrado no diagrama de blocos da Fig. 3.20, tem: dois controladores PI, dois blocos para transformação de coordenadas, um bloco para modulação por vetores espaciais, um bloco para o cálculo da tensão do estator a partir do estado das chaves e um bloco para estimação do torque eletromagnético e do fluxo. Em seguida serão descritos cada um dos blocos separadamente. Controladores PI No sistema de referência alinhado com o fluxo do estator, a componente imaginária do fluxo do estator é zero [Fig. 3.21]. O vetor espacial do fluxo do estator � ψs, que gira com uma velocidade angularωs, pode ser representado em função das componentesqd, isto é: �ψs = ψds +jψqs (3.62) Considerando que ψs = ψds e ψqs = 0 tem-se que as componentes do eixo real e imaginário da tensão do estator, no sistema de referência alinhado com o fluxo do estator, são dadas por:
3.5 Controle Direto de Torque com Modulação por Vetores Espaciais e Orientação do Fluxo do Estator 51 ψ ∗ s + − T ∗ em PI + − PI ˆTem ˆψs + u ∗ ds + ωs| ˆ ψs| u ∗ qs d−q ψds α−β (θψs) Ângulo do fluxo Estimador do fluxo e do torque ψqs �us �is SVM Cálculo da Tensão Fig. 3.20: Esquema de Controle Direto de Torque com Modulação por Vetores Espaciais e Orientação do Fluxo do Estator. q ψβs β Sistema alinhado com o fluxo do estator ψs = ψds Sistema estacionário α−β ABC Fig. 3.21: Sistema de Referência Alinhado com o Fluxo do Estator. ψαs uds = Rsids + dψs dt uqs = Rsiqs +ωsψs d ωs α Sinal de controle SW Ucc ia ib (3.63) (3.64) Sendo que Rs é a resistência do estator, isd e isq são a corrente no eixo real e imaginário do estator respectivamente. O torque eletromagnético é calculado pela seguinte expressão no sistema de referência alinhado com o fluxo do estator:
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