Control del motor d'inducció considerant els límits del convertidor i del motor
Authors:   , Bergas Jané Joan Gabriel 
Published: July 2023

1.1 Objectius de la tesi.<br/>En els últims anys el control del parell i de la velocitat del motor d'inducció ha estat llargament estudiat. Un cop s'ha considerat que les prestacions dinàmiques assolibles eren ja suficientment satisfactòries, els diferents investigadors han reorientat els seus esforços cap a altres enfocs relacionats, ja no únicament amb el MI estrictament parlant, sinó amb tot el sistema que constitueix l'accionament amb si mateix.<br/><br/>L'objectiu principal d'aquesta tesi és posar en evidència, l'existència d'unes idealitzacions i limitacions dels controls tradicionals de parell i velocitat del motor d'inducció (bàsicament del Control Vectorial i del DTC), així com a proposar mètodes i algorismes alternatius que superin a les mateixes.<br/><br/>1.2 Estructura i contingut<br/><br/>El Capítol 1 conté una introducció al treball.<br/><br/>El segon capítol Modelització del motor d'inducció, presenta les principals tècniques i equacions, que porten a descriure d'una forma dinàmica al MI.<br/><br/>El tercer capítol, Control de parell i velocitat del MI, es descriuen els Control Vectorial i el Control Directe de Parell (DTC), ja que són els més estudiats en la literatura.<br/><br/>El quart capítol, Estudi dels bucles de corrent, tracta més en profunditat una de les limitacions que presenta el Control Vectorial, l'estudi de les interaccions que hi ha entre els dos llaços de regulació de les intensitats de l'estator (la seva component directa i en quadratura).<br/><br/>En el cinquè capítol, OSVPWM (Optimized Space Vector PWM), es presenta un estudi detallat dels diferents mètodes d'ondulació (DC/AC) que existeixen. D'entre tots aquests, s'estudia amb molt més deteniment el Space Vector PWM (SVPWM), aportant un nou algorisme d'implementació del mateix (optimitzat per DSP's), així com posant en evidència la negativa influència dels temps morts sobre el mateix.<br/><br/>El sisè capítol presenta l'ODTC (Optimized Direct Torque Control), com a resum de tots els capítols anteriors.<br/>1.3 Aportacions d'aquesta tesi.<br/><br/>En la modelització matemàtica del Motor d'Inducció, s'ha arribat a la formulació d'una equació genèrica, que engloba totes les possibles referències, i totes les definicions d'intensitats magnetitzants.<br/><br/>En l'estudi del DTC s'ha presentat una nova taula de commutació, que permet disminuir l'excessiu arrissat de parell que presenta la taula de commutació tradicional.<br/><br/>En l'estudi del SVPWM s'ha presentat una nova formulació molt més apta per a la seva implementació en DSP (Digital Signal Processor). Igualment, s'ha posat en evidència la important influència dels temps morts dels interruptors, en la THD (Tasa de Distorsió Harmònica) de l'ona de tensió de sortida de l'ondulador proposant un algorisme de compensació (OSVPWM).<br/><br/>S'ha proposat un nou algorisme de control del parell del MI, incorporant les prestacions del DTC en règim transitori (ràpida resposta del parell), i les prestacions del Control Vectorial en règim permanent (petit arrissat de parell), amb la incorporació de l'OSVPWM com a estratègia de modulació.<br/><br/>Finalment destacar, l'aportació d'un equip experimental basat en DSP, de disseny molt versàtil i robust, i que incorpora tota una sèrie d'eines de desenvolupament que el fan molt útil per a l'experimentació de noves lleis de control, referides principalment al motor d'inducció, però que també s'ha demostrat eficient alhora de treballar amb altres plantes com és el cas dels SAI's (Sistemes d'Alimentació Ininterrompuda).<br/><br/>1.4 Futures línies de recerca.<br/><br/>Seguir treballant en l'estudi del OSVPM, però en el cas de la sobremodulació, és a dir, quan la tensió de consigna superi o surti fora dels rangs d'aplicabilitat del mateix.<br/><br/>Amb l'obtenció de l'equació que ens permet estimar l'arrissat màxim de parell, associat al conjunt motor-ondulador, estudiar el disseny de controladors per histèresi de banda d'histèresi variable (funció de l'estat de l'accionament).<br/><br/>Finalment destacar, que amb el constant augment de la potència de càlcul dels DSP, les possibilitats de noves lleis de control del MI ("fuzzy logic" i "passivity control") són cada dia més possibles, i per tant s'han convertit en una línia de treball molt interessant.