Aportaciones al control de la máquina de reluctancia híbrida HRM como motor y generador
Authors:   , Gomila González Marcos 
Published: July 2023

The nature of the SRM (Switched Reluctance Motor) makes this type of motor one of the candidates to investigate over the next few years. Its mechanical development is simple and inexpensive, but requires an electronic controller capable of regulating the static power converter that feeds this drive. The great capacity to withstand faults of SRM and its high power density and efficiency, plays an important role in critical applications.
This thesis is based on studies and tests already carried out by GAECE (Switched Reluctance Motor Group) research group, which is have been able to test SRM machines with different control strategies working as a motor. Several publications in scientific journals endorse these studies.
This paper presents the lines of work focused on the generation of current drives SRG (Switched Reluctance Generator), either with machines that contain magnets permanent or with machines that do not contain them, in a sustainable approach. The study of the HRM 6/5 (Hybrid Reluctance Motor) working as a motor and as a generator is the main novelty. This machine contains magnets between the pole windings and close the gap, and the coils are arranged in the crown stator, forming independent magnetic structures. This new concept of machine with permanent magnets allow higher flow concatenated values, and static torque curves enhanced with respect to conventional machines of SRM.
The parameters for characterization of the machine, as well as the equivalent model have been presented and studied, as well as the methodology of design for the HRM, that has been detailed following the necessary steps for the construction of this electric machine and simulating the effect of the permanent magnet.
The influence of magnets on the dynamic response of the HRM differs to the classic SRM machines, therefore, control in generator mode parameters have been identified and studied. The main objectives of this section are studying, simulate, and implement the necessary drivers for the control of the drive HRM as generator, first on the platform of development dSpace and then over the new control with DSC (Digital Signal Controller) platform.
The tools used for this work are software tools as FEA (Finite Elements Analysis), MatLab-Simulink, dSpace with bench test and Code Composer Studio development with DSC and programming in C++ language
La naturaleza de los motores SRM (Switched Reluctance Motor) hacen de este tipo de motor uno de los candidatos a investigar en los próximos años. Su desarrollo mecánico es sencillo y económico, pero requiere de un controlador electrónico capaz de regular el convertidor estático de potencia que alimenta este accionamiento. La gran capacidad para soportar faltas del SRM y, su alta densidad de potencia y rendimiento, juegan un papel importante en aplicaciones críticas. Esta tesis se basa en los estudios y ensayos, ya realizados por el grupo de investigación GAECE (Grupo de Accionamientos Eléctricos de Conmutación Electrónica), en los cuales, se han podido ensayar motores SRM con distintas estrategias de control trabajando como motor. Varias publicaciones en revistas indexadas de divulgación científica avalan estos estudios. En este trabajo se presentan las líneas de trabajo enfocadas a la generación de corriente con accionamientos SRG (Switched Reluctance Generator), ya sea con máquinas que contienen imanes permanentes o con máquinas que no los contienen, en un enfoque sostenible. El estudio del HRM 6/5 (Hybrid Reluctance Motor) trabajando como motor y como generador es la principal novedad. Esta máquina contiene imanes entre los polos estatóricos y cerca del entrehierro, y las bobinas están dispuestas en la corona estatórica, formando estructuras magnéticas independientes. Este nuevo concepto de máquina con imanes permanentes permite unos valores de flujo concatenado más elevados, y unas curvas de par estático mejoradas, respecto de las máquinas convencionales de SRM. Los parámetros de caracterización del accionamiento, así como el modelo equivalente han sido presentados y estudiados, así como la metodología de diseño para el HRM, que ha sido detallada siguiendo los pasos necesarios para la construcción de esta máquina eléctrica y simulando el efecto del imán permanente. La influencia de los imanes en el comportamiento dinámico del HRM difiere al de las máquinas de SRM clásicas, por eso, los parámetros de control en modo generador han sido identificados y estudiados. Los objetivos principales de este apartado son estudiar, simular e implementar los controladores necesarios para el control del accionamiento HRM como generador, primero sobre la plataforma de desarrollo dSpace y luego sobre la nueva plataforma de control con DSC (Digital Signal Controller). Las herramientas utilizadas para realizar este trabajo son herramientas de software FEA (Finite Elements Analysis), MatLab-Simulink, dSpace con banco de ensayo y Code Composer Studio para el desarrollo con DSC y programación en lenguaje C++.