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AVALIAÇÃO DE ESTRATÉGIAS DE ESTIMAÇÃO ON-LINE DE RENDIMENTO EM MOTORES ALIMENTADOS POR INVERSORES DE FREQUÊNCIA
Última alteração: 2021-09-29
Resumo
https://youtu.be/A8hERVtyiTI
Os motores de indução alimentados por inversores de frequência representam uma parcela importante dos acionamentos utilizados na indústria. É de interesse, do ponto de vista econômico, monitorar o rendimento desses acionamentos para fins de melhoria de processos e economia global de energia. Devido à natureza ininterrupta dos processos industriais, métodos de estimação off-line de rendimento são inadequados e não podem ser aplicados. Sendo assim, diversos trabalhos têm sido apresentados na literatura para tornar possível a avaliação contínua do motor, sem interromper sua operação. Nessa linha, o objetivo deste trabalho é fazer uma avaliação de técnicas de estimação on-line com baixo grau de intrusão e de interferência na operação do motor. Numa primeira etapa, fez um levantamento das publicações mais relevantes sobre o assunto e um estudo das técnicas utilizadas. Entre estas, destacam-se as que empregam o conjugado eletromagnético e a velocidade estimados para cálculo do rendimento do motor. Em seguida, buscou-se implementar no software MATLAB/Simulink os blocos funcionais comuns a essas técnicas com o intuito de reproduzir os resultados e determinar o desempenho das técnicas existentes. A partir dos resultados obtidos para um acionamento de 20 hp, 460 V, constatou-se a possibilidade de melhorar a estimação do rendimento do acionamento a partir da mitigação de algumas não-idealidades existentes nas medições das correntes e tensões da máquina bem como na estimação da resistência elétrica de estator do motor. Técnicas de compensação de offset de sensores foram testadas e levaram a redução significativa das oscilações e erros no conjugado eletromagnético estimado. Na sequência desse trabalho, técnicas de estimação on-line da resistência de estator e da velocidade serão investigadas. Os modelos utilizados até aqui indicam que melhorias nessas técnicas têm grande potencial de contribuir para a diminuição do erro na estimação do rendimento.
Os motores de indução alimentados por inversores de frequência representam uma parcela importante dos acionamentos utilizados na indústria. É de interesse, do ponto de vista econômico, monitorar o rendimento desses acionamentos para fins de melhoria de processos e economia global de energia. Devido à natureza ininterrupta dos processos industriais, métodos de estimação off-line de rendimento são inadequados e não podem ser aplicados. Sendo assim, diversos trabalhos têm sido apresentados na literatura para tornar possível a avaliação contínua do motor, sem interromper sua operação. Nessa linha, o objetivo deste trabalho é fazer uma avaliação de técnicas de estimação on-line com baixo grau de intrusão e de interferência na operação do motor. Numa primeira etapa, fez um levantamento das publicações mais relevantes sobre o assunto e um estudo das técnicas utilizadas. Entre estas, destacam-se as que empregam o conjugado eletromagnético e a velocidade estimados para cálculo do rendimento do motor. Em seguida, buscou-se implementar no software MATLAB/Simulink os blocos funcionais comuns a essas técnicas com o intuito de reproduzir os resultados e determinar o desempenho das técnicas existentes. A partir dos resultados obtidos para um acionamento de 20 hp, 460 V, constatou-se a possibilidade de melhorar a estimação do rendimento do acionamento a partir da mitigação de algumas não-idealidades existentes nas medições das correntes e tensões da máquina bem como na estimação da resistência elétrica de estator do motor. Técnicas de compensação de offset de sensores foram testadas e levaram a redução significativa das oscilações e erros no conjugado eletromagnético estimado. Na sequência desse trabalho, técnicas de estimação on-line da resistência de estator e da velocidade serão investigadas. Os modelos utilizados até aqui indicam que melhorias nessas técnicas têm grande potencial de contribuir para a diminuição do erro na estimação do rendimento.
Palavras-chave
Estimação de rendimento.Motor de indução.Monitoração.Inversor de Frequência