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As mudanças climáticas e a tendência de eletrificação causada pelo uso de energias renováveis incentiva a pesquisa em eletrificação de sistemas e direciona parte do interesse a tecnologias de acionamentos elétricos. Dentre os motores usados em acionamentos modernos, os motores de indução trifásicos mostram-se competitivos dado o seu baixo custo, elevada robustez e maturidade tecnológica. Este artigo explora métodos de controle direto de torque e fluxo, com destaque para controles preditivos, promissores por sua resposta dinâmica rápida e flexibilidade com não linearidades. São analisados resultados experimentais do DTC, PTC, PTC-DSVM e MPTC na mesma bancada. Os resultados demonstram por meio das respostas dinâmica, em regime e THD as diferenças entre estratégias e mostram que a frequência fixa do MPTC não se relaciona diretamente à melhor qualidade de energia no acionamento. O custo computacional também é medido para complemento das análises.

O controle preditivo baseado em modelo tem ganhado destaque na área de acionamentos de máquinas de indução. Entre as suas principais vantagens estão o alto desempenho, a flexibilidade e a simplicidade de implementação. No entanto, eventuais variações nos parâmetros da planta comprometem o desempenho do controle. Propostas para o aumento da robustez dessa técnica têm sido objeto de pesquisa com diferentes abordagens, como modificações no modelo matemático da planta e projetos de novos observadores de fluxo. Este trabalho propõe um controle preditivo robusto baseado em modelo de corrente, empregando o controle indireto orientado por campo no referencial síncrono. A corrente do estator e o fluxo do rotor são tomados como variáveis de estado e o vetor tensão do estator é tido como a entrada. O seu diferencial com relação à estratégia de controle preditivo por estados finitos clássica está na construção do algoritmo de controle. O vetor tensão é calculado em duas componentes, combinando o controle preditivo clássico com a abordagem deadbeat: uma considera a referência de corrente do estator e a outra considera as perturbações causadas por erros de parâmetros. O desempenho do método de controle foi verificado através da condução de ensaios em bancada de teste experimental ao se analisar o comportamento estacionário e dinâmico do sistema. Os resultados corroboram a eficácia da proposta de controle robusto contra variações paramétricas.

Este trabalho propõe um controle preditivo robusto do tipo finite control set para acionamento de máquinas de indução, com controle de corrente no referencial dq alinhado ao fluxo do rotor da máquina. A robustez do controle é levada em consideração na modelagem do controlador e na escolha da orientação, que é feita de forma direta -- estimador Gopinath -- e indireta, para verificar a compatibilidade dos métodos de orientação com o controlador preditivo robusto por estados finitos proposto. Resultados experimentais do controle de corrente mostram robustez para variações nas resistências muito acima do esperado em uma aplicação prática, sem perder desempenho para até a 300% de erro de resistência, mantendo erros de regime abaixo de 5% e o tempo de acomodação na casa de milissegundo. Resultados do controle do velocidade (utilizando uma malha externa com PI) mostram baixo erro de regime e robustez para até 100% de variação de resistência para ambas estratégias de orientação, com destaque para o desempenho da orientação indireta na resposta dinâmica.

Este artigo apresenta uma análise comparativa em relação ao desempenho dinâmico, entre os controladores preditivos bilinear compensado, preditivo bilinear, preditivo linear e um PI clássico aplicados a uma planta não linear constituída por um motor de indução. O sistema é composto por um motor de indução trifásico de 2.2 kW, 4 polos, 60 Hz com o rotor em gaiola, acionado por uma bancada de testes localizada no Laboratório de Acionamento de Máquinas da UFRN. São apresentados resultados dinâmicos para uma variação de ± 5% do valor da velocidade mecânica e para uma variação de ±10%, no valor da carga nominal aplicada ao motor. Os resultados comprovaram que os controladores preditivos bilineares, com destaque para o bilinear compensado, produziram uma melhor dinâmica e foram mais representativos, quando comparados com os controladores lineares em análise, isto é, o PI e o controlador preditivo linear.

This paper establishes a mathematical model of induction machine connected to a frequency inverter necessary to adjust the electric motor drive. The mathematical model based on the Park's theory allows the analysis of the whole spectrum (electric car – frequency inverter) to drive the electric trolley bus made on ASTRA Bus Arad (Romania). To remove higher order harmonics, the PWM waveform of supply voltage is used, set in the general case. Operating characteristics of electric motor drive are set to sub-nominal frequency (f < 50 Hz) and for different angles of the control switching elements in the construction of the inverter. Tensions in the stator of the equivalent machine are determined by three components: the fundamental component; the second component corresponding to the higher order harmonics, which rotate in direct connection; and the appropriate third component of higher order harmonics, which are rotated in reverse. The mathematical model developed will help to determine the harmonics which have a negative influence on the performance of the electric engine and also determines the control angle of the switching elements to remove these harmonics, (Bele 2007).Este documento estabelece um modelo matemático de máquina de indução conectado a um inversor de frequência necessário para ajustar o motor de acionamento elétrico. O modelo matemático baseado na Teoria de Park permite a análise de todo o espectro (carro elétrico com inversor de frequência) para dirigir o ônibus elétrico feito em ASTRA Bus Arad (Romênia). Para remover harmônicas de ordem mais alta, a forma de onda da tensão de alimentação PWM é utilizado, definido no caso geral. Características de funcionamento do motor de acionamento elétrico são definidas para frequência sub-nominal (f

O objetivo deste trabalho é apresentar dois projetos de motores elétricos de indução efetiváveis em um laboratório de ensino de eletromagnetismo. O motor elétrico de indução, cuja patente original é de Nikola Tesla (1888) surpreendentemente está ausente dos livros de física geral de ensino médio ou superior e também não é encontrado usualmente em laboratórios de ensino de física. Além da inegável importância de tal tipo de motor no cotidiano, seja nos eletrodomésticos, seja como máquinas de alta potência, ele ilustra belamente a Lei de Faraday-Lenz.

Esta pesquisa analisa a aplicação de Rede Neural Adaline funcionando como “notch filter” aplicada na estimação do fluxo estatórico para consequente obtenção do conjugado eletromagnético de Motores de Indução Trifásicos (MIT). O fluxo estatórico, que apresenta maior robustez frente a variações paramétricas, é estimado por meio do modelo de tensão da máquina aplicando-se um integrador neural adaptativo diretamente sobre a força contra eletromotriz, objetivando-se a eliminação de offsets presentes nas medições de tensão, corrente e suas integrais. Resultados simulados e experimentais são apresentados para validação da estratégia proposta, analisando-se a eficiência da estimação na presença de transitórios de carga e numa ampla faixa de operação da máquina. O algoritmo estimador empregado será apresentado, bem como o hardware implementado experimentalmente utilizando a plataforma DSP TMS320F28335 da Texas Instruments™.

Neste artigo estuda-se o inversor bifásico de tensão de três braços operando na região de sobremodulação. O desempenho do sistema, no que se refere ao aproveitamento do barramento CC, pode ser melhorado com a elevação da tensão de saída através do funcionamento na região não-linear. São analisadas duas técnicas e, proposta uma terceira trabalhando na região não-linear com trajetória elíptica. A nova técnica permite reduzir o conteúdo harmônico da tensão de saída. São apresentados resultados experimentais empregando modulação vetorial para sua implementação.

Este artigo avalia o ajuste de um sistema de proteção de um acionamento de velocidade variável de um motor de indução trifásico submetidos a afundamentos de tensão simétricos e assimétricos. Testes foram realizados para avaliar o comportamento da tensão no elo CC e da corrente de alimentação do acionamento de velocidade variável sob afundamentos de tensão com o intuito de estabelecer seus limites de tolerância. São analisadas as técnicas de regeneração de energia, adição de neutro, e aplicação de conversor boost para aumento da suportabilidade do acionamento aos afundamentos de tensão. Resultados de testes em laboratório e de simulação são apresentados.

Este trabalho investiga o controle de tensão PWM no acionamento do motor de indução de cinco fases. A partir de uma abordagem por vetores espaciais são propostas três estratégias de modulação PWM. Estas estratégias exploram o fato do inversor pentafásico permitir trinta e dois estados de chaveamento. Também é apresentada a modulação PWM baseada na abordagem escalar e proposta a sua equivalência com a vetorial. Resultados experimentais e de simulação são apresentados.

Os motores de indução têm grande importância nos mais diversos setores industriais por sua robustez e baixo custo. Assim, quando a carga acoplada ao seu eixo necessitar do controle de velocidade, parte das estratégias de controle e acionamento é baseada na estimativa de velocidade. A proposta deste trabalho consiste em apresentar uma metodologia alternativa às tradicionais para a estimativa de velocidade do motor de indução trifásico. Este é acionado por um inversor de tensão utilizando modulação espacial vetorial na estratégia de controle escalar baseada em redes neurais artificiais. Resultados de simulação e experimentais são apresentados para validar o método proposto com o motor submetido a variações de velocidade e torque de carga, os quais demonstraram ser bem promissores.

A evolução das técnicas de produção tem elevado de forma sensível a capacidade produtiva das plantas industriais, podendo-se afirmar que esse aumento é causado principalmente pelo aumento da capacidade produtiva dos seus equipamentos. Como as etapas do ciclo de vida dos equipamentos exigem elevados investimentos, notadamente as etapas de manutenção necessitam garantir altos índices de operação. Tais índices podem ser obtidos através da redução do número de falhas e o gerenciamento das suas severidades. Atualmente existem diversos métodos de diagnóstico, porém muitos se mostram de baixo custo/benefício, ineficazes ou mesmo de difícil aplicação em processos reais. Outra questão existente é o fato de que muitos processos rodam de forma contínua ou estão em ambientes agressivos para o homem, exigindo que o monitoramento seja feito sem a parada do acionamento, de forma não invasiva e, principalmente, sem expor o técnico ao contato direto com a máquina. Assim, este trabalho apresenta um sistema de diagnóstico de falhas elétricas e mecânicas em motores de indução, em tempo real, utilizando apenas as informações de sensores presentes no painel de comando dos motores.

Este artigo tem como objetivo apresentar um método para gerar variações temporais de conjugado pré-determinadas no eixo de um motor de indução trifásico funcionando em velocidades próximas de zero. Este método se baseia na hipótese de que exista um conjunto de tensões trifásicas, não senoidais, defasadas entre si de 120 graus, que seja capaz de gerar o conjugado desejado. A modelagem matemática na qual o método é desenvolvido se baseia em um motor trifásico convencional, conectado em estrela e bloqueado. Uma possível aplicação deste método seria em casos onde o motor funcionaria quase parado e o conjugado é o principal efeito desejado.

Este artigo propõe um controle direto orientado pelo campo para um servo de velocidade sensorless usando motor de indução trifásico. A principal motivação deste artigo é a substituição dos elementos de medida mais onerosos, encoder e sensores de efeito Hall, por sistemas de baixo custo. Isto é possível utilizando-se um algoritmo sensorless, sensores shunt de baixo custo e filtro de Kalman. O filtro de Kalman fornece estimativas de corrente que são utilizadas em um algoritmo do tipo mínimos quadrados recursivo (RLS-Recursive Least- Square) para estimar a velocidade do rotor. Conforme descrito neste artigo, é possível trabalhar com ambas as técnicas e obter uma boa estimação de velocidade com baixo nível de ruído e pequeno esforço computacional. Resultados experimentais são apresentados para validar o trabalho proposto.

Two projects for electrical induction motors possible to be produced in electromagnetism teaching laboratory are presented in this paper. Electrical induction motors, whose the original patent was created by Nikola Tesla (1888), are surprisingly missing in general Physics textbooks for High School or for graduation courses, and are not usually found in Physics teaching laboratories. Besides the unquestionable importance of this kind of engine in everyday life, either in household appliances or in high power machines, it nicely illustrates the Faraday-Lenz law. [ABSTRACT FROM AUTHOR]

This work presents a study about the main techniques for induction motors drive. Firstly, it is presented a brief history about the development of control techniques, highlighting their difficulties and advances. After, it focuses on the operation of scalar control and field-oriented (direct and indirect) control techniques, pointing out the main advantages and disadvantages of each, as well as the work developed in each area. [ABSTRACT FROM AUTHOR]