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Habilitation Thesis
DOI
https://doi.org/10.11606/T.18.2018.tde-11082022-173446
Document
Author
Full name
José Roberto Boffino de Almeida Monteiro
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
São Carlos, 2018
Committee
London Junior, Joao Bosco Augusto (President)
Andrade, Darizon Alves de
Costa, Geraldo Roberto Martins da
Marafão, Fernando Pinhabel
Silva, Edison Roberto Cabral da
Title in Portuguese
Acionamentos Elétricos com Máquinas Sı́ncronas com Ímã Permanente no Rotor
Keywords in Portuguese
Controle de máquinas elétricas; estimação de posição de máquinas elétricas com ímãs no rotor; projetos de máquinas com ímãs na superfície do rotor
Abstract in Portuguese
Este texto tem como objetivo relacionar as principais contribuições do autor, de forma sistematizada, no contexto de Acionamentos Elétricos com Máquinas Síncronas com Ímã Permanente no Rotor, compreendendo o período de agosto de 2004, quando o autor iniciou sua carreira como docente junto ao Departamento de Engenharia Elétrica e de Computação, até a data da elaboração deste texto, em agosto de 2017. Após uma breve apresentação e discussão de alguns pontos relacionados a essa área de pesquisa, o texto segue com a apresentação de alguns dos modelos baseados em vetores para as máquinas síncronas com ímã permanente na superfície do rotor (MSIPSR), e os diferentes aspectos e características decorrentes da aplicação desses modelos no controle da máquina, com consequências na redução das ondulações do torque eletromagnético e nas perdas no cobre. São mostrados os modelos baseado em vetores nos eixos alpha-beta, dq e dqx, sendo este último proposto pelo autor. É também apresentada uma nova proposta para a redução das ondulações no torque e perdas no cobre, utilizando o modelo alpha-beta com o conceito de potência complexa convertida. São apresentados resultados envolvendo aspectos construtivos e de projeto de MSIPSR, relacionando-os com os parâmetros da máquina. O texto também aborda o controle da máquina sem a utilização de sensores de posição através da estimação da posição do rotor, em alta resolução. Adicionalmente, algumas propostas de topologias de controle para as malhas de velocidade e de corrente são apresentadas. São discutidas as perspectivas futuras para a continuidade das pesquisas do autor em máquinas síncronas com ímã permanente, bem como a possibilidade do emprego de várias das técnicas aqui apresentadas em acionamentos elétricos empregando outros tipos de máquinas.
Title in English
Permanent Magnet Synchronous Machines Drives
Keywords in English
electrical machines control; position estimation of permanent magnet synchronous machines; permanent magnet synchronous machines design
Abstract in English
This work aims to bring a discussion about the main contributions of the author in his research about permanent magnet synchonous machines, considering contributions starting from 2004 to 2017. After the discussion about some related subjects, the text flows with the presentation of some surface mounted permanent magnet machine models, discuting their impacts on control, rotor estimation and on electromagnetic torque ripple prodution. The models writen in alpha-beta, dq and dqx axis are described and discussed. Some results concerning constructive aspects of the machines are shown and discussed. The sesnorless rotor position estimation are describe, and the adopted technique allows a good dynamic performance in high resolution. Additionally, some control topologies are presented for current and speed control loops. Finally, future possibilities of research in this area are discussed, as well as the discussion of the employment of such techniques in other kinds of electrical machines.
 
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texto-sist.pdf (7.49 Mbytes)
Publishing Date
2022-09-12
 
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