Control de velocidad para un motor SRM utilizando sistemas de simulación interactiva y prototipado rápido

Abstract

Desde hace ya algún tiempo, los motores de reluctancia autoconmutados empiezan a ser considerados como una alternativa interesante a los accionamientos eléctricos convencionales. La electronica ha evolucionado notablemente en los últimos años por lo que la necesidad de una lógica de control para este tipo de motores ya no parece un impedimento para su implantación. Por ello, lo que se pretende en este proyecto es diseñar un sistema software multinivel para el control de accionamientos con motores de reluctancia autoconmutados mediante técnicas de simulación interactiva y prototipado rápido. En el primer capítulo se presenta el motor de reluctancia autoconmutado. Comprobamos, mediante las ecuaciones de la conversión electromecánica de la energía, como este tipo de motor genera el par necesario para el giro sin ningún tipo de bobinado ni imanes en el rotor. Vemos que es debido a que las linias de flujo creadas por las bobinas del estátor buscan en todo momento las posiciones de equilibrio pertencecientes a los puntos de mínima reluctancia. El capítulo 2 aborda de una manera genérica el diseño accionamientos eléctricos mediante prototipado rápido y simulación interactiva. Se enumeran las múltiples ventajas que este sistema de prototipado presenta en detrimiento del sistema de diseño de la ingeniería clásica. También se introduce la filosofía de funcionamiento de los principales programas de cálculo informático que intervienen en el modelado. En el capítulo 3 se presenta el diseño del sistema multinivel propuesto para el control de un accionamiento con motor de reluctancia autoconmutado 8/6. Se diseña el SRM 8/6 mediante el programa de elementos finitos de FLUX 10.2 y se modelan las partes que completan el accionamiento con el programa de análisis de sistemas dinámicos no lineales de MatLab Simulink. Posteriormente se analiza la forma de funcionamiento de cada una de estas partes. En el capítulo 4 se exponen todos los resultados extraídos de las simulaciones interactivas realizadas para validar el accionamiento. Se realizan ensayos para comprobar el funcionamiento de cada una de las partes de nuestro sistema multinivel. Se realizan controles del accionamiento para velocidades discretas y por último se realiza un control de velocidad para una consigna de velocidad variable en el tiempo. 7 En el Anexo A se incluye un pequeño tutorial para la correcta introducción de la geometría del motor 8/6 en el programa de diseño de máquinas eléctricas de FLUX 10.2. En el Anexo B se muestran las características principales del motor SRM 8/6 utilizado para las simulaciones interactivas. Por último se adjunta también documentación fotográfica del motor real.