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Tecniche di controllo ottimizzate, monitoraggio parametrico e diagnostica per azionamenti PM brushless mono e plurimotore
No full textNel presente elaborato si affronta il problema del controllo di azionamenti utilizzanti motori brushless a magneti permanenti, sia in configurazione classica che pluri-motore, e con particolare riguardo ai sistemi di monitoraggio parametrico e di diagnostica. A seguito di una prima parte descrittiva si andrà a caratterizzare il modello matematico della
macchina PM brushless, presentando le strategie di controllo tradizionali ad orientamento di campo, gli schemi di alimentazione e di modulazione delle tensioni.
Si descriveranno in seguito le procedure atte e definire per via sperimentale il set di parametri caratteristico della macchina, consentendo di proporre una soluzione di controllo innovativa basata sul concetto della predizione dello stato del sistema, in sostituzione della metodologia tradizionale con regolatori standard sulla retroazione di corrente. Mettendo poi in discussione la validità delle approssimazioni che si è soliti fare nell’imbastire il sistema di controllo, si procederà alla definizione di nuovi algoritmi che prescindono dalla trascurabilità dei parametri resistivi. In ambito di azionamenti in configurazione multi-motore, si affronterà il problema della stabilità e si proporranno diverse tecniche di controllo con confronti incrociati dei risultati ottenuti a mezzo di analisi numerica. Si introdurrà poi un nuovo approccio analitico, definendo il modello matematico
dei sistemi dual motor, e introducendo una tecnica di controllo con ottimizzazione dal punto di vista prestazionale a regime e/o dinamico; i risultati ottenuti con queste ultime due tecniche saranno messi a confronto con quelli precedenti. Si analizzerà in dettaglio il fenomeno della variabilità parametrica in relazione alla condizione di funzionamento, rimuovendo alcune ipotesi semplificative che attengono all’idealità dei materiali e alla linearità. L’introduzione del fenomeno di saturazione e della non idealità dei materiali
costituenti la macchina consentirà la definizione di un nuovo modello matematico del motore PM brushless. Sulla base di tale modello si affronterà il problema del monitoraggio parametrico a mezzo di algoritmi di stima ricorsivi in grado di operare on-line, durante il normale funzionamento della macchina, e proponendo un metodo di eliminazione delle sovraelongazioni. Con riferimento ad un motore PMSM di 52 kW progettato e realizzato dal Dipartimento di Azionamenti Elettrici, Istituto per le Tecnologie Energetiche e di Automazione dell’Università Tecnica di Berlino, l’analisi numerica in ambiente Matlab-Simulink verrà messa a confronto con i risultati ottenuti per via sperimentale su banco prova. Si proporrà in fine un metodo diagnostico atto ad individuare l’insorgenza di condizioni di funzionamento anomalo e/o di guasto, utilizzando i profili dei parametri ottenuti dallo stesso estimatore parametrico
A novel control algorithm expressions set for not negligible resistive parameters PM brushless AC motors
No full textOptimum torque/current control of dual PMSM Single VSI Drive
No full textThe paper deals with isotropic PM-brushless drives in configuration “single-inverter, dual-motor” operating with unbalanced load-torques. An innovative control algorithm is presented. It is suitable to minimize the resultant armature current needed to obtain an assigned resultant motor torque, whatever is the load unbalance. Simplified analytical expressions are given in order to quickly evaluate optimized reference currents with good approximation. From these reference values, a predictive feeding algorithm evaluates the reference voltage space-vector for the inverter supplying the two motors in parallel. Current and torque oscillation, torque/current ratio, dynamic response and stability are the mainly observed quantities. Effectiveness of proposed control techniques is highlighted
Maximization of torque/current ratio for unbalanced operations of a pair of PM brushless motors supplied by a single inverter
No full textNovel Modulation with Flexible Power Distribution for Single-Phase Dual-Port DC-AC Converters
No full textDual-port dc-ac converters utilizing the Neutral-Point-Clamped (NPC) multilevel topology are increasingly considered for the compact integration of multiple sources and loads in various applications. NPC-based dual-port converters (NPCDPC) allow the interconnection of dc and ac systems in a single conversion stage, eliminating the need for magnetics typically required in conventional dc-dc converters. Despite increasing research interest in this area, the majority of studies have focused on three-phase applications, with no documented studies on NPCDPC in single-phase systems to date. This paper introduces a new modulation technique for NPC-DPC connecting two dc sources to a single-phase ac system. The innovative algorithm achieves the twofold objective of ac current control and flexible power distribution between dc sources. The mathematical formulation of the proposed modulation is described and the limits of linear modulation are discussed. To validate the proposed modulation, numerical simulations are conducted and their results are discussed
Torque oscillations damping in micro-cogeneration units with high brake mean pressure engines and PM-brushless generators
No full text
A simple on-board electric generator for road electric vehicles based on single-cylinder engine and PM-brushless generator
No full textComparison of energy management control strategy based on wayside ESS for LRV application
No full text- …
