Uma Revisão das Estratégias de Redução de Ondulações de Conjugado no Motor de Relutância Chaveado

Luís Oscar A. P. Henriques; Luís Guilherme B. Rolim; Walter I. Suemitsu; Paulo J. Costa Branco

doi:10.18618/REP.2003.1.016024

Authors

Luís Oscar A. P. Henriques Universidade Federal do Rio de Janeiro Programa de Engenharia Elétrica C. Postal 68504 CEP 21945-970 - Rio de Janeiro – RJ Brasil
Luís Guilherme B. Rolim Universidade Federal do Rio de Janeiro Programa de Engenharia Elétrica C. Postal 68504 CEP 21945-970 - Rio de Janeiro – RJ Brasil
Walter I. Suemitsu Universidade Federal do Rio de Janeiro Programa de Engenharia Elétrica C. Postal 68504 CEP 21945-970 - Rio de Janeiro – RJ Brasil
Paulo J. Costa Branco Instituto Superior Técnico de Lisboa Av. Rovisco Pais 1049-011 Lisboa Portugal

DOI:

https://doi.org/10.18618/REP.2003.1.016024

Abstract

Neste artigo é apresentada uma revisão das técnicas mais importantes para a redução de oscilações de conjugado no motor de relutância chaveado. Propõese também uma nova técnica para a minimização das ondulações de conjugado, baseada em técnicas de controle “neuro-fuzzy”. É feita uma análise crítica das vantagens e desvantagens dos métodos apresentados, para compará-los com a técnica proposta.

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Author Biographies

Luís Oscar A. P. Henriques, Universidade Federal do Rio de Janeiro Programa de Engenharia Elétrica C. Postal 68504 CEP 21945-970 - Rio de Janeiro – RJ Brasil

nascido em 10/10/1973 em Juiz de Fora é engenheiro eletricista (1997) pela Universidade Federal de Juiz de Fora e mestre em Engenharia Elétrica (1999) pela Universidade Federal do Rio de Janeiro. No ano de 2001, desenvolveu doutorado sanduíche no Instituto Superior Técnico de Lisboa, Portugal. Atualmente é estudante de doutorado na COPPE/UFRJ e professor do Centro Federal de Ensino Tecnológico Celso Suckow da Fonseca (CEFET-RJ). Suas áreas de interesse são: Acionamentos de máquinas elétricas e técnicas inteligentes de controle.

Luís Guilherme B. Rolim, Universidade Federal do Rio de Janeiro Programa de Engenharia Elétrica C. Postal 68504 CEP 21945-970 - Rio de Janeiro – RJ Brasil

nascido em 1966 em Niteroi, é engenheiro eletricista (1989) e mestre em Engenharia Elétrica (1993) pela Universidade Federal do Rio de Janeiro e Dr.-Ing pela Universidade Técnica de de Berlim em 1997 . Desde 1990 é professor do departamento de Eletrotécnica da Escola Politécnica da UFRJ e onde conduz pesquisa em eletrônica de potência e acionamentos elétricos.

Walter I. Suemitsu, Universidade Federal do Rio de Janeiro Programa de Engenharia Elétrica C. Postal 68504 CEP 21945-970 - Rio de Janeiro – RJ Brasil

é engenheiro eletricista (1975) pela Escola Politécnica da Universidade de São Paulo, mestre em Engenharia Elétrica pela Universidade Federal do Rio de Janeiro e doutor em engenharia elétrica pelo Institut National Polytechnique de Grenoble na França. É professor do Departamento de Eletrotécnica desde 1977, sendo que atualmente ocupa o cargo de Professor Adjunto. Desde 1986 também é Professor Adjunto do Programa de Engenharia Elétrica da COPPE. Suas áreas de interesse são os acionamentos de máquinas elétricas e as aplicações dos conversores de eletrônica de potência nesses acionamentos. Seus principais trabalhos estão concentrados nas aplicações de controles digitais utilizando DSPs e nas técnicas de controle utilizando metodologias baseadas em aprendizado, tais como lógica fuzzy, redes neurais e métodos neuro-fuzzy aplicadas ao controle do motor de relutância chaveado.

Paulo J. Costa Branco, Instituto Superior Técnico de Lisboa Av. Rovisco Pais 1049-011 Lisboa Portugal

é engenheiro eletricista (1988) e mestre em Engenharia Elétrica (1991) pela Universidade Federal do Rio de Janeiro. Doutor (1998) pelo Instituto Superior Técnico de Lisboa. Atualmente é professor assistente da secçao de máquinas elétricas e eletronica de potência do Instituto Sperior Técnico de Lisboa (IST) Lisboa, Portugal. Suas areas de interesse incluem técnicas avançadas de controle de sistemas eletromecânicos.

References

T.J.E. Miller "Switched Reluctance Motors and their Control", Magma Physics Publishing and Clarendon Press-Oxford 1993.

R.C. Kavanagh, J.M.D. Murphy, e M. Egan, "Torque Ripple Minimization in Switched Reluctance Drives using Self-Learning Techniques", Proc. of IECON'91, pp. 289-294, Vol. 1, Japão, 1991. https://doi.org/10.1109/IECON.1991.239292 DOI: https://doi.org/10.1109/IECON.1991.239292

J.V. Bryne, M.F. McMyllin, et al. Proc. Motor Con. 147-160, 1985

A.V. Radun "Design Considerations for the Switched Reluctance Motor", IEEE Transaction on Industry Applications, 31(5):1079-1087, 1995 https://doi.org/10.1109/28.464522 DOI: https://doi.org/10.1109/28.464522

J.R. Cardoso, P.P. de Paula, "Design of a Switched Reluctance Motor", COBEP'95, pp. 67-72, 1995

J.M.L. Nascimento, L.G.B. Rolim, et al, "Design and Simu-lation Aspects of a Switched Reluctance Drive", COBEP'95, pp. 79-83, 1995

D.S. Schramm, B.W. Williams et al "Torque Ripple Reduction of Switched Reluctance Motors by phase Current optimal Profiling", PESC 92, pp. 857-860 ,1992. https://doi.org/10.1109/PESC.1992.254793 DOI: https://doi.org/10.1109/PESC.1992.254793

J.C. Moreira, "Torque Ripple Minimization in Switched Reluctance Motors Via bi-cubic Spline Interpolation",PESC 92 pp 851-856, 1992. https://doi.org/10.1109/PESC.1992.254794 DOI: https://doi.org/10.1109/PESC.1992.254794

K. Russa, I. Husain, M.E. Elbuluk, "Torque-ripple Minimiza-tion in Switched Reluctance Machines Over a Wide Speed Range", IEEE Transaction on Industry Applications, 34(5): 105-1112. 1998 https://doi.org/10.1109/28.720451 DOI: https://doi.org/10.1109/28.720451

P.C. Kjaer, J. J. Gribble, T.J.E. Miller, "High-grade control of Switched Reluctance Machines" Conf. Rec. IEEE IAS Ann. Meeting, pp. 84-91, 1996. https://doi.org/10.1109/IAS.1996.557002 DOI: https://doi.org/10.1109/IAS.1996.557002

A.M. Stankovic, G. Tadmor et al "On torque ripple reduc-tion in current-fed switched reluctance motors", IEEE Transactions on Industrial Electronics, 46(1):177-183, 1999 https://doi.org/10.1109/41.744409 DOI: https://doi.org/10.1109/41.744409

B.L. Amor, L.A. Dessaint et al., "Adaptive Feedback linearization for position control of a Switched Reluctance motor: Analysis and Simulation," Int. Journal. Adapt. Control Signal Process, 7(2):117-136, 1993 https://doi.org/10.1002/acs.4480070205 DOI: https://doi.org/10.1002/acs.4480070205

C. Rochford, R.C. Kavanagh, et al., "Development of smooth torque in Switched Reluctance Motors using self-learning Techniques" EPE 93 pp 14-19, 1993

N. Inanç, A. Derdiyok, et al. "Torque ripple Reduction of a Switched Reluctance Motor including Mutual Inductances" ISIE 97 Vol 2 pp 489-492.,1997. https://doi.org/10.1109/ISIE.1997.648997 DOI: https://doi.org/10.1109/ISIE.1997.648997

K. Russa, I. Husain et al. "Self-tuning controller for switched reluctance motors," IEEE Transactions on Power Electronics, 15(3):545-552, 2000. https://doi.org/10.1109/63.844515 DOI: https://doi.org/10.1109/63.844515

I. Husain, M. Ehsani, M., "Torque Ripple Minimization in Switched Reluctance Motor Drives by PWM Current Con-trol" IEEE Transaction on Power Electronics 11(1): 83-88. 1996 https://doi.org/10.1109/63.484420 DOI: https://doi.org/10.1109/63.484420

Ç. Elmas, S. Sagiroglu, et al. "Modelling of a nonlinear Switched Reluctance Drive based on artificial Neural Net-works" Power Electronics and Variable Speed Drives Con-ference Proceedings pp 7 - 12, 1994. https://doi.org/10.1049/cp:19940931 DOI: https://doi.org/10.1049/cp:19940931

D.S. Reay, T.C.E. Green et al. "Applications of Associative Memory Neural Networks to the Control of a Switched Reluctance Motor" IEEE Magazine of Control Systems, Jun 1995. https://doi.org/10.1109/IECON.1993.339081 DOI: https://doi.org/10.1109/IECON.1993.339081

Ç. Elmas, O.F. Bay "Modelling and Operation of a nonlin-ear Switched Reluctance Motor Drive Based on Fuzzy Logic" EPE 95 vol. 3 :592-597, 1995

S. Mir, M.E. Elbuluk, et al., "Torque-Ripple Minimization in Switched Reluctance Motors Using Adaptive Fuzzy Con-trol". IEEE Transaction on Industry Applic. 35(2):461-468, 1999. https://doi.org/10.1109/28.753642 DOI: https://doi.org/10.1109/28.753642

S. Mir, M.E. Elbuluk, et al., "Switched Reluctance Motorwith On-line Parameter Identification", IEEE Transaction on Industry Applications Vol. 34 no pp 776-783, 4 July/August 1998. https://doi.org/10.1109/28.703972 DOI: https://doi.org/10.1109/28.703972

S. Bolognani, M. Zigliotto, "Fuzzy logic control of a switched reluctance motor drive" IEEE Transactions on In-dustry Applications, 32(5):1063-1068, 1996. https://doi.org/10.1109/28.536867 DOI: https://doi.org/10.1109/28.536867

M. Rodrigues, P.J. Costa Branco, W.I. Suemitsu, "Fuzzy Logic Torque Ripple Reduction by Turn-off Angle Com-pensationm for Switched Reluctance Motors" IEEE Trans-action on Industrial Electronics 48(3): 711-715, 2001. https://doi.org/10.1109/41.925598 DOI: https://doi.org/10.1109/41.925598

L.O.A.P. Henriques, L.G. Rolim, W. I. Suemitsu, et al. "Proposition of an Offline Learning Current Modulation for Torque-Ripple Reduction in Switched Reluctance Motors: Design and Experimental Evaluation", IEEE Transactions on Industrial Electronics, 49(3):665-676. 2002 https://doi.org/10.1109/TIE.2002.1005394 DOI: https://doi.org/10.1109/TIE.2002.1005394

L.O.A.P. Henriques, L.G. Rolim, W. I. Suemitsu, et al. "Torque ripple minimization in switched reluctance drive by Neuro-Fuzzy compensation", IEEE Transactions on Magnetics, 36(5):3592-3594, 2000. https://doi.org/10.1109/20.908911 DOI: https://doi.org/10.1109/20.908911

J.J.R. Jang, "ANFIS - Adaptive-Network-based Fuzzy Inference System," IEEE Transaction on Systems, man and Cybernetics, 23(3):665-685, 1993. https://doi.org/10.1109/21.256541 DOI: https://doi.org/10.1109/21.256541

L.O.A.P. Henriques, P.J. Costa Branco, et. al. "Automatic learning of pulse current shape for torque Ripple minimiza-tion in switched reluctance machines," European Control Conference. (ECC2001), pp. 232-237, Porto - Portugal, 2001. https://doi.org/10.23919/ECC.2001.7075911 DOI: https://doi.org/10.23919/ECC.2001.7075911

M.S. Islan, I. Husain, "Torque-ripple minimization with Indirect Position and Speed Sensing for SR Motors," IEEE Transaction on Industrial Electronics, 47(5):1126-1133, 2000. https://doi.org/10.1109/41.873222 DOI: https://doi.org/10.1109/41.873222