Modelo dinámico de máquinas de inducción con alimentación no-lineal. Comportamiento térmico y efecto pelicular

Resumen

La tesis tiene como objetivo mejorar la precisión de un control vectorial sin sensores indirecto de campo orientado con el flujo del rotor, mediante la consideración de un nuevo modelo que tenga en cuenta el calentamiento de la máquina (efecto térmico) y la distribución heterogénea de la corriente en las barras del rotor en los periodos transitorios (efecto pelicular). En una primera etapa se implementa un control clásico de campo orientado, realizando posteriores modificaciones en el esquema de control como consecuencia de la creación de un nuevo estimador de velocidad, flujo y par, que tiene en cuenta la ecuación dinámica además de las eléctricas. En el esquema de control se introduce un nuevo controlador y una protección contra sobreintensidades que permite intensidades superiores a la nominal durante periodos transitorios definidos por una energía umbral. En una segunda etapa se escoge un modelo térmico desarrollado en la tesis doctoral del Dr. José Fernández Moreno, que es suficientemente rápido para ser incluido en una aplicación en tiempo real, y se desarrollan distintos modelos del efecto pelicular que mejoran la precisión con el menor coste computacional, posible. Inicialmente se generalizan las soluciones existentes y posteriormente se proponen dos soluciones alternativas, la rectangular equivalente y la aproximada iterativa que se basa en la analítica general. En ésta última la que presenta un mejor comportamiento. Asimismo se estudia la relación entre los efectos considerados y se define un estimador paramétrico global que actualiza en tiempo real los valores de las resistencias del estator y del rotor y la inductancia del rotor. Incluyendo el estimador desarrollado en el modelo eléctrico clásico en coordenadas de campo orientado, se obtiene lo que he denominado como modelo dinámico con estimación paramétrica global. El control propuesto presenta un mejor comportamiento que el clásico en