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Ph. D. Thesis information

Optimización de pérdidas en motores eléctricos mediante control vectorial

Fidel Fernández Bernal

Supervised by A. García-Cerrada, R. Faure

Universidad Pontificia Comillas. Madrid (Spain)

June 16th, 2000

Original summary:
Estudia la minimización de pérdidas en régimen permanente en motores eléctricos mediante control vectorial, donde la consigna de corriente óptima se obtiene a partir de un modelo eléctrico y de pérdidas del motor. En primer lugar, se propone un modelo eléctrico de régimen permanente que incluye las pérdidas en el hierro y puede aplicarse a los siguientes motores: (a) motor síncrono de imanes permanentes interiores y superficiales, (b) motor síncrono de reluctancia, (c) motor síncrono con excitación constante, (d) motor de inducción y (e) motor de corriente continua. En segundo lugar, se desarrolla una expresión para la optimización de pérdidas aplicable a todos los motores anteriores, que permite tener en cuenta la saturación magnética. Dicha expresión se ha incorporado en un control vectorial del que se ha analizado en detalle la rapidez y la estabilidad. Adicionalmente, se estudian y comparan desde el punto de vista del rendimiento, las diferentes estrategias de control vectorial que normalmente son de aplicación a cada uno de los motores que pueden describirse con el modelo de pérdidas propuesto. Finalmente se realiza la validación experimental mediante un motor síncrono de imanes interiores.


English summary:
Steady-state loss minimization in electrical drives by vector control using optimal current reference from an electrical motor model is studied. Firstly, a generalized d q loss model applicable to permanent magnet synchronous motors, synchronous reluctance motors, induction motors and DC motors is developed. A thorough review of the model based loss minimization schemes previously presented in the literature for specific types of motors is made. It shows how all these loss models can be derived from the general one proposed here. Secondly, the former model is used as the basis of a loss minimization expression of easy implementation. Core saturation is taken into account. The results using the loss minimization expression in specific motors are compared to those previously reported in the literature. A vector control scheme incorporating the proposed expression is proposed. Speed and stability are studied in detail. Finally, experimental results for an interior permanent magnet synchronous motor are presented to validate the applicability of the proposed expression and vector control scheme.




Citation:
F. Fernández-Bernal (2000), Optimización de pérdidas en motores eléctricos mediante control vectorial. Universidad Pontificia Comillas. Madrid (Spain).


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