ACIONAMENTO DE MOTOR SÍNCRONO DE IMÃ PERMANENTE PARA VEÍCULOS ELÉTRICOS ATRAVÉS DO CONVERSOR 3L-DC-SSI

Resumo

A utilização de veículos elétricos está em ascendência atualmente devido a busca por transportes confiáveis e que agridam menos o meio ambiente, assim, utilizam motores elétricos como meio de propulsão. Eles são compostos de uma ou mais máquinas elétricas, por um sistema de alimentação, e um sistema de conversão, acionamento e controle dessa máquina. Como o Motor Síncrono de Imã Permanente (PMSM, do inglês Permanent Magnet Synchronous Machine) que é utilizado devido a sua eficiência, menor necessidade de manutenção, facilidade de implementação de um sistema de freio regenerativo e menor peso. A evolução na tecnologia de energia fotovoltaica torna este meio muito atrativo a sua implementação para a alimentação de veículos elétricos, porém, como depende de fatores climáticos, a sua resposta instantânea para o sistema é baixa, assim, sendo necessário a adição de bancos convencionais de baterias. Para que o controle do PMSM seja realizado, é fundamental o uso de um dispositivo que converta a corrente contínua do banco de baterias e painéis fotovoltaicos para corrente alternada, este dispositivo é denominado Inversor de Frequência. Existem diversas topologias de circuito capazes de realizar tal feito, porém, a mais otimizada para se trabalhar com duas fontes de alimentação independentes é a denominada Three-Level Diode-Clamped Split-Source Inverter (3L-DC-SSI). Neste trabalho, propõe-se o uso do 3L-DC-SSI para alimentação e controle de um PMSM utilizando uma modulação conhecida como Phase Disposition Pulse Width Modulation (PDPWM) com referência geométrica, que dispondo de tensões contínuas e um controle por meio de comparação de três ondas diferentes, gera sem sua saída, tensões alternadas senoidais após a sua filtragem. Fazendo-se uso do software SIMULINK, presente no MATLAB, o inversor foi simulado junto a modulação PDPWM e uma aproximação simples do PMSM como carga (um ramo RL, resistivo e indutivo). Suas ondas de tensão e corrente de fase foram analisadas, constatando os três níveis de tensão projetados. Com os três níveis de tensão atingidos, o estresse na carga é reduzido, já que as ondas de saída do inversor são mais suaves e mais próximas à uma tensão senoidal usual. Com isso, afirma-se que o 3L-DC-SSI é confiável para o acionamento e controle de um PMSM utilizando a modulação e as fontes de alimentação citadas anteriormente.