Controle de Velocidade Aplicado ao Motor Síncrono de Ímãs Permanentes

Resumo

Os motores de ímãs permanentes são caracterizados pela alta densidade de potência e eficiência, sendo adequados em aplicações que exijam variação de velocidade, tornando-se atrativo para a indústria. Desta forma, faz se necessário a aplicação de técnicas de controle orientado, baseados nas técnicas de transformação no referencial para o controle vetorial de motores síncronos. Sendo estas transformações, a Transformada αβ0, a qual transforma um sistema trifásico em um sistema bifásico equivalente e a Transformada de Park, a qual transforma o sistema bifásico (αβ) em um sistema de referencial de eixo direto e eixo de quadratura (dq). O método de controle vetorial aplicado ao Motor Síncrono de Ímãs Permanentes, consiste em realizar a modelagem matemática da máquina com a finalidade de se obter a função de transferência e projetar os ganhos dos controladores da malha de controle da corrente e da malha de controle da velocidade, sendo os controladores do tipo Proporcional Integral (PI). Para validar a estratégia de controle vetorial de velocidade para o Motor Síncrono de Ímãs Permanentes, foram realizadas simulações do sistema de controle, utilizando o software Matlab/Simulink. Na simulação é atribuída uma velocidade rotórica de referência e através do controlador da malha de velocidade são obtidas as correntes de referência, no referencial de eixo direto e de eixo de quadratura, sendo que através dos controladores da malha de corrente se obtém as tensão de referência. A partir deste ponto são aplicadas as técnicas de transformada de referencial, para se obter as tensão trifásicas para alimentação do motor. Da máquina são medidas as correntes estatóricas trifásicas e aplicadas as transformadas inversas, sendo obtidas as correntes no referencial de eixo direto e eixo de quadratura. Estas correntes são comparadas com as correntes de referência e a diferença é processada pelos controladores da malha de corrente, fornecendo uma de tensão adequada a máquina para que a velocidade rotórica da máquina seja igual a velocidade de referência. Os resultados obtidos das simulações são satisfatórios pois, pode se verificar, que a velocidade rotórica medida converge para o valor de referência. Concluindo-se que a aplicação das transformadas de referencial permitem o controle de máquinas de corrente alternada de maneira análoga ao controle realizado de máquinas de corrente contínua. Sendo os resultados comprovados pelas teorias propostas, tornando-se apto no controle vetorial de velocidade do motor síncrono de ímãs permanentes. Os autores, agradecem a Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Rio Grande do Sul (FAPERGS) pelo apoio financeiro no desenvolvimento e participação de eventos.