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7/24/2019 Controlador de Modo Deslizante Cascada Para El Generador de Induccin Auto
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Controlador de modo deslizante cascada para el generador de induccin auto-
excitado
L. Louze*, A.L. Nemmour, A. Khezzar, M.E. acil and M. !oucherma
Electrotcnica Laboratorio Constantino, LEC '
Universidad de Mentouri Hermanos Cosnstantine, Argelia
"esumen# Este trabajo presenta una estructura
de control simple basado en el modo de
deslizamiento algoritmo para un generador de
induccin aislado cargado !"#$% La m&uina
o(rece una activa de alimentacin a una dc)
carga a travs de un convertidor conectado a un
solo condensador en el lado de corriente
continua% *esde el modelo de convertidor A +
condensador es no lineal, la tcnica de modo
deslizante constitue una poderosa -erramientapara garantizar la regulacin de la tensin del
bus *C% Las simulaciones por ordenador son
proporcionado para veri(icar la validez del
algoritmo de control propuesto%
$ntroduccin
El uso de generadores de induccin est&
volviendo m&s m&s popular para renovable
(uentes de energ.a, especialmente para los
sistemas elctricos elicos, tanto en cone/in a
la red se destacan de modo autnomo% Es bien
sabido ue el generador de induccin puede(uncionar en auto)e/citado el modo utilizando
solamente la potencia mec&nica de entrada
desde el primer motor rotativo un (uente de
potencia reactiva% La potencia reactiva puede ser
suministrada por una variedad de mtodos, de
condensadores simples a los sistemas de
conversin de energ.a compleja%
*ebido a sus muc-as ventajas, el generador deinduccin auto e/citado -a surgido de entre losgeneradores conocidos como un candidatoadecuado para ser accionado por el viento
turbina% Algunas de sus ventajas son peue0otama0o peso, la construccin robusta, laausencia de (uente separada para la e/citacin la reduccin de costes de mantenimiento%
Cuando el generador de induccin est&conectada a una red de potencia in(inita, el
an&lisis se convierte en simple, a ue la tensin la (recuencia se determinan por la red deconduccin%1in embargo, una m&uina de induccinautnomo es capaz de generar energ.a elctricaslo si auto de e/citacin se produce 23)45,
puede ser sostenida% El principal inconvenientede tales generadores sin embargo, es su
in-erentemente pobre regulacin de voltaje, se-ace necesario tener un esuema de regulacinde voltaje adecuado
6ara superar una mala regulacin de voltaje de
la 1E"#, una serie de esuemas de -aber sido
propuesto% El esuema basado en condensadores
conmutados, este esuema se encuentra limitada
aplicacin, a ue regula la tensin del terminal
en pasos discretos 27, 85%
Un esuema del reactor saturable de regulacinde tensin implica tama0o potencialmentegrande de peso debido a la necesidad de un
gran inductor de saturacin 29, :5%
En el corto de derivacin la con(iguracin de
derivacin largo, el condensador en serie
utilizado -ace ue el problema de resonancia
mientras ue el suministro de alimentacin a
una carga inductiva 2;,
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*nde,
Con, s=Ls
R s r=
Lr
Rr
> el modelo del convertidor 6?M es@
!$
!4$
*nde, s r denotan estator el rotor
cantidades los sub.ndices d se utilizan paraindicar eje directo en cuadratura,
respectivamente% B, " representan voltajes
instant&neos, las corrientes (lujos
respectivamente, Bdc es el voltaje de *C% Ds ,
Dr D son los del estator , el rotor resistencias
de carga , respectivamente , C es la condensador
en el lado de CC% Ls , Lr M son estator , rotor
magnetizar inductancias respectivamente% 1d
cuadrados son la trans(ormacin del 6arte de
las (unciones de conmutacin 1a, 1b 1c
6?M para la tcnica su estado se de(ine por
la (uncin de las siguientes condiciones@
Cuando el generador de induccin se -ace
(uncionar bajo las condiciones de control del
vector, el estimador de (lujo del rotor se puede
e/presar como@ ! rd=r rq=0 $
!7$
> la velocidad de sincronismo de trama vienedada por@
!8$
Las variables a controlar son los r (lujo del
rotor la tensin Bdc *C en el lado de CC
. Control de deslizamiento de modo
cascada
.+ Concepto general
El sistema de estructura variable susreg.menes deslizantes asociados se caracterizanpor una naturaleza discontinua de la accin de
control con el ue una din&mica del deseadosistema se obtiene por la eleccin de super(iciesdeslizantes apropiadas% Las acciones de controlproporcionan la conmutacin entre lossubsistemas ue dan una deseadascomportamiento del sistema en bucle cerrado
23=5, 23 a 395%
La (orma general de la super(icie deslizante ue
garantiza la convergencia del estado / a su
re(erencia / se da como sigue@
!9$
*onde r es el grado de la super(icie dedeslizamiento F es una constante estrictamentepositivo%Es la primera condicin de convergencia ue
permite sistema din&mico a converger lassuper(icies deslizantes% Es una cuestin de(ormulacin de una (uncin positiva B escalar!/$G = para el sistema establece las variablesue se de(inen por la siguiente (uncin de
Lapunov@
!:$
6ara -acer ue la (uncin de Lapunovdisminue, es necesario asegurarse de ue suderivada es negativa% Esto se comprueba si@
!;$
A-ora, para de(inir el algoritmo de control para
el generador de induccin, ue contiene dos
trminos, primero para la linealizacin e/acta,
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el segundo discontinuo para el sistema de la
estabilidad
Uc Ue I Un
!
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!3
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Jig% @ Delacin entre la velocidad del rotor la
vinculacin (lujo del rotor%
El control propuesto se -a simulado para una
m&uina de induccin con el siguientespar&metros !3,8 N?, cos =%;, 7 polos, = B
! rms $$, cuas por (ase constantes del circuito
euivalente son@
Ls Lr =%:7 H , M =%8; H , Ds 7%;8O
and Dr 4%;=8O
La regulacin de voltaje *C se obtieneutilizando el controlador algoritmo propuesto en
A pesar de la presencia de perturbaciones talescomo paso cambio de la carga resistiva lavelocidad mec&nica !cuando el 1E"# est&
impulsado por una turbina de viento porejemplo$%La (igura 4, muestra una operacin sin carga
(lu.a en marc-a por un cambio de paso delresistiva carga !8= O$ introdujo en t =,9 scuando la tensin del bus *C se establece en9== B% Una r&pida se obtiene respuesta laperturbacin introducida es rec-azadainmediatamente por el sistema de control%
ambin puso de mani(iesto en la (igura 7, lavariacin en el eje d, corrientes del estator deeje par electromagntico en el marco dere(erencia de rotacin%
La (igura 8 muestra la corriente del estator laacumulacin de tensin generada en elterminales del generador de induccin%
Jig% 4@ tensin continua el rotor variacin de
(lujo con la variacin de la velocidad la carga
Jig% 7@ *in&mica del 1E"# durante el inicio la
variacin de carga en =%9 s
Jig% 8@ corriente la tensin en los terminales
#enerado del generador de induccin con
variacin de carga en =%9 s
. C&NCL)$&N
1e propone un sistema de conversin develocidad variable utilizando un 1E"# con un
inversor 6?M%Control estable e independiente del (lujo delrotor 1E"# estimado el *C) bus tensin
mediante la aplicacin de la no lineal de controlde modo deslizante se demuestra%A pesar de tomar en la cuenta todos los e(ectospar&metros del sistema, el modo deslizantecontrol proporciona buenas prestacionesdin&micas del sistema de conversin mundial
1E"#%
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235 A%P% Al Qabri A%"% Alola-, RDeuisito decapacitancia para Aislada Auto)e/icted
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