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Estimador de Conjugado Eletromagnético em tempo real a partir da Indutância Instantânea da Máquina a Relutância Variável

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CNPQ::ENGENHARIAS, CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA

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Coorientador

Viajante, Ghunter Paulo

Resumo

Esta tese propõe uma metodologia inovadora para a estimação do conjugado eletromagnético em Máquinas a Relutância Variável (MRVs) em tempo real, utilizando a indutância instantânea como parâmetro chave. O método baseia-se na modelagem da superfície de indutância gerada pela variação angular do rotor e corrente de excitação, resultando em uma expressão polinomial diferenciável capaz de ser implementada de forma eficiente em processadores de baixo desempenho. A partir da indutância estimada, é possível calcular, em tempo real, o fluxo magnético, a potência e o rendimento da máquina. O trabalho inclui o desenvolvimento de modelos analíticos, simulações computacionais e validação experimental em bancada dedicada, abrangendo diferentes condições de carga, velocidade e tensão de alimentação. Os resultados demonstram a viabilidade e a precisão do método proposto, reforçando seu potencial para aplicações industriais em controle de MRVs. A tese também discute as limitações do método e propõe direções para pesquisas futuras.

Abstract

This thesis proposes an innovative methodology for real-time estimation of electromagnetic torque in Switched Reluctance Machines (SRMs), using instantaneous inductance as the key parameter. The method is based on modeling the inductance surface generated by the rotor’s angular position and excitation current, resulting in a differentiable polynomial expression suitable for implementation on low-performance processors. From the estimated inductance, magnetic flux, power, and efficiency can also be calculated in real time. The work includes the development of analytical models, computational simulations, and experimental validation on a dedicated test bench under varying load, speed, and supply voltage conditions. The results confirm the feasibility and accuracy of the proposed method, highlighting its potential for industrial SRM control applications. The thesis also addresses the method’s limitations and suggests directions for future research.

Palavras-chave

Máquina a Relutância Variável, Switched Reluctance Machine, Estimativa de Conjugado, Torque Estimation, Modelagem da Indutância, Inductance Modeling, Instrumentação Virtual, Virtual Instrumentation, Controle em Tempo Real, Real Time control

Citação

FIDELIS, Ricardo Tirone. Estimador de Conjugado Eletromagnético em tempo real a partir da Indutância Instantânea da Máquina a Relutância Variável. 2025. 165 f. Tese (Doutorado em Engenharia Elétrica) - Universidade Federal de Uberlândia, 2025. DOI http://doi.org/10.14393/ufu.te.2025.285

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