Actualización de banco de motores controlados con plataforma MicroLabBox para aplicaciones de electromovilidad

Abstract

En el marco del estudio de estrategias de control para accionamientos eléctricos de velocidad variable, se tienen 3 estrategias fundamentales que han dominado dicha área: el Control por Campo Orientado (FOC), el Control Directo de Torque (DTC) y el Control Predictivo Basado en el Modelo (MPC). Cada una de estas técnicas con sus respectivas ventajas y desventajas dependiendo de lo que se requiera y en donde se va a aplicar, ya sea un trabajo a alta o baja frecuencia de conmutación, a alta o baja potencia, entre otros aspectos. Debido a la amplia variedad de estos métodos, habiendo incluso métodos desarrollados en base a los antes mencionados, es necesario el estudio de los mismos y revisar así el desempeño de estos en los diversos ambientes y herramientas de control existentes. Hablando de herramientas de control existentes, el laboratorio PowerLab posee la plataforma dSPACE MicroLabBox, en conjunto con una tarjeta que permite la comunicación comunicación mediante fibra óptica entre la MicroLabBox y convertidores. La MicroLabBox internamente posee los módulos DS1202 (correspondiente a una DSP) y DS1302 (correspondiente a una FPGA), siendo de esta forma interesante para implementar y probar las técnicas de control mencionadas en el primer párrafo. En el contexto del cumplimiento de los objetivos de esta memoria, se tiene inicialmente el estudio del método de Control por Campo Orientado (FOC), posteriormente el estudio del banco de motores, pudiendo de esta forma implementar dentro de la DSP de la MicroLabBox tanto el método de control, como el modelo de la máquina de inducción a ser controlada, todo esto en SIMULINK. De forma de corroborar el algoritmo de control y su implementación. Luego de comprobar que funciona mediante el uso de ControlDesk para visualizar variables y modificar parámetros de referencia, se hacen las conexiones físicas pertinentes y se realizan las mismas pruebas al banco de motores físico. Los resultados obtenidos tanto de la simulación del sistema dentro de la DSP como del apartado experimental (solo algoritmo de control en la DSP), son mostrados con el objetivo de validar la simulación de la máquina de inducción como modelo HIL, y debido a que si en un futuro se quieren hacer pruebas, se puedan hacer de forma preliminar dentro de la simulación y así tener una estimación a priori de lo que se debería conseguir dentro de un apartado experimental, teniendo en consideración obviamente las limitaciones que posee la simulación, ya que este no emula lo que viene siendo el convertidor ni sus dinámicas, y tampoco considera las dinámicas del otro convertidor y el motor de carga.