Publication: COMPARACIÓN DE LA EFICIENCIA ENERGÉTICA DE ACCIONAMIENTOS DE VELOCIDAD VARIABLE. UTILIZANDO MOTORES SINCRÓNICO DE RELUCTANCIA Y DE INDUCCIÓN
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Date
2016
Authors
VALENZUELA OSORIO, FERNANDO ANDRÉS
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Universidad Técnica Federico Santa María
Abstract
The project aims to estimate the energy efficiency of an induction motor and a SynRM, each operating in conjunction with its corresponding driver, relying on mathematical models describing systems in transient and stationary states, which will be implemented computationally using a simulation software.
Since models are implemented for the whole of each motor and its corresponding driver performance, simulations are performed by PLECS software, which lets you view and make measurements both of each of the parties as a complete system, allowing cherishing using different tools losses that occur in both the driver and the electric motor.
From the results of the simulations, which of the analyzed turns out to be more efficient systems is determined, then carry out an economic evaluation of each and determine which of them is the most convenient option to be implemented in a given project.
In terms of results, from the point of view of energy efficiency have been obtained very similar to those presented by the manufacturer in the data sheets of the machines results, having better efficiencies in the case of system with engine SynRM despite that losses in the inverter may be larger than for the case of the induction machine for a certain range of operation. However, under the economic perspective it can be seen that the alternative of using systems with SynRM engines is not as attractive from a financial point of view, because the savings of money for improvements in energy efficiency are marginal compared to the price difference between both engines today. Despite this, by projecting these marginal to a macro scale energy savings, significant contributions to reduce energy demand in the world and indirectly contribute in reducing environmental pollution can be made.
El proyecto tiene como objetivo realizar una estimación de la eficiencia energética de un motor de inducción y de un motor sincrónico de reluctancia variable, funcionando cada uno en conjunto con su driver respectivo, valiéndose para ello de modelos matemáticos que describen los sistemas en estados transitorios y estacionarios, los que serán implementados computacionalmente por medio de un software de simulación. Dado que los modelos son implementados para el funcionamiento conjunto de cada motor y su driver respectivo, las simulaciones se realizan por medio del software PLECS, el cual permite visualizar y realizar mediciones tanto de cada una de las partes como del sistema completo, permitiendo estimar a través de distintas herramientas las pérdidas que se producen tanto en el driver como en el motor eléctrico. A partir de los resultados obtenidos de las simulaciones, se determina cuál de los sistemas analizados resulta ser más eficiente, para luego llevar a cabo una evaluación económica de cada uno y establecer cuál de ellos constituye la opción más conveniente para ser implementada en un determinado proyecto. En términos de los resultados, desde el punto de vista de la eficiencia energética se han logrado obtener resultados muy similares a los presentados por el fabricante en las hojas de datos de las máquinas, teniendo eficiencias mejores para el caso del sistema con motor SynRM a pesar de que las pérdidas en el inversor pueden ser mayores que para el caso de la máquina de inducción para cierto rango del operación. Sin embargo, bajo la perspectiva económica se aprecia que la alternativa de utilizar sistemas con motores SynRM no es tan atractiva desde el punto de vista financiero, debido a que los ahorros de dinero por concepto de mejora en la eficiencia energética son marginales en comparación con la diferencia de precios que existen entre ambos motores en la actualidad. A pesar de lo anterior, al proyectar dichos ahorros energéticos marginales a una escala macro, pueden realizarse grandes contribuciones para disminuir la demanda energética en el mundo y contribuir de manera indirecta en la disminución de la contaminación ambiental.
El proyecto tiene como objetivo realizar una estimación de la eficiencia energética de un motor de inducción y de un motor sincrónico de reluctancia variable, funcionando cada uno en conjunto con su driver respectivo, valiéndose para ello de modelos matemáticos que describen los sistemas en estados transitorios y estacionarios, los que serán implementados computacionalmente por medio de un software de simulación. Dado que los modelos son implementados para el funcionamiento conjunto de cada motor y su driver respectivo, las simulaciones se realizan por medio del software PLECS, el cual permite visualizar y realizar mediciones tanto de cada una de las partes como del sistema completo, permitiendo estimar a través de distintas herramientas las pérdidas que se producen tanto en el driver como en el motor eléctrico. A partir de los resultados obtenidos de las simulaciones, se determina cuál de los sistemas analizados resulta ser más eficiente, para luego llevar a cabo una evaluación económica de cada uno y establecer cuál de ellos constituye la opción más conveniente para ser implementada en un determinado proyecto. En términos de los resultados, desde el punto de vista de la eficiencia energética se han logrado obtener resultados muy similares a los presentados por el fabricante en las hojas de datos de las máquinas, teniendo eficiencias mejores para el caso del sistema con motor SynRM a pesar de que las pérdidas en el inversor pueden ser mayores que para el caso de la máquina de inducción para cierto rango del operación. Sin embargo, bajo la perspectiva económica se aprecia que la alternativa de utilizar sistemas con motores SynRM no es tan atractiva desde el punto de vista financiero, debido a que los ahorros de dinero por concepto de mejora en la eficiencia energética son marginales en comparación con la diferencia de precios que existen entre ambos motores en la actualidad. A pesar de lo anterior, al proyectar dichos ahorros energéticos marginales a una escala macro, pueden realizarse grandes contribuciones para disminuir la demanda energética en el mundo y contribuir de manera indirecta en la disminución de la contaminación ambiental.
Description
Catalogado desde la versión PDF de la tesis.
Keywords
EFICIENCIA ENERGETICA , VELOCIDAD VARIABLE , MOTOR SINCRONICO