Identificação e validação de modelo de espaço de estados médios para motores BLDC e inversores trifásicos

Abstract

Este trabalho apresenta o desenvolvimento da identificação e validação de um conjunto de modelos para o sistema eletromecânico dos motores DC sem escovas. Inicialmente, é considerada uma abordagem de primeiros princípios para modelar os inversores trifásicos a partir dos espaços de estados médios, devido à natureza chaveada do circuito. Depois, com um modelo linearizado para o sistema trifásico são apresentadas as equações de espaço de estados para o sistema eletromecânico não-linear. Em seguida, são apresentadas duas plataformas de simulação. A primeira consiste na implementação direta do sistema eletromecânico em Simulink, visando demonstrar a possibilidade de identificar e validar os parâmetros do modelo. A segunda apresenta a modelagem completa do conjunto circuito trifásico inversor e motor BLDC, evidenciando que seu comportamento pode ser descrito pelo sistema eletromecânico simplificado desenvolvido. A partir dessas medições, o modelo de caixa cinza apresentado é avaliado com critérios especı́ficos de validação. Com isso, são analisados os resultados e apresentados os parâmetros obtidos do modelo. O estudo contribui para a compreensão e o controle dos sistemas de acionamento de motores BLDC, com aplicações potenciais em veículos elétricos, automação industrial e sistemas embarcados.