Modelado y simulación de motores

El modelado de motores y la simulación de motores le ayudan a realizar tareas que van desde el análisis del rendimiento en el nivel del sistema hasta el diseño de accionadores de motores eléctricos. Cada tarea requiere que se capturen diferentes efectos físicos en el modelo de motor y la simulación del motor. Es posible que los diseñadores de accionadores de motores necesiten importar datos de análisis de elementos finitos (FEA, por sus siglas en inglés) para optimizar los parámetros de diseño de los accionadores al tiempo que minimizan las pérdidas. Los ingenieros de sistemas con frecuencia confían en un modelado de motores más abstracto que equilibre la potencia mecánica y eléctrica para acelerar la simulación de motores y analizar el rendimiento en el nivel del sistema de un accionador de motor.

Simulink^® y Simscape™ soportan varios niveles de fidelidad para el modelado de motores y la simulación de motores:

• Diseño de sistemas:
  • Sin modulación por ancho de pulsos (PWM) ni conmutación de electrónica de potencia
  • Dinámica simplificada
  • Modelado basado en la energía, de equivalente a régimen estacionario y de mapa de eficiencia
• Diseño de controles:
  • Conmutación ideal
  • Modelado de parámetros concentrados
  • Relación par/corriente lineal
• Diseño de accionadores de motores:
  • Conmutación no ideal: modelado basado en física de semiconductores de potencia
  • Saturación: dependencia no lineal de la corriente y/o el ángulo del rotor
  • Armónicos espaciales: incluido el rizado de par causado por el ranurado y los armónicos del enlace de flujo

Para acelerar la simulación de motores, puede integrar información tabulada sobre pérdidas en un modelo de motor de nivel de diseño del sistema y comprobar el comportamiento de su diseño como parte de un sistema mayor, a la vez que sigue prediciendo de manera precisa la eficiencia global del sistema. Puede desarrollar una estrategia de control de pruebas de concepto de accionadores eléctricos para un vehículo eléctrico híbrido mediante el nivel de fidelidad del diseño de control para el modelado de motores síncronos de imanes permanentes. Puede garantizar que el comportamiento de la simulación de motores es realista estimando los valores de los parámetros a partir de los datos medidos. Para tener en cuenta la saturación magnética o las variaciones de los parámetros en distintos niveles de carga, puede incorporar datos FEA que describan una relación flujo/corriente no lineal en su modelo de motor mediante el nivel de fidelidad del diseño de accionador de motor. Se puede lograr una simulación de motores con el mayor grado de fidelidad utilizando datos FEA adicionales sobre armónicos espaciales, con objeto de facilitar el desarrollo de algoritmos de mitigación del rizado de par y optimizar el diseño de accionadores.