Mikel Mendizabal Eizaguirre ikasleak BIKAIN CUM LAUDE kalifikazioa lortu zuen
Mikel Mendizabal Eizaguirre ikasleak BIKAIN CUM LAUDE kalifikazioa lortu zuen
Mikel Mendizabal Eizaguirre ikasleak BIKAIN CUM LAUDE kalifikazioa lortu zuen
- Tesi titulua: Vibration Estimator for the Reduction of Vibrations and Noise of Electric Machines by Control
Epaimahaia:
- Lehendakaritza: David Diaz Reigosa (Universidad de Oviedo)
- Bokala: Frédéric Druesne (Université de technologie de Compiègne)
- Idazkaritza: Izaskun Sarasola Altuna (Mondragon Unibertsitatea)
Laburpena:
Potentzia-dentsitate handiko soluzioen eskari gero eta handiagoaren ondorioz, azken urteetan nabarmen hazi da iman iraunkorreko makina sinkronoen (PMSM) erabilera. Hala ere, potentzia-dentsitate handiagoak bibrazio eta zarata maila altuagoak eragiten ditu sarritan, eta horrek erabiltzaileen erosotasuna murrizteaz gain, makinaren osagaien fidagarritasuna eta iraupena ere arriskuan jar dezake. Hori dela eta, PMSM motorren portaera bibrazional eta akustikoa optimizatzea aspektu erabakigarria bihurtu da.
Bibrazioak eta zarata murrizteko, kontrolean oinarritutako estrategiak diseinu aldaketak baino aukera malgu eta errentagarriagoak dira. Kontrola eraginkorra izan dadin, beharrezkoa da makinaren bibrazio orokorra denbora errealean jakitea, eta sentsore fisiko bakar baten seinalea ez da erreferentzia fidagarria izaten normalean. Horregatik, tesi honen helburu nagusia lan-baldintza aldakorretan PMSM motorren bibrazioak azkar eta zehaztasunez aurreikusteko gai den modelo bat garatzea da, bibrazioak murrizteko kontrol estrategia batean sentsore birtual gisa erabiltzeko.
Horretarako, zehaztasun handiko elementu finitu bidezko (FE) modeloak erabili dira, bai indar elektromagnetikoak bai egituraren bibrazio moduak karakterizatzeko. Hainbat simulazio burutu dira, makinak lan baldintza ezberdinetan duen bibrazio portaera jasotzeko, eta emaitzak modelo murriztu multifisiko batean txertatu dira Look-Up Table bidez. Metodologia honek FE modeloen zehaztasun bera lortzea ahalbidetzen du, kalkulu denbora hainbat egunetik segundo gutxira murriztuz.
Modelizazioaren hainbat alderdi sakonki aztertu dira, modeloaren portaeran duten eraginaren inguruko jarraibideak zehazteko, eta zehaztasunaren eta efizientzia konputazionalaren arteko oreka optimizatzeko. Fabrikazio-perdoien eragin handia azpimarratzen da; hauek modelatzeko bi metodo proposatu dira, eta bien bidez modeloaren zehaztasuna nabarmen hobetzen da. Errotorearen skew-a modelatzeko metodologia konputazionalki efiziente bat proposatu da, eta bibrazio harmonikoetan duen eragin esanguratsua frogatu da. Errotoreak erantzun bibratorioan duen inpaktua ere garrantzitsua dela ikusi da; aldiz, indar tangentzialek aztertutako makinan eragin txikia dutela ondorioztatu da. Indar kontzentratuen erabilerak kalkulu denbora nabarmen murrizten du zehaztasuna kaltetu gabe, eta diskretizazio axial eta bibrazio modu kopuru optimoak hautatzeko irizpideak ezarri dira.
Proposaturiko modeloa FE simulazio konbentzionalak eta lan baldintza ezberdinetan egindako neurketa esperimentalak erabiliz balioztatu da. Modeloa bibrazio harmoniko nagusien anplitudeak eta euren abiadura eta kargarekiko bilakaera zehaztasunez aurreikusteko gai dela erakusten dute emaitzek, denbora errealetik gertu dagoen kostu konputazionalarekin. Ondorioz, modelo murriztuak bibrazioak murrizteko kontrol estrategiatan sentsore birtual gisa erabiltzeko duen potentziala frogatzen da.