Design, construction and proposal of driving a linear motor with reluctance switching

This work is related to modeling, design, construction and driving of a linear switched reluctance motor (LSRM). A mathematical model is derived allowing for the analysis of machine’s motion in the x and z directions. The periodic profile of a stator phase inductance as function of rotor position is represented using Fourier series approach. A set of criteria for designing the motor is discussed and a prototype is designed and built, allowing for experimental verifícation. Measurements of inductance profile, static force profile and magnetization curves as function of position and current is carried out for the built prototype and the results are presented. A four-quadrant drive strategy for motor operation including speed control is proposed and digital simulation is carried out to verify its feasibility. Finally an electronic converter and the associated control strategy are implemented and the realization of experimental verifícation is realized. The experimental results are included in the work and show the suitability of the proposed control strategy.Tese (Doutorado)Esta tese aborda a modelagem, projeto, construção e o acionamento de um motor linear a relutância chaveado (MLRC). Um modelo matemático é descrito, contemplando possíveis deslocamentos mecânicos da parte móvel do motor nas direções dos eixos x e z. A representação da curva da indutância da fase é realizada utilizando a Série de Fourier, permitindo uma análise mais realística da dinâmica do motor, No projeto da máquina é abordado o conjunto de especificações a serem atendidas e a validação do projeto a partir das dimensões obtidas. O procedimento construtivo do protótipo do M LRC e o levantamento dos parâmetros estáticos do motor linear são expostos. A partir das características do protótipo construído, uma proposta de acionamento para o motor é realizada, onde são abordados todos os componentes do sistema, bem como a estratégia de controle que contempla a operação nos quatro quadrantes. Resultados de simulações computacionais são mostrados e analisados nesta etapa. A implementação do sistema de acionamento ptoposto é explicitada, com ênfase às características das correntes e tensões nas fases, durante a subida e descida da corrente de fase, na aceleração e na frenagem. Resultados experimentais são incluídos