Studio di un sistema di controllo attivo per la riduzione delle vibrazioni nelle linee aeree di trasmissione dell'energia elettrica

The mail goal of this thesis is to analize some active control logics dealing with Vibration Control in overhead trasmission lines. The overhead electrical conductor is modelled through a FEM approach. FEM modelling is based on a test-bench planted in the labs of Mechanical Department of Politecnico di Milano. Starting from the classcal passive dampers (Stockbridge), some active logics have been realized. The main purpouse of the studied control logics is to obtain a purely damping control action through a control force which is $90\deg$ off phase with respect to the cable displacement. Moreover, it is shown the design and the analisys of an actuator with the capability of supply the right force on the system. The device is an electrodynamical shaker and its model is experimentally tested and confirmed. After that, an optimized device for the specific case has been analized and considered in the control loop. Some simulations has been carry out with the actuator placed on the cable under the influence of an random disturbance force.

Nel presente lavoro di tesi vengono studiate alcune logiche di controllo attivo per la riduzione delle vibrazioni nelle linee aeree per la trasmissione dell'energia elettrica. A tale scopo, mediante approccio FEM e ispirandosi a un banco prova presente presso i laboratori del dipartimento di Meccanica del Politecnico di Milano, si è modellata una fune che riproduce la dinamica tipica di questi sistemi. Dopo aver studiato il comportamento dei classici dispositivi passivi utilizzati per il controllo delle vibrazioni nei conduttori aerei (Stockbridge), vengono analizzate alcune logiche attive. In particolare l'obiettivo perseguito è quello di ottenere un'azione di controllo puramente smorzante, ponendo quindi quest'ultima in quadratura di fase con lo spostamento della fune, rilevato mediante l'applicazione di un opportuno sensore. Viene inoltre presentato lo studio di un dispositivo che sia in grado di attuare l'azione prestabilita. La soluzione verte su uno shaker elettrodinamico, il cui modello viene prima descritto, poi validato sperimentalmente e in ultima istanza inserito nell'anello di controllo. Sulla base di questo modello, prima è stata studiata una variante in grado di ottenere prestazioni migliori e poi si sono effettuate alcune simulazioni con il dispositivo installato sul conduttore e soggetto ad un disturbo random.