Modello e simulazione dinamica di una macchina VFRM

In this paper, the study of a synchronous electric machine type called Variable Flux Reluctance Machine (VFRM) is proposed. The first part of this document deals with the operating principle, the modeling, together with the voltage-current, the electromagnetic torque and the electrical power expressions. Later, in the second part, the machine model is implemented on MATLAB/Simulink. In particular, a system is built under the set of equations that respond to the physical model of the machine under consideration. The model will be integrated with the power converters of the machine, with the mechanical load and the control input references. Two static/dynamic control methodologies are then illustrated: open-loop and closed-loop control. Therefore, a functional analysis is performed in terms of the machine static and dynamic performances, comparing the two control methods proposed.

Nel presente elaborato viene proposto lo studio di una tipologia di macchina elettrica sincrona, chiamata Variable Flux Reluctance Machine o VFRM. Nella prima parte di questo documento ne verranno trattati il principio di funzionamento, la modellizzazione, insieme all’espressione del legame tensioni-correnti, della coppia elettromagnetica e della potenza elettrica erogate. In seguito, nella seconda parte, il modello della macchina verrà implementato su MATLAB/Simulink. In particolare, verrà costruito un sistema all’interno del quale è presente l’insieme di equazioni che rispondono al modello fisico della macchina in esame. Il modello verrà integrato con gli alimentatori della macchina, con il carico meccanico e i riferimenti in ingresso alla macchina. Verranno quindi illustrate due metodologie di controllo statico/dinamico: controllo in open-loop ed in closed-loop. Verrà dunque eseguita un’analisi funzionale in termini di prestazioni statiche e dinamiche della macchina, comparando i due metodi di controllo proposti.