(pmsm). de imán permanente control de motor sincrónico

Control de Motor Sincrónico de Imán Permanente

(PMSM).

Autor

Ing. Agustín A. Rey

Director del trabajo

Ing. Marcelo Romeo (UNSAM, UTN-FRBA).

Jurado

- Mg. Ing. Diego Brengi (INTI) - Mg. Ing Franco Bucafusco (FIUBA) - Esp. Ing. Julián Iglesias (FIUBA)

Este plan de trabajo ha sido realizado en el marco de la asignatura Gestión de

Proyectos entre marzo y diciembre de 2019.

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Plan de Proyecto del Trabajo Final de Carrera

de Especialización de Sistemas Embebidos


Tabla de contenido

Registros de cambios 3

Acta de Constitución del Proyecto 4

Descripción técnica-conceptual del Proyecto a realizar 5

Identificación y análisis de los interesados 6

1. Propósito del proyecto 7

2. Alcance del proyecto 7

3. Supuestos del proyecto 7

4. Requerimientos 7

5. Entregables principales del proyecto 8

6. Desglose del trabajo en tareas 8

7. Diagrama de Activity On Node 9

8. Diagrama de Gantt 9

9. Matriz de uso de recursos de materiales 10

10. Presupuesto detallado del proyecto 10

11. Matriz de asignación de responsabilidades 11

12. Gestión de riesgos 11

13. Gestión de la calidad 13

14. Comunicación del proyecto 13

15. Gestión de Compras 13

16. Seguimiento y control 14

17. Procesos de cierre 14

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Registros de cambios

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Revisión Detalle de los cambios realizados Fecha

1.0 Creación del documento 14/03/2019

1.1 Finalización de la primera versión 03/04/2019

Acta de Constitución del Proyecto

Buenos Aires, 8 de marzo de 2019

Por medio de la presente se acuerda con el Ing. Agustín Antonio Rey que su Trabajo Final de la

Carrera de Especialización en Sistemas Embebidos se titulará “Control de un Motor Sincrónico de Imán

Permanente (PMSM)”, consistirá esencialmente en el prototipo de un inverter para controlar un Motor

Sincrónico de Imán Permanente a lazo cerrado cuya aplicación será el manejo de una puerta automática

de ascensor, y tendrá un presupuesto preliminar estimado de 685 horas de trabajo y $616.500, con fecha

de inicio lunes 14 de Marzo de 2019 y fecha de presentación pública lunes 16 de diciembre de 2019.

Se adjunta a esta acta la planificación inicial.

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Ariel Lutenberg Rafael L. Cala

Director de la CESE-FIUBA Ingeniería Wilcox SRL

Nombre y Apellido

Director del Trabajo Final

Mg. Ing Franco Bucafusco(*) Esp. Ing. Julián Iglesias

Jurado del Trabajo Final Jurado del Trabajo Final

Nombre y Apellido (3)

Jurado del Trabajo Final

Descripción técnica-conceptual del Proyecto a realizar

El propósito de este proyecto es construir el prototipo de un inverter que maneje un motor PMSM con

encoder, aplicando los algoritmos de control necesarios para su correcto funcionamiento, y demostrar su

performance manejando un operador de puerta para ascensores.

Históricamente, el motor de inducción asincrónico trifásico ha sido el elegido para todo tipo de

accionamiento en la industria por sus prestaciones, facilidad constructiva y reducido mantenimiento. Sin

embargo la evolución de la técnica, la mejora de calidad y la caída del precio de los imanes permanentes y

los dispositivos de control han dado impulso al uso de los motores sincrónicos de imanes permanentes

PMSM.

Además de poseer todas las ventajas de los motores de inducción, se agrega su mayor eficiencia y

reducido tamaño. Sin embargo su control no es sencillo, ya que requiere el uso de un encoder para medir

la posición del rotor y la medición de las corrientes y tensiones de fase para implementar los algoritmos

de control.

El objetivo del proyecto es diseñar el prototipo de un inverter que permita el correcto control de dicho

motor a lazo cerrado, que posea protección contra cortocircuitos, brinde información del estado de

funcionamiento del motor (velocidad, corriente, etc.) y como aplicación práctica controle los movimientos

de una puerta automática.

Este prototipo será la base de un nuevo producto de la Empresa Ingeniería Wilcox SRL. La Empresa se

dedica a suministrar dispositivos electrónicos a las principales empresas fabricantes e instaladoras de

ascensores del país. En principio, los destinatarios finales de dicho producto son los fabricantes de puertas

automáticas.

Estas empresas necesitan incorporar el motor PMSM a sus operadores puesto que al ser más pequeño y

eficiente se puede reducir el tamaño del mecanismo, sobre todo su espesor. Un mecanismo de este tipo

permite un diseño mejorado de la cabina, se logran cabinas más altas y techos planos ya que todo el

mecanismo es más delgado y se puede instalar en un lateral. Esto no es posible con motores de inducción

convencionales porque son más voluminosos.

Esta tecnología ya está siendo utilizada por fabricantes del exterior y de no adoptarla, las empresas

nacionales podrían quedar fuera de mercado a mediano plazo.

Por otro lado, existe también un mercado interesante si se implementa una versión ligeramente

modificada que pueda manejar un motor de inducción convencional, que se puede vender como

reemplazo de equipos existentes o armando un kit motor-control para el reciclado de operadores que

estén en buenas condiciones mecánicas.

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El diagrama de la figura 1 muestra el esquema de negocio de Ingeniería Wilcox SRL para el producto

terminado.

Figura 1

Desde el punto de vista técnico, el sistema a desarrollar de divide en 3 partes principales, las cuales se

aprecian en la figura 2:

1) Inverter y Fuente de alta tensión :

Consta de una etapa de rectificación y filtrado de la tensión de alimentación de corriente alterna

(para así obtener la alta tensión de operación del inverter), un módulo de potencia integrado con

transistores IGBT y sus correspondientes gate drivers, 3 resistores shunt y los circuitos de

acondicionamiento necesarios para obtener las tensiones proporcionales a las corrientes y

tensiones de fase del equipo.

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2) Placa CIAA :

El microcontrolador de la placa cuenta con los periféricos necesarios para comandar el inverter a

saber:

a) Un motor control Pulse Width Modulator (PWM) para control de motores trifásicos.

b) Un Quadrature Encoder Interface (QEI).

c) Dos ADCs de 10 bits con DMA con una velocidad de conversión de hasta 400 kSamples/s

con 4 canales de entrada por ADC.

3) Motor y Encoder Incremental:

Este dispositivo está montado solidariamente al eje del motor y permite conocer la posición del

rotor, indispensable para el algoritmo de control.

Figura 2

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Identificación y análisis de los interesados

Auspiciante: Empresa con larga trayectoria en el rubro y gran experiencia en el campo. Comprometida en

la financiación del proyecto.

Cliente: En la actualidad hay 2 empresas fabricantes interesadas.

Colaborador: Rafael Cala es un referente en el rubro y en el conocimiento de las Normas Iram y Europeas.

Equipo: Son técnicos que tienen experiencia y podrán colaborar en las tareas de compras de insumos y

montaje de componentes.

1. Propósito del proyecto

Este proyecto tiene básicamente dos propósitos. Uno de ellos es satisfacer una necesidad del mercado del

ascensor y el otro adquirir el know how del manejo de un inverter para control de motores PMSM, lo cual

abre un abanico de posibilidades hacia el futuro.

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Rol Nombre y Apellido Departamento Puesto

Cliente Alejandro Mizzau Fabricante de

Puertas

Responsable Agustín Rey - -

Colaboradores Ing. Rafael Cala - Gerente de

Ingeniería Wilcox SRL

Orientadores Dr. Ing. Hernán Tacca LABCATYP -

Equipo Tec. Guillermo Bonilla

Tec. Nicolas Bacher

Línea de Producción

Compras Insumos

Jefe de Montaje SMD

y Convencional

Usuario Final Alejandro Mizzau

Empresas Instaladoras y

de Mantenimiento

- Fabricante de

Puertas

2. Alcance del proyecto

El resultado final de este proyecto es fabricar el prototipo de un inverter que contenga todo lo necesario

para la excitación y protección del motor PMSM, operado por la placa EDU-CIAA.

Por lo tanto incluirá:

● Una PCB con la etapa de potencia y conectores para vincularla con la EDU-CIAA. Se deberá realizar

el diseño del PCB, su fabricación y montaje de componentes.

● El firmware que correrá en la EDU-CIAA con los algoritmos de control.

● Una demostración de manejo de un operador de puertas (probablemente un video dado que es

un dispositivo voluminoso y pesado imposible de llevar al aula, o a consideración del Director del

Proyecto).

No incluirá:

● Un sistema de diálogo (que sí es necesario para el producto comercial). Podrá sí incluir un diálogo

con la PC a través del puerto serial con la terminal que permitirá cambiar parámetros o visualizar

variables de estado.

3. Supuestos del proyecto

Para el desarrollo del presente proyecto se supone:

● Que la financiación estará asegurada, que no habrá inconvenientes para conseguir todos los

componentes necesarios y que la empresa destinará tiempo del personal para asistir en la

provisión y montaje de componentes.

● Que se podrá lograr la implementación de los distintos algoritmos de control.

● Que alguna de las empresas interesadas proveerá en carácter de préstamo un operador de

puertas y además adaptará al mismo el motor PMSM a controlar.

● Que se contará con 20 horas semanales promedio para el proyecto.

4. Requerimientos

1. Placa de Potencia y EDU-CIAA

1.1. Deberá incluir un Módulo IGBT trifásico integrado STGIB10CH60S-L.

1.2. Deberá incluir Etapa rectificadora y Filtro a capacitor.

1.3. Deberá incluir Circuitos de sensado de tensión y corriente de fase. Los rangos serán 10 a 500

volts y 0.1 a 10 Amper, respectivamente.

1.4. Deberá incluir Protección contra cortocircuito entre fases del motor.

1.5. Deberá incluir Fusible de entrada.

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1.6. Deberá incluir un conector de alimentación externa de 15V para el módulo de potencia.

1.7. Deberá incluir la medición de temperatura del módulo. El rango será de 0 a 150 grados

celsius.

1.8. Deberá incluir el disipador necesario para que la temperatura del módulo no supere los 110

grados celsius.

1.9. Deberá incluir Borneras de entrada 220V y salida a Motor.

1.10. Deberá incluir Conector tipo IDC de interconexión con EDU-CIAA.

1.11. Deberá incluir Conexión y alimentación del encoder con fuente independiente externa.

1.12. Deberá incluir una Uart para la eventual conexión de un módulo LoRa o NB-IoT para

telemedición y control.

2. Funcionalidades del Firmware

2.1. Deberá implementar el algoritmo de modulación SVPWM, con una frecuencia de

portadora de 10Khz como mínimo.

2.2. Deberá implementar las transformadas directas e inversas de Park y Clarke.

2.3. Deberá conocer la posición del rotor a través del encoder.

2.4. Deberá medir corrientes y tensiones de fase y tensión del circuito intermedio.

La resolución deberá ser mejor que el 1% de los valores máximos(350 Volts para las tensiones, 10 Amper para las corrientes) , la tasa de muestreo será de 500 muestras por segundo.

2.5. Deberá implementar rampas de aceleración y desaceleración.

2.6. Deberá apagar el inverter si hay falla del módulo o sobretemperatura.

2.7. Hará un “autoajuste” al funcionar en modo operador de puerta. Esto significa que al

comenzar a funcionar el equipo realizará un movimiento de apertura y cierre a baja velocidad hasta llegar

a los topes de la puerta. Este procedimiento le permite medir la longitud de la luz libre de la puerta (en

pulsos del encoder) y fijar la posición en cero (puerta cerrada).

2.8. Abrirá/Cerrará puerta siguiendo 2 entradas tipo contacto seco.

2.9. Se podrán monitorear variables de estado y parámetros a través de una UART.

5. Entregables principales del proyecto

- Prototipo

- Esquemático

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- Gerbers

- Código Fuente

- Informe Final

6. Desglose del trabajo en tareas

1. Planificación del Proyecto (30Hs)

1.1 Documentos de la Planificación (30Hs)

2. Estudio del Control del Motor PMSM(110Hs)

2.1. Análisis del PMSM y técnicas de comando.(10Hs).

2.2. Definición de los elementos de hardware necesarios.(10Hs)

2.3. Estudio periféricos para control de motores (PWM, QEI, ADC, etc).(10Hs)

2.4. Algoritmos Básicos(80Hs)

2.4.1. SVPWM(10Hs)

2.4.2. Clarke transform(30Hs)

2.4.3. Park Transform(30Hs)

2.4.4. PID(10Hs)

3. Esquemático y PCB(95Hs)

3.1. Diseño Esquemático y O.C. Componentes(20Hs)

3.2. Diseño PCB(40Hs) y O.C. PCB

3.3. Compra componentes(30Hs)

3.4. Fabricación PCB(30s)

3.5. Armado PCB(15Hs)

3.6 Verificación PCB(20Hs)

4. Desarrollo del Firmware(300Hs)

4.1. Manejo básico del hardware(90Hs)

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4 .1.1. Implementación del SVPWM y testeo del módulo de potencia(30Hs)

4.1.2. Medición de Corrientes y tensiones - Calibración(30Hs)

4.1.3. Medición de temperatura(5Hs)

4.1.4. Detección de falla del módulo(5hs)

4.1.5. Medición de posición y velocidad con QEI.(20Hs)

4.2. Implementación de los algoritmos de control PMSM.(160Hs)

4.2.1 Generador de rampas de velocidad.(20Hs)

4.2.2. Park Transform.(40Hs)

4.2.3. Clarke Transform.(40Hs)

4.2.4. PID.(40Hs)

4.2.5 Funcionamiento General(40Hs)

4.3 Implementación Diálogo con PC.(30Hs)

4.4 Demo manejo operador de puerta(40Hs)

5. Informe Final y Presentación(100Hs)

5.1 Informe Final(50Hs)

5.2 Preparación de la presentación(50Hs)

La duración total del proyecto es de 685Hs.

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7. Diagrama de Activity On Node

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8. Diagrama de Gantt

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de 30




9. Matriz de uso de recursos de materiales

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Código WBS

Nombre de la tarea

Recursos requeridos (horas)

PC EDU-CIAA PLACA

INVERTER MOTOR PMSM

OPERADOR PUERTA

1 Planificación del Proyecto - - - -

1.1 Documentos de la Planificación 30 - - - -

2 Estudio del Control del Motor PMSM - - - -

2.1 Análisis del PMSM y técnicas de

comando

10 - - - -

2.2 Definición de los elementos de

hardware necesarios

10 - - - -

2.3 Estudio periféricos para control de

motores

10 - - - -

2.4 Algoritmos Básicos - - - -

2.4.1 SVPWM 10 - - - -

2.4.2 Clarke transform 30 - - - -

2.4.3 Park Transform 30 - - - -

2.4.4 PID 10 - - - -

3 Esquemático y PCB - - - -

3.1 Diseño Esquemático y O.C.

Componentes

20 - - - -

3.2 Diseño PCB(40Hs) y O.C. PCB 40 - - - -

3.5 Armado PCB - - 30 - -

3.6 Verificación PCB - - 30 - -

4 Desarrollo del Firmware

4.1 Manejo básico del hardware

de 30




4.1.1 Implementación del SVPWM y testeo

del módulo de potencia

30 30 30 15

4.1.2 Medición de Corrientes y tensiones -

Calibración

30 30 30 30

4.1.3 Medición de temperatura 5 5 5 5

4.1.4 Detección de falla del módulo 5 5 5 5

4.1.5 Medición posición y velocidad con

QEI

20 20 20 20

4.2 Implementación de los algoritmos de

control PMSM

4.2.1 Generador de rampas de velocidad 20 20 20 20

4.2.2 Park Transform 40 40 40 40

4.2.3 Clarke Transform 40 40 40 40

4.2.4 PID 20 20 20 20

4.2.5 Funcionamiento General 40 40 40 40

4.3 Implementación Diálogo con PC 30 30 30

4.4 Demo manejo operador de puerta 40 40 40 40

5 Informe Final y Presentación

5.1 Informe Final 50

5.2 Preparación de la presentación 50

10. Presupuesto detallado del proyecto

1 1. Matriz de asignación de responsabilidades

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Descripción Cantidad Costo Unitario Subtotal

Horas de Ingeniería 655 400 $262.000

EDU-CIAA 2 $2.500 $5.000

PLACA INVERTER 2 $5.000 $10.000

Motor PMSM con Encoder 2 $6.000 $12.000

Operador de Puerta 1 25000 $25.000

USB Isolator 2 $3.000 $6.000

Fuente de Alimentación 1 $4.000 $4.000

Componentes varios $6.000

TOTAL COSTOS DIRECTOS $330.000

Costos Indirectos $130.000

TOTAL $460.000,00

Cód. WBS

Nombre de la tarea

Recursos requeridos (horas)

Agustín Rey Responsable

Gustavo Alessandrini Director y

Colaborador

Rafael Cala Colaborador

Guillermo Bonilla Equipo

1.1 Documentos de la

Planificación

P I

de 30




2.1 Análisis del PMSM y

técnicas de

comando

P I C

2.2 Definición de los

elementos de

hardware

necesarios

P I/A C I

2.3 Estudio periféricos

para control de

motores

P

2.4.1 SVPWM P I

2.4.2 Clarke transform P C

2.4.3 Park Transform P C

2.4.4 PID P C

3.1 Diseño

Esquemático y O.C.

Componentes

P A C C

3.2 Diseño PCB(40Hs) y

O.C. PCB

P A C I

3.5 Armado PCB P P

3.6 Verificación PCB P I/A S

4.1.1 Implementación del

SVPWM y testeo

del módulo de

potencia

P C

4.1.2 Medición de

Corrientes y

tensiones -

Calibración

P C

4.1.3 Medición de

temperatura

P

12. Gestión de riesgos Riesgo 1:

Error insalvable en el diseño del inverter, ya sea por errores en el esquemático o en el PCB.

Severidad(S): 10. Este riesgo retrasaría en forma importante el subsiguiente desarrollo del firmware.

Probabilidad de Ocurrencia (O): 4. No es tan probable que un error sea de tal magnitud que no se pueda continuar con alguna modificación manual.

Riesgo 2:

Destrucción de alguno de los componentes electrónicos necesarios para el desarrollo (placa CIAA o Placa inverter).

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4.1.4 Detección de falla

del módulo

P

4.1.5 Medición posición

y velocidad con QEI

P I

4.2.1 Generador de

rampas de

velocidad

P

4.2.2 Park Transform P C

4.2.3 Clarke Transform P C

4.2.4 PID P C

4.2.5 Funcionamiento

General

P A S I

4.3 Implementación

Diálogo con PC

P C C I

4.4 Demo manejo

operador de puerta

P C/A C/A

5.1 Informe Final P A

5.2 Preparación de la

presentación

P

Severidad(S): 9. Este riesgo retrasaría en forma importante el subsiguiente desarrollo del firmware.

Probabilidad de Ocurrencia (O): 6. Es probable que se dañe algún componente durante el proceso de prueba.

Riesgo 3:

Problemas para sintetizar satisfactoriamente los algoritmos de control del PMSM por falta de conocimiento específico en el tema.

Severidad(S): 10. Este riesgo retrasaría en forma importante, o incluso impediría el correcto funcionamiento del prototipo.

Probabilidad de Ocurrencia (O): 5. Se estima que se podrá conseguir la información necesaria en la web o de colegas y profesores.

Riesgo 4:

Dificultades para cumplir con el cronograma por mala estimación en el tiempo de las tareas.

Severidad(S): 7. Si bien este riesgo introduce un retraso, no compromete el resultado.

Probabilidad de Ocurrencia (O): 4. Se estima que se si bien algunas tareas podrán demandar más tiempo, también habrá otras que demanden menos que lo estimado.

Riesgo 5:

Cancelación del proyecto por problemas del Responsable, ya sea por dificultades laborales, económicas o personales.

Severidad(S): 10. La cancelación significa el fracaso del proyecto.

Probabilidad de Ocurrencia (O): 2. El Responsable ha previsto que no debería sufrir situaciones adversas en los ámbitos laborales, económicos o personales. Siempre pueden haber imprevistos pero se consideran poco probables.

b) Tabla de gestión de riesgos: (El RPN se calcula como RPN=SxO)

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Riesgo Severidad Ocurrencia RPN Severidad* Ocurrencia* RPN*

1 10 4 40

2 9 6 54 4 6 24

3 10 5 50 7 4 28

4 7 4 28

5 10 2 20

Criterio adoptado: - Se tomarán medidas de mitigación en los riesgos cuyos números de RPN sean mayores o iguales a 50. Se indica en color rojo los RPN mayor o igual a 50, en amarillo los mayores a 20 y menores a 50 y en verde los menores o iguales a 20.

Nota: - Los valores marcados con (*) en la tabla corresponden luego de haber aplicado la mitigación.

c) Plan de mitigación de los riesgos que originalmente excedían el PRN máximo establecido :

Riesgo 2:

Destrucción de alguno de los componentes electrónicos necesarios para el desarrollo (placa CIAA o Placa inverter).

Mitigación: Preparar una orden de compra de componentes que incluya repuestos de los componentes

críticos y de los difíciles de conseguir en el mercado local, como así también del PCB.

Severidad(S): 4. Se reduce dado que el retraso solo sería por la reparación o reemplazo, y los elementos necesarios ya estarán en stock o se conseguirán fácilmente.

Probabilidad de Ocurrencia (O): 6. Es probable que se dañe algún componente durante el proceso de prueba.

Riesgo 3:

Problemas para sintetizar satisfactoriamente los algoritmos de control del PMSM por falta de conocimiento específico en el tema.

Mitigación:

Solicitar asesoramiento a profesores del CESE, ya sea directamente en el tema o para contactar algún colaborador con experiencia que pueda hacer un aporte.

Severidad(S): 7. Obviamente toda ayuda reduce el retraso, sin embargo no es tan fácil encontrar dicha ayuda dado que por lo general se trata de personas con poco tiempo disponible.

Probabilidad de Ocurrencia (O): 4. La ayuda profesional obviamente mejora las probabilidades de llegar al objetivo.

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13. Gestión de la calidad

Placa de Potencia y EDU-CIAA

Deberá incluir un Módulo IGBT trifásico integrado STGIB10CH60S-L.

Deberá incluir Etapa rectificadora y Filtro a capacitor.

Deberá incluir Circuitos de sensado de tensión y corriente de fase. Los rangos serán 10 a 500 volts y 0.1 a 10 Amper, respectivamente.

Deberá incluir Protección contra cortocircuito entre fases del motor.

Deberá incluir Fusible de entrada.

Deberá incluir un conector de alimentación externa de 15V para el módulo de potencia.

Deberá incluir la medición de temperatura del módulo. El rango será de 0 a 150 grados celsius.

Deberá incluir el disipador necesario para que la temperatura del módulo no supere los 110 grados celsius.

Deberá incluir Borneras de entrada 220V y salida a Motor.

Deberá incluir Conector tipo IDC de interconexión con EDU-CIAA.

Deberá incluir Conexión y alimentación del encoder con fuente independiente externa..

○ Verificación: Se diseñará y se armará una placa basándose en las hojas de datos, recomendaciones y ejemplos del fabricante del módulo de IGBT. Se utilizará su sensor de temperatura integrado y su comparador para protección contra cortocircuitos. Se incluirán además todos los elementos de hardware adicionales especificados en los requerimientos (Fuente, Disipador, Borneras, Fusible, etc.).

○ Validación: Se verificará su correcto funcionamiento mediante mediciones con el

instrumental adecuado. Un colaborador del área de montaje verificará que cuenta con todos los elementos solicitados en los requerimientos. Se simulará una falla del motor cortocircuitando 2 fases y se verificará que la protección actuó correctamente.

Funcionalidades del Firmware

Deberá implementar el algoritmo de modulación SVPWM, con una frecuencia de

portadora de 10Khz como mínimo.

○ Verificación:

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Se implementará dicho algoritmo basándose en la bibliografía y se asegurará que la frecuencia sea mayor o igual a 10khz.

○ Validación: Se verificará su correcto funcionamiento con la ayuda de un osciloscopio para monitorear los 3 canales de salida.

Deberá implementar las transformadas directas e inversas de Park y Clarke.

○ Verificación: Se implementará dicho algoritmo basándose en la bibliografía.

○ Validación: Se verificará su correcta implementación con la ayuda de un programa de testeo.

Deberá conocer la posición del rotor a través del encoder.

○ Verificación: Se implementará dicho algoritmo con la ayuda del bloque QEI del microcontrolador.

○ Validación: Se verificará la correcta medición del ángulo de rotación haciendo girar el rotor manualmente un ángulo conocido y observando la medición del algoritmo. Este proceso se repetirá varias veces y con distintos ángulos.

Deberá medir corrientes y tensiones de fase y tensión del circuito intermedio.

○ Verificación: Se implementará dicho algoritmo con la ayuda del DAC del microcontrolador.

○ Validación: Se medirán estas magnitudes con instrumental adecuado y se verificarán las mediciones realizadas por el algoritmo. De ser necesario se realizarán calibraciones.

Deberá implementar rampas de aceleración y desaceleración.

○ Verificación: Se implementará dichos algoritmos basándose en la bibliografía.

○ Validación: Se verificará la correcta implementación con la ayuda de un programa de testeo.

Deberá apagar el inverter si hay falla del módulo o sobretemperatura.

○ Verificación: Se implementará un algoritmo que apague el inverter al recibir una señal de falla del módulo, o al medir una temperatura mayor a 110ºC.

○ Validación: Se verificará la correcta implementación, simulando una falla del módulo poniendo un nivel bajo en el pin en cuestión, y aumentando la temperatura del módulo con un elemento externo (por ejemplo pistola de aire caliente) hasta que supere la temperatura de apagado.

Hará un “autoajuste” al funcionar en modo operador de puerta. Esto significa que al comenzar a funcionar el equipo realizará un movimiento de apertura y cierre a baja velocidad hasta llegar a los

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topes de la puerta. Este procedimiento le permite medir la longitud de la luz libre de la puerta (en pulsos del encoder) y fijar la posición en cero (puerta cerrada).

○ Verificación: Se implementará un algoritmo que realice los movimientos descriptos y mida la luz libre de la puerta.

○ Validación: Se verificará la correcta implementación en un operador de puertas comercial que tendrá montado el motor PMSM con encoder con la ayuda de un programa de testeo que permita monitorear los distintos estados del algoritmo y la medición de la luz libre. Se modificarán los topes varias veces y se verificará que las mediciones son correctas.

Abrirá/Cerrará puerta siguiendo 2 entradas tipo contacto seco.

○ Verificación: Se incluirá en el diseño de la placa dos entradas para tal fin.

○ Validación: Se verificará en la etapa de desarrollo de firmware que dichas entradas son funcionales y posteriormente que el algoritmo de control de puerta responde a su accionamiento.

Se podrán monitorear variables de estado y parámetros a través de una UART.

○ Verificación: Se utilizará el puerto serial disponible a través del puerto USB incluído en la CIAA. Se implementará un protocolo simple para monitorear variables o modificar parámetros con una terminal.

○ Validación: Se verificará su correcto funcionamiento monitoreando las variables de estado y modificando parámetros de funcionamiento con una terminal.

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14. Comunicación del proyecto El plan de comunicación del proyecto es el siguiente:

15. Gestión de Compras Como la finalidad de este proyecto es la construcción de un prototipo no se requieren compras por cantidad ni estudio detallado de los costos. Los componentes electrónicos se conseguirán de proveedores locales o de distribuidores de componentes on-line (Mouser, Digikey, etc.). Lo mismo se aplica a la fabricación del PCB.

16. Seguimiento y control

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PLAN DE COMUNICACIÓN DEL PROYECTO

¿Qué comunicar?

Audiencia Propósito Frecuencia Método de comunicac.

Responsable

Avance del Proyecto

Director del Proyecto

Tomar conocimiento

y sugerir caminos a

seguir.

Quincenal email Agustín Rey

Dificultades en la

implementación general

Director del proyecto

Ing. Rafael

Cala

Recibir Orientación

Técnica

Cuando sea necesario

email Agustín Rey

Finalización montaje del HW

Agustín Rey Tomar conocimiento

Al finalizar el montaje

email Téc. Guillermo Bonilla

Dificultades de implementación

del FW

Director del proyecto

Recibir Orientación

Técnica

Cuando sea necesario

email Agustín Rey

Finalización del Proyecto

Todo los interesados

Tomar conocimiento

Al finalizar el Proyecto

mail Agustín Rey

de 30




SEGUIMIENTO DE AVANCE

Tarea del

WBS

Indicador de avance

Frecuencia de reporte

Responsable de seguimiento

Persona a ser informada

Método de comunicac.

1 Planificación del

Proyecto

1.1 Documentos de

la Planificación

Al finalizar la

planificación.

Ing. Agustín Rey Equipo de trabajo email

2 Estudio del

Control del

Motor PMSM

2.2 Definición de los

elementos de

hardware

necesarios

Semanalmente Ing. Agustín Rey Director email

2.3 Estudio

periféricos para

control de

motores


2.4 Algoritmos

Básicos


2.4.1 SVPWM Semanalmente Ing. Agustín Rey Director email

2.4.2 Clarke transform Semanalmente Ing. Agustín Rey Director email

2.4.3 Park Transform Semanalmente Ing. Agustín Rey Director email

2.4.4 PID Semanalmente Ing. Agustín Rey Director email

3 Esquemático y

PCB

3.1 Diseño

Esquemático y

O.C.

Componentes

Semanalmente Ing. Agustín Rey Director

Ing. Rafael Cala

Téc. Bonilla

email

Personalmente

de 30




3.2 Diseño

PCB(40Hs) y O.C.

PCB


Téc. Bonilla

email

Personalmente

3.5 Armado PCB Al finalizar Ing. Agustín Rey Director email

3.6 Verificación PCB Al finalizar Ing. Agustín Rey Director

Ing. Rafael Cala

email

Personalmente

4 Desarrollo del

Firmware

4.1 Manejo básico

del hardware


4.1.1 Implementación

del SVPWM y

testeo del

módulo de

potencia


4.1.2 Medición de

Corrientes y

tensiones -

Calibración


4.1.3 Medición de

temperatura

Al finalizar Ing. Agustín Rey Director email

4.1.4 Detección de

falla del módulo

Al finalizar Ing. Agustín Rey Director email

4.1.5 Medición

posición y

velocidad con

QEI


4.2 Implementación

de los algoritmos

de control

PMSM


de 30




4.2.1 Generador de

rampas de

velocidad


4.2.2 Park Transform Semanalmente Ing. Agustín Rey Director email

4.2.3 Clarke Transform Semanalmente Ing. Agustín Rey Director email

4.2.4 PID Semanalmente Ing. Agustín Rey Director email

4.2.5 Funcionamiento

General


Equipo de trabajo

email

4.3 Implementación

Diálogo con PC


Equipo de trabajo

email

4.4 Demo manejo

operador de

puerta


Equipo de trabajo

email

5 Informe Final y

Presentación

5.1 Informe Final Al Finalizar Ing. Agustín Rey Director

Equipo de trabajo

email

5.2 Preparación de

la presentación

Al Finalizar Ing. Agustín Rey Director

Equipo de trabajo

email

17. Procesos de cierre ■ Pautas de trabajo que se seguirán para analizar si se respetó el Plan de Proyecto original: - El proceso de cierre incluye la entrega y revisión de la documentación prevista en la planificación. - Se analizará si el proyecto cumplió con los requisitos originales a lo largo de la ejecución y se informará en un anexo. A cargo de Agustín Rey.

■ Identificación de las técnicas y procedimientos útiles e inútiles que se utilizaron, y los problemas que surgieron y cómo se solucionaron: - Se hará un análisis comparativo entre la duración real de las tareas y la planificación para identificar aquellas que se apartaron de lo programado y determinar la causa. - También se analizarán las técnicas y procedimientos utilizados a lo largo del proyecto, identificando el grado de utilidad de cada una y proponer alternativas. - Finalmente se documentará los inconvenientes que se hayan presentado, detallando su solución y proponiendo procedimientos para evitarlos en proyectos futuros. A cargo de Agustín Rey.

■ Indicar quién organizará el acto de agradecimiento a todos los interesados, y en especial al equipo de trabajo y colaboradores: Se enviará un email de agradecimiento al director y los colaboradores del proyecto. Dado que el responsable comparte el lugar de trabajo con algunos de los colaboradores, se hará una reunión con ellos para agradecer su colaboración personalmente.

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(pmsm). de imán permanente control de motor sincrónico

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