Design and Implementation of a PID Controller for a Radial Magnetic Bearing powered by a Brushless Motor

Este trabajo describe la implementación de un cojinete magnético radial activo, centrándose en el control de dicho dispositivo. El sistema consiste en un motor brushless, que gira a una velocidad de 20000 rpm, con un eje que debe ser centrado en una posición vertical con el cojinete magnético radial...

Full description

Bibliographic Details
Main Authors: Kelm, Diego A., Yasnikowski, Mathias E., Aguirre, Gabriel Y., Urbani, Luis A., Kelm, Marcelo
Format: Online
Language:Spanish
Published: +Ingenio - Journal of Science Technology and Innovation. 2021
Subjects:
Online Access:https://revistas.fio.unam.edu.ar/index.php/masingenio/article/view/172
_version_ 1810375195713601536
author Kelm, Diego A.
Yasnikowski, Mathias E.
Aguirre, Gabriel Y.
Urbani, Luis A.
Kelm, Marcelo
Kelm, Diego A.
Yasnikowski, Mathias E.
Aguirre, Gabriel Y.
Urbani, Luis A.
Kelm, Marcelo
Kelm, Diego A.
Yasnikowski, Mathias E.
Aguirre, Gabriel Y.
Urbani, Luis A.
Kelm, Marcelo
author_facet Kelm, Diego A.
Yasnikowski, Mathias E.
Aguirre, Gabriel Y.
Urbani, Luis A.
Kelm, Marcelo
Kelm, Diego A.
Yasnikowski, Mathias E.
Aguirre, Gabriel Y.
Urbani, Luis A.
Kelm, Marcelo
Kelm, Diego A.
Yasnikowski, Mathias E.
Aguirre, Gabriel Y.
Urbani, Luis A.
Kelm, Marcelo
author_sort Kelm, Diego A.
collection Revista Mas Ingenio
description Este trabajo describe la implementación de un cojinete magnético radial activo, centrándose en el control de dicho dispositivo. El sistema consiste en un motor brushless, que gira a una velocidad de 20000 rpm, con un eje que debe ser centrado en una posición vertical con el cojinete magnético radial en el extremo superior. El principio de funcionamiento permite a través de las corrientes en los pares de bobinas, ubicadas adecuadamente, ejercer fuerzas que mantiene el eje en la posición definida. Para llevar a cabo se plantean las ecuaciones dinámicas del sistema y se proponen dos lazos de control, uno interno de corriente y uno externo de posición. Los resultados experimentales obtenidos demuestran que el sistema responde de manera satisfactoria, manteniendo el eje de manera vertical, con un huelgo máximo dentro de los límites establecidos en el diseño.
format Online
id oai:ojs.pkp.sfu.ca:article-172
institution Facultad de Ingenieria
language Spanish
publishDate 2021
publisher +Ingenio - Journal of Science Technology and Innovation.
record_format ojs
spelling oai:ojs.pkp.sfu.ca:article-1722024-05-27T01:06:28Z Design and Implementation of a PID Controller for a Radial Magnetic Bearing powered by a Brushless Motor Diseño e Implementación de un Controlador PID para un Cojinete Magnético Radial impulsado por un Motor Brushless Kelm, Diego A. Yasnikowski, Mathias E. Aguirre, Gabriel Y. Urbani, Luis A. Kelm, Marcelo Kelm, Diego A. Yasnikowski, Mathias E. Aguirre, Gabriel Y. Urbani, Luis A. Kelm, Marcelo Kelm, Diego A. Yasnikowski, Mathias E. Aguirre, Gabriel Y. Urbani, Luis A. Kelm, Marcelo Brushless Motor PID Control Power Electronic Radial Active Magnetic Bearing Cojinete magnéticos Radial activos Controlador PID Electrónica de Potencia Motor Brushless Este trabajo describe la implementación de un cojinete magnético radial activo, centrándose en el control de dicho dispositivo. El sistema consiste en un motor brushless, que gira a una velocidad de 20000 rpm, con un eje que debe ser centrado en una posición vertical con el cojinete magnético radial en el extremo superior. El principio de funcionamiento permite a través de las corrientes en los pares de bobinas, ubicadas adecuadamente, ejercer fuerzas que mantiene el eje en la posición definida. Para llevar a cabo se plantean las ecuaciones dinámicas del sistema y se proponen dos lazos de control, uno interno de corriente y uno externo de posición. Los resultados experimentales obtenidos demuestran que el sistema responde de manera satisfactoria, manteniendo el eje de manera vertical, con un huelgo máximo dentro de los límites establecidos en el diseño. This work describes the implementation of a radial active magnetic bearing, focusing on the control of said device. The system consists of a brushless motor, which spins at 20000 RPM, with a vertical axis that must be centered by the magnetic bearing placed in the upper side. The working principle allows, by means of electrical currents circulating through adequate placed pair of coils, to exert forces that keep the axis in a certain position. To achieve this, the plant dynamic equations are derived and two control loops are proposed: an inner current one and an external position one. The experimental results show that the system behaves in a satisfactory way, keeping the axis in a vertical position, with a maximum gap within the limits specified in the design phase. +Ingenio - Journal of Science Technology and Innovation. +Ingenio - Revista de Ciência, Tecnologia e Inovação. +Ingenio - Revista de Ciencia Tecnología e Innovación 2021-08-31 info:eu-repo/semantics/article info:eu-repo/semantics/publishedVersion Artículo Científico- Evaluacion por Pares- Doble Ciego Scientific article evaluated by peers Artigo científico avaliado pelos pares application/pdf text/html https://revistas.fio.unam.edu.ar/index.php/masingenio/article/view/172 10.36995/j.masingenio.2021.02.02.001 +Ingenio - Journal of Science Technology and Innovation.; Vol. 2 No. 2: Revista de Ciencia Tecnologia e innovación; 9 - 21 +Ingenio - Revista de Ciência, Tecnologia e Inovação.; v. 2 n. 2: Revista de Ciencia Tecnologia e innovación; 9 - 21 +Ingenio - Revista de Ciencia Tecnología e Innovación; Vol. 2 Núm. 2: Revista de Ciencia Tecnologia e innovación; 9 - 21 2618-5520 2683-7021 spa https://revistas.fio.unam.edu.ar/index.php/masingenio/article/view/172/969 https://revistas.fio.unam.edu.ar/index.php/masingenio/article/view/172/974 Derechos de autor 2021 +Ingenio - Revista de Ciencia Tecnología e Innovación https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/ar/
spellingShingle Brushless Motor
PID Control
Power Electronic
Radial Active Magnetic Bearing
Cojinete magnéticos Radial activos
Controlador PID
Electrónica de Potencia
Motor Brushless
Kelm, Diego A.
Yasnikowski, Mathias E.
Aguirre, Gabriel Y.
Urbani, Luis A.
Kelm, Marcelo
Kelm, Diego A.
Yasnikowski, Mathias E.
Aguirre, Gabriel Y.
Urbani, Luis A.
Kelm, Marcelo
Kelm, Diego A.
Yasnikowski, Mathias E.
Aguirre, Gabriel Y.
Urbani, Luis A.
Kelm, Marcelo
Design and Implementation of a PID Controller for a Radial Magnetic Bearing powered by a Brushless Motor
title Design and Implementation of a PID Controller for a Radial Magnetic Bearing powered by a Brushless Motor
title_alt Diseño e Implementación de un Controlador PID para un Cojinete Magnético Radial impulsado por un Motor Brushless
title_full Design and Implementation of a PID Controller for a Radial Magnetic Bearing powered by a Brushless Motor
title_fullStr Design and Implementation of a PID Controller for a Radial Magnetic Bearing powered by a Brushless Motor
title_full_unstemmed Design and Implementation of a PID Controller for a Radial Magnetic Bearing powered by a Brushless Motor
title_short Design and Implementation of a PID Controller for a Radial Magnetic Bearing powered by a Brushless Motor
title_sort design and implementation of a pid controller for a radial magnetic bearing powered by a brushless motor
topic Brushless Motor
PID Control
Power Electronic
Radial Active Magnetic Bearing
Cojinete magnéticos Radial activos
Controlador PID
Electrónica de Potencia
Motor Brushless
topic_facet Brushless Motor
PID Control
Power Electronic
Radial Active Magnetic Bearing
Cojinete magnéticos Radial activos
Controlador PID
Electrónica de Potencia
Motor Brushless
url https://revistas.fio.unam.edu.ar/index.php/masingenio/article/view/172
work_keys_str_mv AT kelmdiegoa designandimplementationofapidcontrollerforaradialmagneticbearingpoweredbyabrushlessmotor
AT yasnikowskimathiase designandimplementationofapidcontrollerforaradialmagneticbearingpoweredbyabrushlessmotor
AT aguirregabriely designandimplementationofapidcontrollerforaradialmagneticbearingpoweredbyabrushlessmotor
AT urbaniluisa designandimplementationofapidcontrollerforaradialmagneticbearingpoweredbyabrushlessmotor
AT kelmmarcelo designandimplementationofapidcontrollerforaradialmagneticbearingpoweredbyabrushlessmotor
AT kelmdiegoa designandimplementationofapidcontrollerforaradialmagneticbearingpoweredbyabrushlessmotor
AT yasnikowskimathiase designandimplementationofapidcontrollerforaradialmagneticbearingpoweredbyabrushlessmotor
AT aguirregabriely designandimplementationofapidcontrollerforaradialmagneticbearingpoweredbyabrushlessmotor
AT urbaniluisa designandimplementationofapidcontrollerforaradialmagneticbearingpoweredbyabrushlessmotor
AT kelmmarcelo designandimplementationofapidcontrollerforaradialmagneticbearingpoweredbyabrushlessmotor
AT kelmdiegoa designandimplementationofapidcontrollerforaradialmagneticbearingpoweredbyabrushlessmotor
AT yasnikowskimathiase designandimplementationofapidcontrollerforaradialmagneticbearingpoweredbyabrushlessmotor
AT aguirregabriely designandimplementationofapidcontrollerforaradialmagneticbearingpoweredbyabrushlessmotor
AT urbaniluisa designandimplementationofapidcontrollerforaradialmagneticbearingpoweredbyabrushlessmotor
AT kelmmarcelo designandimplementationofapidcontrollerforaradialmagneticbearingpoweredbyabrushlessmotor
AT kelmdiegoa disenoeimplementaciondeuncontroladorpidparauncojinetemagneticoradialimpulsadoporunmotorbrushless
AT yasnikowskimathiase disenoeimplementaciondeuncontroladorpidparauncojinetemagneticoradialimpulsadoporunmotorbrushless
AT aguirregabriely disenoeimplementaciondeuncontroladorpidparauncojinetemagneticoradialimpulsadoporunmotorbrushless
AT urbaniluisa disenoeimplementaciondeuncontroladorpidparauncojinetemagneticoradialimpulsadoporunmotorbrushless
AT kelmmarcelo disenoeimplementaciondeuncontroladorpidparauncojinetemagneticoradialimpulsadoporunmotorbrushless
AT kelmdiegoa disenoeimplementaciondeuncontroladorpidparauncojinetemagneticoradialimpulsadoporunmotorbrushless
AT yasnikowskimathiase disenoeimplementaciondeuncontroladorpidparauncojinetemagneticoradialimpulsadoporunmotorbrushless
AT aguirregabriely disenoeimplementaciondeuncontroladorpidparauncojinetemagneticoradialimpulsadoporunmotorbrushless
AT urbaniluisa disenoeimplementaciondeuncontroladorpidparauncojinetemagneticoradialimpulsadoporunmotorbrushless
AT kelmmarcelo disenoeimplementaciondeuncontroladorpidparauncojinetemagneticoradialimpulsadoporunmotorbrushless
AT kelmdiegoa disenoeimplementaciondeuncontroladorpidparauncojinetemagneticoradialimpulsadoporunmotorbrushless
AT yasnikowskimathiase disenoeimplementaciondeuncontroladorpidparauncojinetemagneticoradialimpulsadoporunmotorbrushless
AT aguirregabriely disenoeimplementaciondeuncontroladorpidparauncojinetemagneticoradialimpulsadoporunmotorbrushless
AT urbaniluisa disenoeimplementaciondeuncontroladorpidparauncojinetemagneticoradialimpulsadoporunmotorbrushless
AT kelmmarcelo disenoeimplementaciondeuncontroladorpidparauncojinetemagneticoradialimpulsadoporunmotorbrushless