Control de la unidad de tracción para aviones más eléctricos y completamente eléctricos

Abstract

[ES] La electrificación de las unidades de tracción es una tendencia en auge en el mundo de la aviación. En un principio su ámbito de expansión quedó restringido a la aviación general y recreacional, pero ya se están desarrollando proyectos para su extensión a la aviación regional. Se espera, además, que la electrificación llegue a las unidades de tracción de los grandes aviones comerciales a finales de la presente década. Las razones para este imparable desarrollo radican en el endurecimiento de las restricciones medioambientales, así cómo en los beneficios que las nuevas tipologías ofrecen en términos de eficiencia y seguridad. En este contexto, se hace imprescindible el estudio detallado del control de las unidades de tracción para conseguir un funcionamiento óptimo.

El objetivo de este trabajo es la evaluación de las prestaciones del Control Directo de Par (DTC, del inglés Direct Torque Control). Para ello, se usa como estándar de comparación el Control de Campo Orientado (FOC, del inglés Field Oriented Control), que es la técnica de control más usada en la mayoría de aplicaciones industriales. El trabajo se centra en el estudio de una unidad de tracción híbrida, formada por un motor síncrono de imanes permanentes y un motor de combustión interna alternativo de cuatro tiempos. El primer paso para este estudio es el modelado y la implmentación de los componentes de la unidad de tracción, prestando una especial atención a la parte eléctrica. Se modelan, por tanto, la máquina síncrona, el inversor y el cable eléctrico. Hecho esto, se presentan los principios de las dos técnicas de control consideradas y se propone un método para la correcta determinación de los parámetros del control. Por último, se comparan las prestaciones de ambas tipologías de control tanto en régimen permanente cómo en régimen dinámico, analizando detalladamente los resultados obtenidos.