Control sutomatico

16

RIEE&C, REVISTA DE INGENIERÍA ELÉCTRICA, ELECTRÓNICA Y COMPUTACIÓN, Vol. 4 No. 1, JULIO 2008

Control automático de velocidad para un motor de inducción trifásico
Castro C. Francisco S., Pérez R. Javier, Beristáin J. José A. y Aganza T. Alejandro.
Bus de CD

Resumen— En este artículo se realiza una descripción a detalle del control automático en lazo cerrado de la velocidad de unmotor de inducción trifásico accionado a través de un inversor de dos niveles basado en la técnica de modulación por vector espacial (SVM). Esto provoca que el motor gire a una velocidad determinada propuesta mediante una referencia, el control automático mantiene la velocidad igual a dicha referencia y por lo tanto causa que el error en estado estacionario tienda a cero. Se presenta una explicacióndetallada de la etapa de potencia que provoca la activación del motor de inducción trifásico, la fabricación del sensor de velocidad, el diseño del controlador y los resultados finales obtenidos. La aportación de este trabajo es presentar de manera detallada la implementación de un controlador automático de velocidad de un motor de inducción trifásico utilizando un inversor de dos niveles de talforma que siguiendo la metodología expuesta se puedan proponer mejoras al sistema. Palabras clave — control automático, inversor trifásico.

Vref Vsen

Compensador

Etapa Digital

Etapa de Aislamiento

Etapa de potencia

Carga

Sensado

Fig. 1 Diagrama a bloques de las etapas del sistema.

la velocidad de giro del motor a un voltaje de corriente directa (Vsen) el cual se establececomo la salida del sistema. Finalmente se obtiene el modelo del sistema en lazo abierto y se realiza el diseño del controlador para que el sistema siempre siga una referencia (Vref).

II. ETAPAS DEL SISTEMA
En este apartado se describe cada uno de los bloques que conforman el sistema, también se especifica qué componentes se utilizan en su implementación, sus características y el funcionamientodel sistema completo. La figura 1 presenta un diagrama a bloques de las etapas que conformar el sistema en lazo cerrado. El punto de suma compara la referencia de velocidad deseada con la velocidad sensada provocando un error que se compensa. La señal de error compensada activa el circuito digital que forma las señales moduladas. La etapa de aislamiento protege la circuitería digital y aplica lasseñales de disparo a los transistores del inversor. El convertidor de potencia (inversor trifásico) alimenta al motor de inducción y el sensor proporciona un voltaje de corriente directa dependiente de la velocidad del motor. A. Etapa de Potencia Esta etapa es la más importante, se utiliza un inversor trifásico alimentado en tensión cuya función es convertir un voltaje de corriente directa a unvoltaje de corriente alterna. En la figura 2 se observa el diagrama esquemático del inversor trifásico de dos niveles, el cual está compuesto por transistores, S1-S6, IGBT’s (transistor bipolar de compuerta aislada) que funcionan como interruptores y que conmutan para formar una señal de voltaje trifásica, a partir de un bus de voltaje de corriente directa Vbus. El inversor se divide en tres ramascon dos transistores en cada una, los puntos a, b y c son las salidas de cada una de las ramas, las cuales forman los voltajes de línea (Vab, Vbc, y Vca). Entre los voltajes de cada rama existe un desfasamiento de 120° que al conectar una carga en estrella se obtienen voltajes de fase a neutro (VaN, VbN y VcN) desfasados 120°.

I. INTRODUCCIÓN
El control automático de la velocidad de un motorde inducción trifásico es una propuesta interesante debido a que este tipo de motores son muy utilizados en la industria; por ejemplo en las bandas transportadoras de productos, las cuales deben tener siempre una velocidad constante con el fin de que los procesos se realicen adecuadamente. El control del motor se realiza de manera digital para facilitar el manejo de las señales y ofrecer mayor...