inversor

RIEE&C, REVISTA DE INGENIERÍA ELÉCTRICA, ELECTRÓNICA Y COMPUTACIÓN, VOL. 2 NO. 1, DICIEMBRE 2006

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Inversor trifásico SPWM para el control de
velocidad de un motor de inducción implementado
en el microcontrolador PIC18F2431
Aganza T. Alejandro, Pérez R. Javier y Beristain J. José Antonio
Resumen— En el presente artículo se presenta el desarrollo de un
inversor trifásico empleado en elcontrol de velocidad de un motor
de inducción trifásico de jaula de ardilla de 1/3 HP, utilizando el
método de control Volts - Hertz constante. La técnica de modulación
empleada en la conmutación del inversor es la modulación por
ancho de pulso senoidal (SPWM); dicha técnica fue implementada
en el microcontrolador PIC18F2431. El énfasis de este artículo es la
descripción y manejo de losrecursos de control de motores y manejo
de potencia del microcontrolador. Finalmente se muestran pruebas
realizadas al sistema para observar su respuesta.
Palabras clave— Inversor, IGBT, microcontrolador PIC.

Fig.1 Diagrama a bloques del inversor alimentado por voltaje.

I. INTRODUCCIÓN
Un inversor o convertidor DC/AC [1] como su nombre lo
indica es un circuito donde se introduce un voltajede corriente
directa a la entrada y se obtiene un voltaje de corriente alterna de
magnitud y frecuencia variables. El esquema básico del inversor
alimentado por fuente de voltaje, el cual fue el utilizado en el
desarrollo de este trabajo, se muestra en la figura 1.
El funcionamiento consiste en la rectificación de las señales
de voltaje trifásicas para obtener un voltaje de corrientedirecta,
posteriormente filtrado para disminuir el rizado; con dicho
voltaje de CD se alimenta la etapa de potencia, la cual en este
caso es un puente inversor empleando transistores IGBT’s, los
cuales son controlados mediante señales de disparo generadas por
el microcontrolador PIC de la etapa digital con base a una
referencia provista por el usuario a través de un potenciómetro
conectado a laentrada del convertidor analógico a digital (ADC)
del microcontrolador; las señales generadas por el PIC se
adecuan para introducirlas al puente inversor cuya salida se
aplica a la carga.

II. IMPLEMENTACIÓN DEL HARDWARE DEL
INVERSOR

En la figura 1 se pueden observar las etapas que conforman
el sistema del inversor, las cuales se describen a continuación:
Manuscrito recibido el 4 de Juliode 2006. Este trabajo fue respaldado por el
departamento de Ing. Eléctrica y Electrónica del Instituto Tecnológico de
Sonora.
Aganza T. Alejandro hasta la fecha se ha de desempeñado como
consultor y diseñador de sistemas electrónicos de manera independiente en
Ciudad Obregón, Sonora, México. Tel Cel: (6449) 98-61-68; e-mail:
alejandro.aganza@gmail.com.
Pérez R. Javier hasta la fecha se hade desempeñado como Profesor de
Tiempo Completo del Instituto Tecnológico de Sonora en el Departamento de
Ingeniería Eléctrica y Electrónica Instituto Tecnológico de Sonora; Ave.
Antonio Caso S/N Col. Villa ITSON; Ciudad Obregón, Sonora, México; C.P.
85138; C.P. 85130; Tel: (644) 4109000, ext. 101; Fax: (644) 4109001.(e-mail
jperez@itson.mx)

Fig. 2 Curva del par inducido en el motor deinducción trifásico para una
relación V/f constante de entrada.

A. Carga
La carga utilizada fue un motor de inducción trifásico [2] de
jaula de ardilla de 1/3 de HP con un voltaje nominal de trabajo de
220Vrms y una corriente nominal de 3.3 amperes, marca
GENERAL ELECTRIC, con una velocidad máxima de giro de
1720 RPM a una frecuencia de voltaje de trabajo de 60 Hz.
Para llevar a cabo lavariación de velocidad de este tipo de
motor existen diferentes métodos descritos en [2], el método
utilizado en el desarrollo de este trabajo es el de VoltajeFrecuencia constante; el cual consiste en mantener una relación
constante entre la magnitud del voltaje del estator del motor y la
frecuencia eléctrica del mismo, con la finalidad de conservar el
par constante a través del rango de...