Simulador inversor vsi - matlab

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UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIER´ IA
´ ´ FACULTAD DE INGENIER´ ELECTRICA Y ELECTRONICA IA

˜ ´ DISENO E IMPLEMENTACION DE UN CONTROL VECTORIAL SENSORLESS ´ PARA MOTOR DE INDUCCION

PERFIL DE TESIS 1

LIMA - PERU 2004

Para optar el Grado Acad´mico de Maestro en Ciencias e con Menci´n en Autom´tica e Instrumentaci´n o a o Presentado por: Carlos Alberto Santiva˜ez R´ n ıos Asesor: AlbertoSoto Lock M.Sc. T´ ıtulo: Dise˜o y Construcci´n de un Control Vectorial Sensorless n o para Motor de Inducci´n o Resumen.
En el presente trabajo de tesis se usar´ la t´cnica de control a e vectorial basado en flujo enlazado del estator para controlar un motor de inducci´n tipo ”jaula de ardilla”, con la finalidad de loo grar un alto rendimiento tanto en r´gimen transitorio como estae cionario.Adicionalmente se usar´ un modelo de estimaci´n de vea o locidad mec´nica del motor para prescindir del sensor de velocidad, a que tiene por fin la eliminaci´n del sensor de velocidad reduciendo o la complejidad y costos en la instalaci´n y mantenimiento del siso tema completo. Tambi´n se espera lograr un an´lisis del rendimiento e a ´ptimo a bajas velocidades. o LIMA,
Firma

de

del 2004
Vo BoAsesor Jefe Seccion Postgrado

2

Tabla de Contenido
Cap´ ıtulo 1. Simulaci´n del Sistema o 1.1. Simulaci´n del Inversor VSI . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . o 1.1.1. Representaci´n del voltaje de alimentaci´n en el espacio o o vectorial . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.1.2. Conmutaci´n del inversor VSI con modulaci´n SVPWM . o o 1.1.3. Modulaci´n devectores espaciales . . . . . . . . . . . . . . o 1.1.4. Distribuci´n del ciclo de trabajo . . . . . . . . . . . . . . . o 1.1.5. Diagrama de Flujo para Implementaci´n del Inversor VSI . o Cap´ ıtulo 2. Resultados Experimentales Cap´ ıtulo 3. Conclusiones Bibliograf´ ıa. 20

4 4 4 6 7 9 9 17 18

3

Cap´ ıtulo 1

Simulaci´n del Sistema o
La simulaci´n del sistema de control, ser´ tratado poretapas, las que finalo a mente ser´n integrardas para lograr el funcionamiento conjunto del control sena sorless propuesto.

1.1.

Simulaci´n del Inversor VSI o

Para realizar la simulaci´n del inversor, se ha elegido la t´cnica de control o e de modulaci´n de ancho de pulso del vector espacio (SVPWM) para un inversor o trif´sico alimentado por fuente de tensi´n (VSI) y basado en IGBT’s. a o Eldise˜ o se basa en el m´dulo de vectores espaciales PWM, tratado por Texas n o Instruments [9], para ser implementado en DSP. El SVPWM viene a ser una manera especial de determinar la secuencia de conmutaci´n ON-OFF de los transistores superiores de una fuente inversora de o voltaje trif´sico. Esta t´cnica genera menor distorsi´n arm´nica en los voltajes y a e o o corrientes de salida hacia losdevandados del estator del motor trif´sico y propora ciona mas eficiencia en el uso del voltaje de suministro DC.

1.1.1.

Representaci´n del voltaje de alimentaci´n en el o o espacio vectorial

Para un circuito trif´sico equilibrado de 3 hilos, los voltajes instant´neos entre a a fases, verifican la siguiente ecuaci´n [10]: o vRS + vST + vT R = 0 y est´n definidos como: a vRS = VLLpk · sin(ωt +vST = VLLpk π ) 6 π · sin(ωt − ) 2 (1.2) (1.3) 4 (1.1)

Figura 1.1: Distribuci´n de los componentes de un sistema trif´sico en el plano o a α-β vT U = VLLpk · sin(ωt + 5π ) 6 √ (1.4) 3 · VLpk (siendo VLpk el

donde VLLp k es el voltaje pico de linea, y es igual a desfasaje entre los voltajes de linea es de
2π 3

voltaje m´ximo de cada fase en un circuito trif´sico de 4 hilos con neutro).El a a y pueden ser representados en un plano vectorial complejo tal como se muestra en la figura 1.1 estos vectores giran en el tiempo y componen un unico vector resultante de la suma vectorial y que ´ representa el sistema trif´sico equilibrado de los voltajes vRS ,vST y vT S , siendo a V (t) =
2π 4π 2 vRS (t) + vST (t) · ej( 3 ) + vT R (t) · ej 3 3

(1.5)

Este vector puede descomponerse...
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