Aplicación de los convertidores en motores de inducción.

Introducción.

El accionamiento de motores eléctricos de inducción por convertidores estáticos de frecuencia (comercialmente denominados también simplemente variadores de frecuencia) es una solución relativamente nueva, pero, ya ampliamente utilizada en la industria. Así siendo, todavía hay mucho por ser hecho, estudiado, comprendido en tales aplicaciones y se puede ver que, con la evoluciónen la área, la necesidad de provisión de orientación técnica específica concerniente al tema por parte de los fabricantes de motores y convertidores, para que tales aplicaciones sean efectivamente ventajosas en términos de eficiencia energética y atractivas en términos de costo.
A través de estos circuitos se puede ejercer control de posición, paro y velocidad y esto los ha convertido en una delas mejores opciones en aplicaciones de control y automatización de procesos. Pero con la llegada de la electrónica su uso ha disminuido en gran medida, pues los motores de corriente alterna, del tipo asíncrono, pueden ser controlados de igual forma a precios más accesibles para el consumidor medio de la industria.
En la continuación son presentados los fundamentos teóricos de la variación develocidad de motores de inducción a través de los convertidores estáticos indirectos y las características esenciales de estos convertidores.
La realización de esta investigación viene dada a las condiciones de evaluación establecidas en la cátedra de Electrónica de Potencia II, por lo que se espera permita al lector obtener información valiosa que genere una base de conocimiento o sirva dereferencia futura para nuevas investigaciones de este tipo.



Características de control de los Dispositivos de Potencia.
Los dispositivos se mi conductores de potencia se pueden trabajar como conmutadores, aplicando señales de control a la terminal de compuerta de los tiristores (a la base de los transistores bipolares). La salida necesaria se obtiene haciendo variar el tiempo de conducción deestos dispositivos de conmutación. La figura 2 muestra los voltajes de salida y las características de control de los dispositivos de conmutación de potencia que se usan en forma común. Una vez que un tiristor esta en modo de conducción, la señal de compuerta, de magnitud positiva o negativa, no tiene efecto. Cuando un dispositivo semiconductor de potencia se encuentra en modo de conducción normal,hay una caída de voltaje pequeña y despreciable a través de él.

Figura 1. Aplicaciones de los dispositivos de control. Fuente: Electrónica de potencia por Muhammad, R. (6ta Ed.)

Figura 2. Características de control de los dispositivos de conmutación de potencia. Fuente: Electrónica de potencia por Muhammad, R. (6ta Ed.)

Motores de Inducción.
Los motores asíncronos o de inducción son untipo de motores eléctricos de corriente alterna. El motor asíncrono trifásico está formado por un rotor, que puede ser de dos tipos: a) de jaula de ardilla; b) bobinado, y un estator, en el que se encuentran las bobinas inductoras. Estas bobinas son trifásicas y están desfasadas entre sí 120º en el espacio. Según el Teorema de Ferraris, cuando por estas bobinas circula un sistema de corrientestrifásicas equilibradas, cuyo desfase en el tiempo es también de 120º, se induce un campo magnético giratorio que envuelve al rotor. Este campo magnético variable va a inducir una tensión en el rotor según la Ley de inducción de Faraday.
Entonces se da el efecto Laplace (ó efecto motor): todo conductor por el que circula una corriente eléctrica, inmerso en un campo magnético experimenta una fuerza quelo tiende a poner en movimiento. Simultáneamente se da el efecto Faraday (ó efecto generador): en todo conductor que se mueva en el seno de un campo magnético se induce una tensión.
El campo magnético giratorio, a velocidad de sincronismo, creado por el bobinado del estator, corta los conductores del rotor, por lo que se genera una fuerza electromotriz de inducción.
La acción mutua del campo...