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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 los recursos decontrol 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 voltaje de corrientedirecta 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 corriente directa, posteriormentefiltrado 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 la entrada del convertidoranalógico 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.

Fig. 2 Curva del par inducido en el motor de inducción 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 detrabajo 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 la variación 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 enmantener 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 operación del motor. La curva del par inducido en el motor para una relación Voltaje-frecuencia (V/f) constante en un motor de inducción se muestra en la figura 2.

II. IMPLEMENTACIÓN DEL HARDWARE DELINVERSOR

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 Julio de 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 electrónicosde 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 ha de 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,...