Control Trifasico

Julio Velarde.

CONTROL POR PWM TRIFÁSICO
1 - INTRODUCCION
Los circuitos trifásicos que trabajan con Modulación del Ancho de los Pulsos PWM (Pulse
Width Modulation), si bien se basan en el mismo principio de funcionamiento que los circuitos
monofásicos, sus objetivos son muy distintos.
Existen diferentes formas de implementar un control PWM trifásico, ya sean del tipo escalar o
vectorial,siendo uno de los objetivos fundamentales controlar a la máquina asincrónica
trifásica, constituyendo su aplicación más difundida, a diferencia de los PWM monofásicos
donde su finalidad no es precisamente controlar un motor de inducción, puesto que debido al
capacitor de marcha permanente o al de arranque, no puede funcionar, salvo que se
implemente un filtro a su salida capaz de entregar unaonda de tensión senoidal.
2 CIRCUITO DE POTENCIA
El circuito de potencia es similar al de los inversores trifásicos autónomos, el equipo constituye
un conversor CA/CC/CA como se ve en la fig. 1 y está formado por un rectificador; un filtro; un
bus de CC; y un inversor autónomo controlado por PWM.
El rectificador puente trifásico es a diodos (no son necesarios tiristores) con filtro acondensador ( eventualmente con una pequeña inductancia en el bus de continua y
antes del condensador conformando un filtro LC) que entrega a su salida una tensión
continua E, carente de riple.
Para pequeñas potencias, hasta 1 Hp, el rectificador es un puente monofásico.
El bus de continua entre el rectificador e inversor es de mínima longitud y en general el
circuito de potencia completorectificador bus inversor se montan sobre la
misma placa o tablero.
El inversor puente trifásico se implementa con transistores MOS o IGBT con sus
respectivos diodos para retorno de corriente reactiva (actualmente los IGBT traen estos
diodos incorporados). Operan en conmutación a la frecuencia de la onda portadora,
que normalmente supera los 10 Kz..
En el inversor no se utilizan tiristores ni GTOdebido a la frecuencia de conmutación
mencionada. (además los capacitares de apagado de los tiristores se comportarían
como un cortocircuito en cada conmutación).
El equipo entrega en sus bornes de salida tres tensiones compuestas vab, vbc, vca, que
constituyen en todo momento un sistema trifásico simétrico y están formadas por una
sucesión de pulsos ordenados, cuya amplitud (+E y E) esconstante.
Si la tensión de salida del puente no se ajusta a la tensión de la carga (por ejemplo un
motor de tensión nominal 3*660V), será necesario disponer de un transformador
Maquinas Electricas

URP

Julio Velarde.

trifásico para adaptar las tensiones. Puede conectarse a la salida del puente, pero en
este caso deberá trabajar a la frecuencia de conmutación, con las tensiones moduladas
PWMa su entrada para poder entregar en sus bornes de salida similares formas de
ondas.
Otra posibilidad es disponer el transformador en la línea que alimenta al rectificador,
pero en este caso el equipo completo de potencia trabajará a una tensión mayor,
(para una tensión de línea de 3*380V, la tensión de trabajo del puente es E = 515V,
mientras que si el transformador entrega 3*660V resulta E= 890V).

La carga normalmente es un motor asincrónico que de acuerdo a su tensión nominal, se
conectará en triángulo o en estrella. ( el centro de estrella no debe conectarse a la tierra
del equipo y ésta no debe conectarse al neutro ni tierra de línea).
La corriente del estator resulta casi senoidal y con ella el flujo respectivo.
Es decir que se obtiene un funcionamiento del motor muyaproximado al que tiene
en régimen senoidal, con la ventaja de poder variar su velocidad y torque.
Los dos parámetros fundamentales que se requieren controlar son: valor eficaz de la
tensión de salida ( en rigor es el valor eficaz de las fundamentales vab1; vbc1; vca1) y la
frecuencia de estas tensiones.
El equipo permite controlar en forma aceptable la velocidad de un motor asincrónico
desde...