Motores

CAPITULO 10
CONTROL DE VELOCIDAD PARA
MOTORES DE INDUCCION A
FRECUENCIA Y CORRIENTE
VARIABLES
Durante los últimos años, ha sido de amplio interés el estudio de los accionamientos con
inversores controlados por corriente; debido a que cuando un motor de inducción es controlado por
un inversor tipo fuente de corriente, la forma de onda de su voltaje en terminales es casi sinusoidal
conpicos sobreimpuestos debido a la conmutación. Un inversor tipo fuente de corriente tiene una
impedancia Thevenin idealmente infinita en oposición a un inversor tipo fuente de voltaje que tiene
una impedancia Thevenin idealmente cero.
10.1 COMBINACIONES DE CONVERTIDORES
Obtener una fuente de corriente directa constante desde un sistema de distribución de
potencia de C-A de potencial constante noes algo simple; deben usarse sistemas de conversión
con un lazo de retroalimentación para mantener el valor deseado de corriente. La figura 10.1 muestra
dos combinaciones de convertidores. El rectificador controlado (convertidor) en la figura 10.1(a) tiene
la desventaja de un muy bajo factor de potencia a baja carga y la ventaja de la simplicidad dado que
no requiere conmutación forzada enninguno de sus componentes. La corriente de entrada al inversor
se mantiene constante por medio del lazo de retroalimentación que cambia el ángulo de disparo α
del convertidor conforme se requiera. La respuesta dinámica de este convertidor es relativamente
lenta, pero lo es también en todo el sistema, en parte por la gran inductancia en el enlace de C-D
requerida para suavizar la corriente desalida del convertidor y en parte debido a la repuesta dinámica
limitada del propio inversor. Si se demanda un cambio demasiado rápido en la corriente de entrada,
aparecerán problemas de conmutación en este sistema.
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El sistema en la figura 10.1(b) tiene la ventaja del alto factor de potencia para todas las
cargas. Sin embargo, se requiere conmutación forzada en el convertidor de C-D a C-D(troceador). La
corriente de entrada al inversor se mantiene constante por medio del lazo de retroalimentación que
cambia el tiempo de encendido ton en el troceador conforme sea requerido. El troceador también
tiene la desventaja de requerir tiristores o transistores de rápida respuesta y por tanto más caros.
Los sistemas en la figura 10.1 involucran convertidores relativamente baratos y, si esnecesario, pueden proveer un alto par de arranque. En general, las pérdidas por conversión de estos
sistemas son bajas debido a que solamente el troceador, en el sistema de la figura 10.1(b), requiere
conmutación forzada.
10.2 INVERSORES TIPO FUENTE DE CORRIENTE
La figura 10.2 muestra el circuito de potencia de un inversor trifásico tipo fuente de corriente
alimentado vía un enlace de C-Ddesde una fuente de corriente directa. La configuración del inversor
es la de un puente convertidor trifásico y como este, la secuencia en la que los tiristores se encienden
para generar una secuencia positiva en la terminales de carga A, B, C es: T1, T6, T2, T4, T3 y T5.
Como el motor de inducción, que corresponde con la carga, necesita absorber energía reactiva para
mantener el flujo, laconmutación de un brazo del puente al siguiente no puede hacerse de forma
natural, sino que se requieren de voltajes auxiliares suministrados por condensadores. Los seis
condensadores de conmutación idénticos se conectan en delta a través de las tres fases del circuito.
Este inversor puede considerarse conmutado por línea, debido a que un tiristor se conmuta por la
Troceador Inversor MotorRectificador
Controlado
Rectificador
Lógica
Lógica
α
ton
b
c
a
b
c
a
VLK √3Vf
VLK √3Vf
Io Id I1
Io
Id
I1
Vo
Inversor Motor
Id
Ld
b)
a)
Vo
Ld
Id
Figura 10.1 Sistemas convertidores con inversores tipo fuente de corriente. a) Con
rectificador controlado y b) Con troceador.
CONTROL ELECTRONICO DE MOTORES X
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aplicación de la señal de compuerta a otro. Por otro lado, si los...