Diseño e implementación de un módulo de control con los métodos escalar y vectorial empleados en el motor de inducción para el análisis de su comportamiento en estado transitorio

摘要

Las máquinas industriales son accionadas en su mayoría mediante motores eléctricos. Lavelocidad a la que giran fundamentalmente depende de la magnitud y frecuencia de la fuentede energía eléctrica, del número de polos del motor y del torque de la carga acoplada, loscuales no se puede modificar de manera simple. Por otra parte, dependiendo de los procesosque ejecuta la máquina, se requiere operaciones a una misma velocidad o a distintasvelocidades, y en muchos casos, con valores de velocidad precisos. Por ello, para lograr laregulación de la velocidad de los motores de forma precisa, se emplea el denominado“variador de velocidad electrónico” (conocido también como “variador” o “drive” en inglés).Existen varios tipos de motores empleados en las industrias, sin embargo, el motor trifásico deinducción es el más usado. Los dos principales métodos de control de un variador electrónicode velocidad para a un motor de inducción son los denominados: control escalar y controlvectorial.El objetivo principal de la tesis es implementar una tarjeta de control de la velocidad de unmotor asíncrono trifásico mediante Control Clásico, para ser empleado en las prácticas dellaboratorio de electrónica de potencia, en la PUCP.Con la implementación de los algoritmos del control escalar y vectorial en lazo cerrado, seestudió y comparó los valores del motor en estado transitorio mediante una simulación delcomportamiento del motor a distintas velocidades y a distintos tipos de cargas, con la finalidadde determinar las ventajas y desventajas del comportamiento del motor en estado transitoriocon cada tipo de control, considerando criterios técnicos definidos por la norma IEC 61800-2,tales como: precisión, sobre-impulso, tiempo de establecimiento y perturbación ante cambio decarga, en donde se pudo demostrar que el control vectorial tiene mejor respuesta en estadotransitorio y en estado estable que el control escalar.Asimismo, se pudo mostrar el funcionamiento del control desacoplado del flujo magnético ytorque mediante el método vectorial denominado “orientación indirecta del flujo del rotor”.