Estrategia de PWM Discontinua con Modulación de Frecuencia para la Reducción de Vibraciones en Máquinas Asíncronas
Autores: Ruiz-González, Antonio; Heredia-Larrubia, Juan-Ramón; Pérez-Hidalgo, Francisco M.; Meco-Gutiérrez, Mario Jesus
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Estrategia de PWM Discontinua con Modulación de Frecuencia para la Reducción de Vibraciones en Máquinas Asíncronas
Categoría
Tecnología de Equipos y Accesorios
Subcategoría
Diseño de equipos y herramientas
Palabras clave
Investigación
Vibraciones
Motores de inducción
Armónicos
Control PWM
Inversores multinivel
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 24
Citaciones: Sin citaciones
El objetivo de este documento es presentar nuestra investigación sobre la reducción de vibraciones en motores de inducción. El uso de inversores de potencia resulta en la generación de armónicos eléctricos, que aumentan el nivel de las vibraciones mecánicas de las máquinas eléctricas. Para reducir estos armónicos, presentamos una estrategia de control de modulación por ancho de pulso (PWM) discontinua basada en la modulación de onda portadora aplicada a inversores multilevel. Utilizando la técnica de modulación propuesta, se reduce la amplitud de los armónicos eléctricos, en comparación con otras técnicas convencionales. Estos armónicos de corriente producen los armónicos de la fuerza magnetomotriz (MMF) en el espacio entre los polos, que son una de las principales fuentes de vibraciones. La estrategia de control permite variar el espectro eléctrico en la salida de un inversor multilevel modificando un parámetro de control de la onda portadora en el PWM, evitando así las frecuencias naturales de resonancia mecánica. La técnica propuesta también tiene la característica de atenuar la distorsión total de armónicos de la tensión de los inversores multilevel, así como lograr un mayor valor RMS de la tensión de salida para el mismo nivel de CC. Se adjuntan resultados de laboratorio para un motor de inducción con diferentes estrategias de modulación, aplicadas en un inversor multilevel y comparadas con la estrategia presentada.
Descripción
El objetivo de este documento es presentar nuestra investigación sobre la reducción de vibraciones en motores de inducción. El uso de inversores de potencia resulta en la generación de armónicos eléctricos, que aumentan el nivel de las vibraciones mecánicas de las máquinas eléctricas. Para reducir estos armónicos, presentamos una estrategia de control de modulación por ancho de pulso (PWM) discontinua basada en la modulación de onda portadora aplicada a inversores multilevel. Utilizando la técnica de modulación propuesta, se reduce la amplitud de los armónicos eléctricos, en comparación con otras técnicas convencionales. Estos armónicos de corriente producen los armónicos de la fuerza magnetomotriz (MMF) en el espacio entre los polos, que son una de las principales fuentes de vibraciones. La estrategia de control permite variar el espectro eléctrico en la salida de un inversor multilevel modificando un parámetro de control de la onda portadora en el PWM, evitando así las frecuencias naturales de resonancia mecánica. La técnica propuesta también tiene la característica de atenuar la distorsión total de armónicos de la tensión de los inversores multilevel, así como lograr un mayor valor RMS de la tensión de salida para el mismo nivel de CC. Se adjuntan resultados de laboratorio para un motor de inducción con diferentes estrategias de modulación, aplicadas en un inversor multilevel y comparadas con la estrategia presentada.