Análisis del sistema de control para un arrancador suave de un motor de inducción basado en un convertidor de voltaje de CA de múltiples zonas
Autores: Kosykh, Evgeniy; Udovichenko, Aleksey; Lopatkin, Nikolay; Zinoviev, Gennadiy; Grishanov, Evgeniy; Sarakhanova, Regina
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Análisis del sistema de control para un arrancador suave de un motor de inducción basado en un convertidor de voltaje de CA de múltiples zonas
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Electrónica de potencia
Convertidores de voltaje AC
Arrancadores suaves
Motores de inducción
Convertidores de frecuencia
Sistema de control
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 34
Citaciones: Sin citaciones
Las tendencias de desarrollo del mundo moderno de la electrónica de potencia dictan los requisitos para el uso de convertidores de voltaje de CA como arrancadores suaves para motores de inducción. Una conexión directa de los motores al voltaje de red afecta negativamente tanto al motor como al sistema eléctrico en su conjunto debido a los altos valores de corriente de arranque, lo que conlleva, por regla general, accidentes más frecuentes y acorta la vida útil del sistema de accionamiento. Los métodos modernos de aceleración de motores se implementan en la práctica mediante convertidores de frecuencia, que requieren la presencia tanto de un rectificador como de un inversor en la estructura del dispositivo. El documento presenta un estudio del sistema de control de un regulador de voltaje de CA de una sola etapa de múltiples zonas. El uso de divisores de voltaje capacitivos también compensará la potencia reactiva consumida. El artículo analiza las características de los arrancadores suaves modernos, describe el diseño del circuito, presenta un cálculo matemático mediante el método de algebraización de ecuaciones diferenciales, una modelización de simulación realizada en Matlab/Simulink, y también una plataforma experimental montada. Se presta especial atención a la definición del concepto de multizonalidad del convertidor propuesto y al análisis del método de control. El algoritmo desarrollado del sistema de control automático de doble lazo minimizará la influencia de los motores de inducción en el voltaje de red y, por lo tanto, mejorará la compatibilidad electromagnética.
Descripción
Las tendencias de desarrollo del mundo moderno de la electrónica de potencia dictan los requisitos para el uso de convertidores de voltaje de CA como arrancadores suaves para motores de inducción. Una conexión directa de los motores al voltaje de red afecta negativamente tanto al motor como al sistema eléctrico en su conjunto debido a los altos valores de corriente de arranque, lo que conlleva, por regla general, accidentes más frecuentes y acorta la vida útil del sistema de accionamiento. Los métodos modernos de aceleración de motores se implementan en la práctica mediante convertidores de frecuencia, que requieren la presencia tanto de un rectificador como de un inversor en la estructura del dispositivo. El documento presenta un estudio del sistema de control de un regulador de voltaje de CA de una sola etapa de múltiples zonas. El uso de divisores de voltaje capacitivos también compensará la potencia reactiva consumida. El artículo analiza las características de los arrancadores suaves modernos, describe el diseño del circuito, presenta un cálculo matemático mediante el método de algebraización de ecuaciones diferenciales, una modelización de simulación realizada en Matlab/Simulink, y también una plataforma experimental montada. Se presta especial atención a la definición del concepto de multizonalidad del convertidor propuesto y al análisis del método de control. El algoritmo desarrollado del sistema de control automático de doble lazo minimizará la influencia de los motores de inducción en el voltaje de red y, por lo tanto, mejorará la compatibilidad electromagnética.