Control de velocidad del motor de inducción mediante convertidor de potencia multinivel con optimización de armónicos.

Pabon Fernandez, Luis David.

Repositorio Institucional Universidad de Pamplona

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Título :	Control de velocidad del motor de inducción mediante convertidor de potencia multinivel con optimización de armónicos.
Autor :	Pabon Fernandez, Luis David.
Palabras clave :	Motor de inducción, Control de velocidad, Algoritmo genético multi-objetivo, Convertidor multinivel trifásico de fuente común, Optimización del contenido armónico.
Fecha de publicación :	2017
Editorial :	Universidad de Pamplona – Facultad de Ingenierías y Arquitectura.
Citación :	Pabon Fernandez, L. D. (2016). Control de velocidad del motor de inducción mediante convertidor de potencia multinivel con optimización de armónicos [Trabajo de Grado Maestría, Universidad de Pamplona]. Repositorio Hulago Universidad de Pamplona. http://repositoriodspace.unipamplona.edu.co/jspui/handle/20.500.12744/1098
Resumen :	El autor no proporciona la información sobre este ítem.
Descripción :	Este proyecto presenta el diseño e implementación de un control del motor de inducción, mediante un convertidor de potencia multinivel trifásico, de nueve escalones por fase, con optimización de armónicos. El proyecto contempla el diseño e implementación de un convertidor de potencia multinivel trifásico de fuente común de nueve escalones por fase, como variador de frecuencia, se modela matemáticamente la modulación multinivel en términos del valor RMS y el THD de línea, con el fin de optimizar a través de un algoritmo genético multi-objetivo los ángulos de accionamiento para alcanzar un óptimo THD de voltaje a una frecuencia y nivel de tensión requeridos por el control del motor. Este algoritmo diseñado en Matlab de forma off-line, establece una ley de control escalar con contenido armónico optimizado; con un nivel de boost, frecuencia nominal y frecuencia mínima definidos por el usuario. Las modulaciones obtenidas en la ley de control son cargadas a la FPGA VIRTEX5 XUPV5-LX110T que controla el convertidor en términos de los requerimientos del lazo de velocidad. El control de la velocidad del motor de inducción se realiza mediante un lazo que comprende el motor, el convertidor diseñado, el sensor de velocidad y el controlador PID que se implementa en Labview, las señales de control van a la FPGA, del convertidor, mediante comunicación serial y las señales del sensor de velocidad van al algoritmo de Labview mediante un tarjeta de adquisición NI6211. En el informe se presenta la simulación en Matlab del sistema completo y se valida la optimización del contenido armónico en diferentes frecuencias, verificando la precisión del algoritmo para obtener un valor de tensión RMS y frecuencia deseados, con un mínimo de THD. Esta validación también se muestra de manera experimental en donde se verifica el buen funcionamiento del control de velocidad. Este proyecto deja abierta la posibilidad de que en futuros trabajos se puedan aplicar técnicas de control más avanzadas como DTC o sensorless, a través de la plataforma desarrollada con el convertidor multinivel que optimiza la calidad de la energía suministrada al motor. Dentro de las novedades del proyecto están como primera medida la optimización del contenido armónico de todas las modulaciones utilizadas en el control, permitiendo que todas las tensiones en las frecuencias comprendidas entre 0,5 Hz y 100 Hz estén libres de armónicos de orden menor al 50 (como lo exige la norma IEEE 519), liberando al motor de problemas, asociados a los armónicos, como pares opuestos y sobrecalentamiento. Como segunda medida el haber utilizado la topología de fuente común con transformadores a la salida, para el diseño e implementación del variador de frecuencia es una gran novedad, ya que la literatura reporta que este tipo de topología sufre problemas de saturación al variar la frecuencia, problemas que se superan debido al cálculo preciso y novedoso de los transformadores y a la exactitud en la optimización de las modulaciones. La tercera novedad es la forma como se establece el control del convertidor, ya que este es de carácter netamente numérico y no se cuenta en ningún momento con ondas moduladas ni portadoras, los ángulos de accionamiento son calculados por un algoritmo genético multi-objetivo que se encarga de optimizar el contenido armónico, asignar la frecuencia y el valor de tensión requerido. LO cual le da una solución netamente numérica al problema de optimización.
URI :	http://repositoriodspace.unipamplona.edu.co/jspui/handle/20.500.12744/1098
Aparece en las colecciones:	Maestría en Controles Industriales

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