wiki comunidad

Proyecto Hardware Libre Cenditel

Página Cenditel

wiki Cenditel

Plataforma de Desarrollo Colaborativo

logo01.png logo01.png logo01.png

Control de Motores de Inducción AC


motorJA.gif

Justificación

Este proyecto surge como parte de la linea de investigación en inversores que se desea llevar desde la fundación y a su vez está relacionado con el proyecto de conversión de un vehículo convencional de combustión interna a eléctrico, ya que este tipo de motores es comúnmente utilizado en los vehículos eléctricos en la actualidad.

El objetivo del proyecto es incursionar en el área de electrónica del potencia, la cual se define como la aplicación de la electrónica de estado sólido para el control y la conversión de la energía eléctrica. De la definición se puede intuir su gran importancia e innumerables aplicaciones, las cuales se van acrecentando gracias a los continuos desarrollos e innovaciones en los dispositivos de potencia y microprocesadores. La Electrónica de potencia ha alcanzado ya un lugar importante en la tecnología moderna y se utiliza ahora en una gran diversidad de productos de alta potencia, que incluyen controles de calor, controles de iluminación, controles de motor, fuentes de alimentación, sistemas de propulsión de vehículos y sistemas de corriente directa de alto voltaje (HVDC).

En una primera etapa se desea realizar un prototipo para el control de velocidad para motores de inducción AC trifásico, de potencia hasta 2hp, inicialmente se implementará el método de control a lazo abierto más comúnmente usado en este tipo de motores, como es el Voltage-frequency (V/f) control. Se escogió este método por su simplicidad y bajo costo, pues como meta inicial se tiene poder liberar a la comunidad de HL un controlador económico, simple y fácil de replicar.

Esta orientado a pequeños talleres metal mecánicos (mesas de vibración,bandas transportadoras, etc) y a comunidades agrícolas (control de bombas de riego, ventilación de ambientes como invernaderos, ect).



Objetivos:



Motores Adquiridos

Para este proyecto se adquirieron 2 motores de Inducción tipo Jaula de Ardilla de 1 y 2 HP

Datos de Placa Motor 1:
M_placa1.jpg

Datos de Placa Motor 2:
M_placa2.jpg


Motores.jpg Motores2.jpg


Conexiones:
Mconex.jpg Mconex2.jpg

Esquema

Diseño de un inversor trifásico para luego controlarlo mediante un microcontrolador dsPIC.
esquema.png

Variador de Frecuencia

Variador Comercial.
variador.jpg


Diagrama de funcionamiento.
esquemavf.png



Modulación por ancho de pulsos.
PWM.png



Control Avanzado

Field Oriented Control (FOC) ó Vector Control

Es una estrategia usada para manejar un inversor de frecuencia variable y lograr control desacoplado de torque y flujo magnético en motores AC. La idea es modelar un motor AC como uno de corriente continua para controlarlo de manera semejante. Se logra mediante la disociación de la corriente del estator en los componentes utilizados para la generación de flujo de magnetización y para la generación de par.

Direct torque control (DTC)

Es un método utilizado en los VFD para controlar el par (y finalmente la velocidad) de motores 3F AC. Esto implica el cálculo de una estimación del motor de flujo magnético y el par motor basado en la medida de voltaje y corriente del motor. leer mas


Algunos Conceptos



Prueba de Motores

Motor de 2HP

* Video1 Motor2HP.zip

* Video2 Motor2HP.zip

Motor de 1HP

* Video1 Motor1HP.zip



Documentos

Diseño de Hardware Estático

El diseño de la etapa de potencia se basa en el integrado de International Rectifier, que agrupa un Driver del alta velocidad que se encarga de manejar las compuertas de un puente inversor formado por 6 transistores IGBT. Dicho integrado posee entrada para 6 señales PWM con una frecuencia máxima de 20 KHz. Se escogió esta solución debido a su sencillez y bajo costo, puesto que una configuración de drivers más sus repectivos transistores IGBT por separado resultaba considerablemente más costosa además de un poco más compleja. A continuación se presenta un esquema de dicho integrado:


IC.png
IC_esquema.png

El esquema general de conexionado es el siguiente:


IC_conex2.png

Para la parte de control, la encargada de generar las 6 señales PWM se trabajará de momento con el microcontrolador PIC18F4131.

Con respecto a la alimentación necesitamos un BUS DC que cuente con la suficiente potencia para alimentar a los transistores IGBT, de forma que estos generen la señal que alimentará el motor. Por otro lado necesitaremos una fuente que alimente la parte de control, tanto el Driver de los IGBT, que se encuentra junto con estos en un mismo encapsulado, como el microcontrolador encargado de generar las señales PWM.

Para generar el BUS DC se utilizará un puente rectificador monofásico junto con un filtro para eliminar el rizado de la señal rectificada, dicho filtro estará conformado por un banco de 6 capacitores de aluminio de 820uF.

Finalmente para la electrónica de control se utilizará una fuente conmutada integrada de 15w y 15v, a la cual se le añadirá un regulador lineal de 5v para alimentar el microcontrolador.






hlpd/motores (last edited 2011-11-28 22:24:38 by aserra)