CONVERTIDORES EN TRACCIÓN ELÉCTRICA CON MÁQUINAS BRUSHLESS DC

Abstract

Esta memoria presenta los accionamientos, convertidores y sistemas de control de un vehículo eléctrico de manera general. Para ello se cuenta con: máquinas de comente continua sin escobillas (brushless DC ó BLDC), etapas de control, de potencia y baterías para tracción eléctrica. Estos sistemas son adquiridos en el comercio para el desarrollo del trabajo. Cuando la máquina opera como motor, se muestran las variables de interés para comprender el funcionamiento de los convertidores y poder realizar mejoras y proponer cambios. En particular, se obtiene la característica torque-velocidad y el modelo dinámico. Se trabaja con dos sistemas de almacenamiento de energía: uno en base a baterías de plomo ácido reguladas por válvulas (vahe regulated lead acid ó VRLA), que aportan con la parte mayoritaria de la energía y el otro sistema a base de ultracapacitores que aportan la potencia. Se propone un convertidor que maneje la energía de los frenados para ser recuperada y utilizada en las aceleraciones de la máquina. Se comparan sus características en relación con los convertidores tradicionales para esta operación. Además, se realiza un modelo completo de los sistemas de almacenamiento de energía, obteniendo características, circuitos equivalentes y modelos matemáticos para ser usados en simulaciones y validaciones experimentales. También se propone un convertidor que unifica la recarga de energía y la operación como motor de la máquina. Con esto se elimina la necesidad de tener un convertidor especialmente para la recarga de energía. Inicialmente se presentan las bases teóricas para el desarrollo de la tesis, estas son complementadas con simulaciones computacionales y posteriormente con validaciones experimentales y prototipos de laboratorio.