CONTROL DE UN MOTOR DE INDUCCIÓN ALIMENTADO POR UN CONVERTIDOR MULTICELDA EN CONDICIONES DE FALLA

Abstract

En el último tiempo, los Convertidores Multinivel han surgido como una tecnolog?á importante, ya que ofrecen altos niveles de potencia con formas de onda de muy buena calidad, lo que claramente es beneficioso para la operación de las cargas eléctrica que son alimentadas por estos convertidores. Este trabajo se centrará en uno de los principales exponentes de las topolog?ás multinivel, el Convertidor Multicelda en Cascada (MC). Este inversor se compone de diversos puentes H conectados en serie, cada uno de los cuales es energizado por un DC-link aislado a través de un transformador de múltiples secundarios. La combinación de un puente H y un DC-link es conocido como celda. La conexión serie de estas celdas permite aumentar la tensión aplicada a la carga y, mediante una apropiada modulación, aumentar la cantidad de niveles de tensión en la misma, mejorando de esta forma la calidad de la corriente en la carga. La principal desventaja que afecta a todas la topolog?ás multinivel y, espec??ficamente al convertidor MC, es el alto número de componentes requerido para su construcción, lo que desafortunadamente esta relacionado a una alta probabilidad de falla. Sin embargo, la configuraci ón modular descrita anteriormente le permite a este convertidor seguir operando, incluso si ocurre alguna falla interna en una o más de sus celdas. Una reconfiguración del convertidor MC que corrige el desfase de las fundamentales entre las tensiones de salida del inversor, ha sido propuesta en la literatura, con el fin de obtener tensiones l?ea a l?ea balanceadas, evitando de esta forma, la operación desbalanceada provocada por la falla. Este trabajo presenta el comportamiento transitorio de un motor de inducción cuando es alimentado por un convertidor MC que es reconfigurado en el instante inmediatamente posterior a una falla interna de éste. Se proponen modificaciones al esquema de modulación, as?? como a la técnica de control por campo orientado de la máquina de inducción, para lograr de forma automática un debilitamiento de campo y una modificación en l?ea de la referencia de velocidad, que permita finalmente obtener una operación óptima posterior a la falla independientemente de la caracter??stica de la carga mecánica acoplada al eje del motor. De esta forma, transitorios violentos de torque electromagnético son evitados, mientras se utiliza la potencia máxima disponible en el convertidor fallado. Los métodos propuestos en este trabajo son validados de forma experimental, utilizando un banco de pruebas que consta de un convertidor MC de 11 niveles y una máquina de inducción de 5.5 kW.