GRÁFICAS PARA LA COMPARACIÓN DE LA EFICIENCIA EN CADA UNO DE LOS CASOS.

(a)

(b)

Figura 6.24 eficiencia en cada uno de los casos (a) suministro sinusoidal (b) suministro PWM (c) suministro PWM pero conectado a un filtro armónico trifásico.

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En las gráficas de la figura 6.24 se realiza la comparación de la eficiencia en cada uno de los casos. Las graficas muestran claramente que la mejor eficiencia para un motor está dada por el caso del suministro sinusoidal ya que este tiene un valor aproximado del 82 %, siendo este superior al caso del PWM donde maneja una eficiencia de 60 % y con el filtro se tiene una mejora, alcanzando una eficiencia del 70% pero aun así menor a la del suministro sinusoidal.

6.6 CONCLUSIONES

El motor de inducción trifásico se ha convertido actualmente en una parte esencial de los procesos industriales debido a que puede funcionar en cualquier posición de montaje y en ambientes de todo tipo: húmedos, con gases corrosivos, etc. Tiene dimensiones reducidas y es sencillo de instalar y de operar. Su funcionamiento es seguro y uniforme, con un costo inicial relativamente bajo, un alto rendimiento y un reducido costo de operación. Debido a sus diferentes usos se han diseñado diferentes métodos de control, principalmente para controlar la velocidad.

Con el uso cada vez más extenso de la electrónica de potencia surge un método para el control de un motor de inducción trifásico. Este se da por medio de inversor, utilizando la técnica de modulación de ancho de pulsos o PWM (por sus siglas en ingles Pulse-Width Modulation). Un inversor básicamente es un circuito que convierte la corriente continua en corriente alterna, y la modulación de ancho de pulsos de una señal o fuente de energía es una técnica en la que se modifica el ciclo de trabajo de una señal periódica para controlar la cantidad de energía que se envía a una carga.

Las ventajas de la modulación por ancho de pulsos es que regula la velocidad de giro de los motores de inducción, mantiene el par motor constante y no supone un desaprovechamiento de la energía eléctrica.

La principal desventaja de la PWM es presencia de armónicos en la señal que alimenta el motor de inducción. Las armónicas son corrientes y/o voltajes presentes en un sistema eléctrico, con una frecuencia múltiplo de la frecuencia fundamental.

Y el principal inconveniente de que el motor sea alimentado con voltajes o corrientes armónicas, es el sobrecalentamiento que produce en el motor de inducción trifásico, ocasionando pérdida de potencia y una reducción de su vida útil.

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Los armónicos también se presentan en un motor de inducción trifásico alimentado con tensión sinusoidal, pero a pesar de que no hay un lineamiento específico de cuanta distorsión armónica se le puede administrar a un motor de inducción trifásico, se aplica el factor de distorsión definido en la norma IEEE 519 para establecer los límites armónicos. Y especifica que la distorsión del voltaje no exceda el 5% en sistemas de energía industriales.

Dadas sus características de los motores de inducción trifásicos las maquinas más pequeñas (menos de 5 hp) se ven más afectadas por los armónicos que las maquinas más grandes.

Afectando principalmente su eficiencia. La eficiencia juega un papel muy importante en el grado de reducción de potencia. Máquinas menos eficientes requeriría una reducción de potencia superior.

Se concluye al analizar las graficas que el motor de inducción tiene un mejor desempeño al estar alimentado por un suministro senoidal puro con respecto a un suministro con un inversor PWM.

Con el modelo del PWM se ha conectado también un filtro trifásico de armónicos el cual mejora el rendimiento que si fuera puro suministro PWM pero aun así los resultados obtenidos por medio de la simulación del modelo puramente sinusoidal es mejor. Ya que con el suministro sinusoidal las corrientes armónicas son menores por lo tanto las perdidas y eficiencia en el motor son bajas

Este estudio muestra la ejecución de la red trifásica de un motor de inducción alimentado por un suministro senoidal puro y un suministro con un inversor PWM controlado por la técnica SPWM que se puede observar por medio de las graficas En estas graficas se hace la comparación en los dos diferentes casos de suministros.

El mejor rendimiento es producido en el caso del motor de inducción alimentado con un suministro senoidal puro, con respecto a la alimentación con el inversor PWM.

Este estudio se puede ampliar para el caso de una fuente senoidal con distorsiones así como para diferentes técnicas de control del PWM.

Se concluye al analizar las graficas que el motor de inducción tiene un mejor desempeño al estar alimentado por un suministro sinusoidal puro con respecto al suministro con un inversor PWM. Con el modelo del PWM conectado al filtro

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trifásico de armónicos, mejora el rendimiento que si fuera puro suministro PWM, pero aún así los resultados obtenidos por medio de la simulación del modelo puramente sinusoidal es mejor. Ya que con el suministro sinusoidal las corrientes armónicas son menores por lo tanto las pérdidas y eficiencia en el motor son bajas Este estudio se puede ampliar para el caso de una fuente sinusoidal con distorsiones así como para diferentes técnicas de control del PWM.

110 REFERENCIAS

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[29] http://jaimevp.tripod.com/Electricidad/armonico519.htm [30] http://www.unicous.com/oilgas/solutions023sprint.html

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ANEXO A

LA NORMA IEEE 519 “PRÁCTICAS RECOMENDADAS Y REQUISITOS PARA