UDH University

1. Page 1
Universidad de Huánuco
Facultad de Ingeniería de Sistemas e Informática

2. Page 2
Agenda
• Base del Conocimiento
– Control de Máquinas Eléctricas
– Inversores
– Conversores
• Motor de Inferencia
– Técnicas de Control de HidroGeneradores
• Identificación y Control Adaptativo
• Control Avanzado
• Control Inteligente
• Medios de Comunicación
– Sensores
– Actuadores

3. Page 3
Arquitecturas de Electrónica de
Potencia para Generadores
AlternaContinua

4. Page 4
Estructura de un
Convertidor de Potencia

5. Page 5
Estructura de un
Convertidor de Potencia

6. Page 6
Controlador de
Corriente

7. Page 7
Clasificación de los Inversores

8. Page 8
Ciencia en el Perú

9. Page 9
Inversor Multinivel

10. Page 10
Sistema Modular Inversor

11. Page 11
Ciencia en el Perú

12. Page 12
Inversor de 5 Niveles

13. Page 13
Ciencia en el Perú

14. Page 14
Control de Motor Mediante
Inversor Trifásico

15. Page 15
Estructura de Inversor
Monofásico

16. Page 16
Estructura de Filtro
Activo

17. Page 17
Rectificador con Doble
Lazo de Control

18. Page 18
Rectificador con Control
Mixto A-D para CFP

19. Page 19
El Despertar del
León Dormido

20. Page 20
El Despertar del
León Dormido

21. Page 21
Metodología de Diseño

22. Page 22
Agenda
• Base del Conocimiento
– Control de Máquinas Eléctricas
– Inversores
– Conversores
• Motor de Inferencia
– Técnicas de Control de HidroGeneradores
• Identificación y Control Adaptativo
• Control Avanzado
• Control Inteligente
• Medios de Comunicación
– Sensores
– Actuadores

23. Page 23
Diagrama de un Inversor
 El inversor transforma la corriente AC en corriente DC, para luego
convertirla en pulsos y generar una corriente AC que permita controlar
la frecuencia y el voltaje de salida.
Pre-Charge
Resistor
By-pass
contactor
Frequency
Converter DC-AC:
IGBT Bridge
AC-DC Input
Rectifire
DC Bus
Capacitors
f=60Hz
DC +
f=300Hz
f=0-800Hz
R
S
T
(+)
(-)
M
~
U
V
W

24. Page 24
Caso de Estudio: Motor
Arrollamientos Electromagnéticos Barras
del Rotor
Estator
Rotor
Vista lateral

25. Page 25
Control de un Motor
 Cómo puede controlar el inversor un motor, el cual debe ser
controlado con torque constante o potencia constante?
Volt
Frecuencia nominal máx. Frec.
Torque Constante Potencia Constante
Voltaje
nominal

26. Page 26
Slip de un Motor Trifásico
 Para generar un torque en un motor de inducción, se debe
hacer circular una corriente en el rotor.
 Para generar un flujo de corriente en el rotor, la velocidad del
rotor debe ser un poquito más lenta que la velocidad síncrona.
 La diferencia entre la velocidad síncrona y la velocidad del
rotor (rated speed) se denomina deslizamiento (slip).
Estator
Flujo
RotorSlip

27. Page 27
Revoluciones de un Motor
 Formula para determinar las RPM del motor :
N =
60 * F (1 – s)
P/2
Donde:
N : RPM del motor
F : Frecuencia en Hz
P : Número de polos del motor
S = (No – N)/No

28. Page 28
Potencia de un Motor
La Potencia es el producto del torque por la velocidad
P = T x n
Donde:
T : torque
n : velocidad

29. Page 29
Potencia de un Motor
La Potencia es el producto del torque por la velocidad
P = T x n
Donde:
T : torque
n : velocidad

30. Page 30
Curvas de un Motor
Curva de Velocidad vs.Torque
Slip
Rotor bloqueado
Torque (150%)
Plena carga
Torque (100%)
Pull Up Torque
(125%)
Breakdown
Torque (200-
250%)
Rated Speed Synch Speed
TORQUE CORRIENTE
(300%)
(200%)
No Load
Current
(30%)

31. Page 31
 Cuando el motor frena, este se convierte en un
generador, de manera que la potencia fluye desde
el motor hacia el inversor.
M
1FU
L
1L
2L
3
(+)
(-)
Freno de Inversores

32. Page 32
 Cuando el motor esta generando, la potencia no
puede retornar a la línea principal a través de los
rectificadores de entrada. Esto puede originar que el
voltaje del bus DC pueda alcanzar el límite de
sobrevoltaje; entonces el inversor se protegerá
activando una alarma de sobrevoltaje.
M
1FU
L
1L
2L
3
(+)
(-)
Freno de Inversores

33. Page 33
 El frenado dinámico es un proceso en el cual la
energía regenerativa de la carga, se disipa como
calor en la resistencia de frenado.
1FU
L1
L2
L3
(+)
(-)
M
Braking unit
Resistor
Heat
Freno Dinámico de Inversores

34. Page 34
 Cómo se implementa la unidad de frenado?
 Haciendo el parámetro C57 = Yes (Brake unit inserted).
Hasta los variadores con una potencia de 18.5kW, la
unidad de frenado esta integrada en el variador, para
potencias mayores se debe conectar la resistencia en
forma externa.
Freno Dinámico de Inversores

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Agenda
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– Control de Máquinas Eléctricas
– Inversores
– Conversores
• Motor de Inferencia
– Técnicas de Control de HidroGeneradores
• Identificación y Control Adaptativo
• Control Avanzado
• Control Inteligente
• Medios de Comunicación
– Sensores
– Actuadores

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Agenda:
 UDH … Rumbo a la Acreditación Internacional
 Huánuco, Capital del Chinchaysuyo