Summary: | En la presente tesis se desarrollan estrategias para el control del par de una máquina de
inducción usando convertidores estáticos de tipo multinivel. Para ello, se realiza un análisis
de los requerimientos impuestos por el esquema denominado Control Directo del Par (DTC,
por sus siglas en inglés). Este esquema explota directamente los estados del convertidor que
alimenta la máquina para controlar el flujo y el par.
Primeramente se presenta una revisión bibliográfica acerca de los trabajos relacionados con
el control de las máquinas de inducción mediante el uso de convertidores estáticos de tipo
multinivel. Se decide trabajar con el esquema DTC, por las ventajas que presenta sobre otros
esquemas en términos de respuesta dinámica, y por su relación directa con los estados de conmutación
de los convertidores. Uno de los retos impuestos por el uso de convertidores multinivel
para el control directo del par se tiene al momento de decidir las Tablas de Conmutación. Esto
debido al gran número de estados de conmutación que presentan los inversores multinivel.
Algunas de las investigaciones analizadas no dan información acerca de como se definieron las
estrategias de conmutación. En este trabajo se desarrollan estrategias para el control directo del
par, usando inversores de 3, 4 y 5 niveles. En la medida de lo posible, se explica la metodología
seguida para la selección de los vectores de tensión que configuran las Tablas de Conmutación.
Es de destacar que las estrategias de conmutación desarrolladas son independientes del tipo de
convertidor utilizado, se asume que el convertidor tiene la capacidad de proveer el vector de
tensión que se le solicite.
El trabajo está estructurado en cinco capítulos, en el primero se mencionan los trabajos
previos relacionados con el tema de tesis, haciendo una síntesis de sus desarrollos y las conclusiones
a las que llegaron, agrupándolos por tipo de topología multinivel. En este primer
capítulo, también se plantean los objetivos principales del trabajo.
En el capítulo dos, se aborda el tema de las máquinas eléctricas, exponiendo sus características
principales. Se incluye así mismo un resumen de los métodos mas utilizados para su control.
Además, se presenta el modelo de la máquina de inducción que será usado en las simulaciones
de la presentadas en el capítulo 4.
En el capítulo tres, se presentan los convertidores multinivel, haciendo énfasis en sus ventajas
con respecto a los convertidores de 2 niveles. Luego, se detalla la metodología que se siguio para
configurar las tablas de conmutación, considerando inversores de 3, 4 y 5 niveles.
En el capítulo cuatro, se compara el desempeño de las estrategias DTC multinivel mediante
tres pruebas representativas. En la primera, se demanda un tren de par. En la segunda prueba,
se demanda un cambio de signo en el par de referencia; primeramente se lleva a la máquina
a una determinada velocidad, para posteriormente invertir el sentido de rotación mediante la
inversión del signo del par producido. Finalmente, en la tercera prueba se demanda un tren
de velocidades, para lo cual se incorpora un lazo de control de velocidad de tipo proporcional integral.
Se evalúa cada caso y se analizan sus resultados.
En el capítulo cinco, se presentan las conclusiones generales acerca de este trabajo, se hace
un resumen de las aportaciones, y se plantean algunos trabajos que pudieran realizarse en base
al trabajo expuesto en la tesis.
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