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Equation Chapter 1 Section 1
Trabajo Fin de Máster
Máster en Electrónica, Tratamiento de Señal y
Comunicaciones
Diseño e implementación de una carga electrónica,
basada en motor de DC para una bancada de ensayos
de accionamientos multifásicos
Autor: Agustín Díaz Cárdenas
Tutores: Ignacio González Prieto
Cristina Martín Torres
Escuela Técnica Superior de Ingeniería
Departamento Ingeniería Electrónica
Universidad de Sevilla
Sevilla, 2017
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Trabajo Fin de Máster
Máster en Electrónica, Tratamiento de la señal y Comunicaciones
Diseño e implementación de una carga
electrónica, basada en motor de DC para una
bancada de ensayos de accionamientos
multifásicos
Autor:
Agustín Díaz Cárdenas
Tutores:
Ignacio González Prieto
Cristina Martín Torres
Departamento Ingeniería Electrónica
Escuela Técnica Superior de Ingeniería
Universidad de Sevilla
Sevilla, 2017
Trabajo Fin de Máster: Diseño e implementación de una carga electrónica, basada en motor de DC
para una bancada de ensayos de accionamientos multifásicos
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Autor: Agustín Díaz Cárdenas
Tutor: Ignacio González Prieto
Cristina Martín Torres
El tribunal nombrado para juzgar el Trabajo arriba indicado, compuesto por los siguientes miembros:
Presidente:
Vocales:
Secretario:
Acuerdan otorgarle la calificación de:
Sevilla, 2017
El Secretario del Tribunal
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Agradecimientos
En primer lugar, me gustaría dar
las gracias a mis directores de proyecto
a Cristina, Mario, Ignacio y Federico,
por la ayuda prestada desde el principio.
Por supuesto, a mi familia especialmente
a mi mujer y a mi madre que siempre me
apoyan. Para terminar, me gustaría
dedicar la culminación de mis estudios
a mi padre que le habría gustado verlo
y mis dos hijos Alba y Agustín.
1
Resumen
En el siguiente trabajo, se va ha realizar una carga electrónica, utilizando un motor de corriente
continua y se van a proponer unas modificaciones en el Armario 3, para conseguir trabajar de dos
modos distintos con la bancada en próximos trabajos.
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Índice
Agradecimientos 7
Resumen 1
Índice 2
1 Capitulo. Introducción 5 1.1 Introducción 6
1.1.1 Antecedentes 6 1.1.2 Objeto de este trabajo 6
2 Capítulo. Accionamientos Multifásicos 11 2.1 Introducción a los Accionamientos Multifásicos 12 2.2 Evolución de las máquinas multifásicas 12 2.3 ¿Por qué accionamiento multifásico? 13 2.4 Aplicaciones Industriales 13
3 Capítulo. Bancada de ensayos 16 3.1 Introducción a la bancada de ensayos 17 3.2 Equipos de la Bancada de Ensayos 18
3.2.1 Armario 1 18 3.2.2 Armario 2 18 3.2.3 Armario 3 19 3.2.4 Fuente de corriente continua marca Argantix modelo KDC 300-50 19 3.2.5 Controlador trifásico de corriente continua marca Leroy Somer modelo DMV 2342 20 3.2.6 Máquina de inducción de corriente alterna 20 3.2.7 Máquina de corriente continua 21 3.2.8 Encoder 21 3.2.9 Inversores 21 3.2.10 Datalogger 21
4 Capítulo. Ensayos 22 4.1 Procedimiento de realización de ensayos 23 4.2 Resultados obtenidos 23
5 Capítulo. Conclusiones y Trabajos Futuros 24 5.1 Conclusiones 25 5.2 Trabajos Futuros 25
6 Capítulo. Anexos 26
7 Capítulo. Índice de Figuras. 31
8 Capítulo. Bibligrafía 33
Diseño e implementación de una carga electrónica, basada en motor de DC para una bancada de ensayos
de accionamientos multifásicos
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3
4
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1 CAPITULO. INTRODUCCIÓN
Capitulo. Introducción
6
1.1 Introducción
1.1.1 Antecedentes
En los últimos años la utilización de sistemas de conversión de energía conocido como limpios ha
experimentado un importante crecimiento debido a factores económicos, políticos y
medioambientales. Aunque desde el comiezo del uso de las máquinas eléctricas en accionamientos
eléctricos, ha existido una búsqueda continua de la mejora del rendimiento y fiabilidad proporcionada
por estos sistemas. Los estudios centrados en las mejoras de las prestaciones proporcionadas por estos
sistemas se han intensificado en los últimos años, debido principalmente al papel más importante que
han adquirido estos accionamientos en la industria debido a los factores anteriormente expuestos. Esta
evolución involucra tanto a las aplicaciones que utilizan este tipo de máquinas tanto en modo motor
(vehículos eléctricos) como en modo generador (sistemas de conversión de energía eólica).
Aunque la solución industrial predomínate ha sido la de las máquinas eléctricas trifásicas de corriente
alterna, gracias a su fácil conexión a la red eléctrica (también de carácter trifásico). La evolución
experimentada por la electrónica de potencia y los sistemas de procesamiento de señales en la última
década ha permitido la implementación de máquinas con unas mejores prestaciones, como son las
máquinas multifásicas. Este tipo de máquina eléctrica se caracteriza por tener más de tres fases.
Aunque poseen unas ciertas ventajas, su principal ventaja frente a las máquinas trifásicas
convencionales es su tolerancia al fallo, ya que permiten seguir operando tras una falta sin necesidad
de hardware adicional. Esta característica las hace especialmente interesantes en aquellas aplicaciones
donde la fiabilidad resulta fundamental como son los sistemas de propulsión de vehículos eléctricos
aéreos o marítimos. También son una alternativa interesante en aquellas aplicaciones donde el
funcionamiento post-falta del sistema implica un importante beneficio económico, es por ello que se
utilizan en la generación de energía eléctrica eólica marítima (offshore), donde las tareas de
mantenimiento o reparación están sujetas a las condiciones metereológicas.
1.1.2 Objeto de este trabajo
El objeto de estudio de este trabajo se encuentra relacionado con las máquinas multifásicas, aunque no
se centra en el comportamiento en sí de las máquinas multifásicas, cosa que se ha hecho y sigue
haciendose dentro del grupo de investigación ACETI en la Universidad de Sevilla y en la Universidad
de Málaga, además de otros grupos internacionales de reconocido prestigio. Si se analiza el diseño e
implementación de una carga electrónica, basada un en motor de DC para una bancada de ensayos de
accionamientos multifásicos. La correcta alimentación de esta máquina de corriente continua (DC) va
a permitir al grupo de investigación dentro del que se desarrolla el mismo, la evaluación de diferentes
condiciones de funcionamiento de las máquinas multifásicas que comparten eje con la máquina de DC
estudiada.
Existen diferentes modos de funcionamiento de esta máquina de corriente continua. Por ejemplo,
puede operar de forma activa, es decir, alimentando de forma independiente los dos circuitos que la
constituyen, regulando independientemente los dos reóstatos del cuadro de control de la misma. La
segunda opción de funcionamiento se caracteriza porque sólo se alimenta el devanado de excitación,
mientras que al devanado de armadura se conecta una carga pasiva, este modo de funcionamiento es
conocido como freno reostático.
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Diseño e implementación de una carga electrónica, basada en motor de DC para una bancada de
ensayos de accionamientos multifásicos
Se denomina freno reostático cuando la electricidad generada es disipada en forma de calor por medio
de resistencias, y freno regenerativo cuando la energía producida es devuelta a la línea de alimentación
o es almacenada en baterías para uso futuro esto es lo que hacen los sistemas KERS (en inglés, Kinetic
Energy Recovery System), de la Fórmula 1.
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2 CAPÍTULO. ACCIONAMIENTOS
MULTIFÁSICOS
Capítulo. Accionamientos Multifásicos
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2.1 Introducción a los Accionamientos Multifásicos
Como se expuso anteriormente, las máquinas eléctricas utilizadas historicamente de forma genérica
han sido las máquinas de corriente alterna trifásicas. Aunque a nivel de investigación se encuentra
bastante extendido el estudio de la utilización de máquinas con un mayor número de fases, sin embargo
fuera de la investigación dichas máquinas multifásicas no son comunes de encontrar. No obstante, las
ventajas intrínsecas que estas proporcionan las presentan como una alternativa industrial interesante.
Dentro de esas ventajas se citó anteriormente su tolerancia al fallo, aunque también presentan una
mejor distribución de la potencia, aprovechamiento de la tensión del bus de continua y mayor número
de grados de libertad.
En los laboratorios de la Universidad de Sevilla existe una bancada multifásica que permite la
realización de test experimentales y que ha incentivado la realización del presente trabajo.
2.2 Evolución de las máquinas multifásicas
Se considera máquina multifásica a aquella en la que número de fases del estator es mayor de tres. En
base a esa premisa la primera constancia que hay de máquina eléctrica multifásica es en 1969, esta
máquina utlizaba cinco fases y se alimentaban por un inversor desarrollado para tal fin. Esta máquina
no obtuvo una buena crítica, puesto que tanto los microprocesadores como la electrónica de potencia
estaban comenzando y no eran capaces de proporcionar las prestaciones necesarias para obtener el
rendimiento deseado de dicha máquina.
Luego, al considerarse sistemas demasiado complejos y cuyos beneficios no eran suficientes para
competir con las máquinas trifásicas, el interés por su estudio fue escaso durante un par de décadas.
Sin embargo, cuando en 1980, se fue testigo de la primera máquina eléctrica multifásica tolerante a
fallos, la opinión sobre este tipo de dispositivos empezó a cambiar.
La constante evolución de los dispositivos de procesamiento de señal, así como de la electrónica de
potencia van de la mano con la evolución de las máquinas multifásicas. Dicha evolución se puede
comprobar de forma fácil, viendo el aumento, haciendo una búsqueda rápida en IEEE Xplorer desde
1980 en adelante, obteniéndose el número de publicaciones, conferencias y artículos en revistas a lo
largo de los años.
El boom de dichas publicaciones fue en el año 2000, cuando se patenta y queda probada la capacidad
de controlar de forma independiente diferentes máquinas multifásicas suministrándole las
alimentaciones desde un mismo inversor, esto no era más que otra prueba de que los grados de libertad
adicionales que poseen las máquinas multifásicas puede ser explotado para proporcionar un
rendimiento mejorado.
En los siguientes años, la investigación creó una base de conocimiento en diferentes aspectos y a su
vez, algunas aplicaciones industriales adoptaron el concepto multifásico en el diseño de sus máquinas.
El ritmo de desarrollo en la segunda década de este siglo, se siguió mostrando una tendencia de
aumento, extendiendo el uso de las máquinas multifásicas a diferentes aplicaciones e intensificando
aún más el número de publicaciones. Este crecimiento en la actividad investigadora y productiva ha
permitido cubrir diferentes topologías, tipos de convertidores, diseños y disposiciones de devanados,
estratégias de control, técnicas de modulación, modos de operación innovadores y aplicaciones en
sistemas de conversión.
Es por ello que cada vez más libros incluyen algún capítulo dedicados a diversos aspectos de las
soluciones de accionamiento multifase.
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Diseño e implementación de una carga electrónica, basada en motor de DC para una bancada de
ensayos de accionamientos multifásicos
2.3 ¿Por qué accionamiento multifásico?
Como hemos comentado en apartados anteriores, dos son las razones por las que se explica el creciente
interés en el uso de accionamientos multifásico. Una es el desarrollo constante de procesadores de
señal digital (DSP) y conversores de potencia y la otra es la creación de una base de conocimiento en
el campo que reduce progresivamente las barreras para entrar al mercado industrial.
En el pasado, los sistemas se construían en tres fases, por razones bien conocidas y la mayoría de las
máquinas eléctricas de corriente alterna se conectaban directamente a la red eléctrica. Mientras que la
opción estándar para aplicaciones de velocidad variable eran los motores de corriente continua.
Aunque dicha tendencia hizó que la fabricación a escala consiguiese una gran disminución de su coste
de fabricación, hoy día en sistemas que se tienen que diseñar desde cero y para aplicaciones en las que
no se tienen soluciones comerciales, puede resultar interesante estudiar la opción multifásica. De
hecho, las grandes compañías cuando se enfrentan a este tipo de retos, ya no tienen prefijado el número
de fases de su diseño como se hacía antaño.
A pesar de la mayor complejidad de los sitemas eléctricos multifásicos en comparación con sistemas
trifásicos, su redundancia de fases y grados de libertad adicionales ofrecen al mismo tiempo algunas
ventajas únicas, entre las que se incluyen:
Tolerancia a faltas de algunas de las fases de la máquina, que permite una operación
satisfactoria posterior a la falta sin necesidad de un hardware adicional.
Baja corriente de estator por fase para el mismo nivel de tensión y de potencia.
Un inferior rizado en el par.
Mayor número de niveles en la tensión de fase.
Sin necesidad de inductores de acoplamiento y ausencia de circulación corrientes entre
convertidores trifásicos
Capacidad para beneficiarse de modos de operación exclusivos, como la mejora de la densidad
de potencia por armónico, control independiente de varios accionamientos desde un mismo
convertidor, balanceo de voltaje de los enlaces de CC en topologías en cascada, la
manipulación de pérdidas para mejorar los transitorios de frenado o la detección de fallos, por
nombrar algunos.
2.4 Aplicaciones Industriales
En la mayoría de los casos, las máquinas eléctricas multifásicas se pueden utilizar en cualquier
aplicación donde la tolerancia a fallos es un requerimiento fundamental. Por ejemplo, aquellos sistemas
donde la seguridad resulta crítica (aeronaves y sistemas de propulsión marinos), pero también
aplicaciones que simplemente se benefician económicamente del funcionamiento continuo del
accionamiento (p. ej., OFFSHORE). Si los requisitos de fiabilidad son críticos, las máquinas
Capítulo. Accionamientos Multifásicos
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multifásicas se pueden usar en sistemas de baja potencia. Algunos ejemplos se pueden encontrar en
actuadores de aeronaves para la dirección de la rueda (motor de seis fases de 1.25kW) o bomba de
combustible del motor (máquina de cuatro fases 16kW). Sin embargo, la capacidad de competir con
máquinas trifásicas se vuelve más clara en los sistemas de alta potencia (rango MW) por dos razones,
la primera que la máquina y convertidor no están disponibles en el mercado y el conjunto de sistemas
es diseñado desde cero, y segunda que posee un mayor número de grados de libertad.
Los beneficios mencionados pueden contrarrestar fácilmente la mayor complejidad de los sistemas
multifásicos. Algunas empresas han adoptado una solución multifásica para sus principales productos
en diferentes campos. Tres ejemplos de estas soluciones de referencia se describen a continuación:
1. Sistemas de tracción. La empresa Hyundai implementa un impulsor eléctrico de nueve fases de
1.1MW para ascensores de ultra alta velocidad en diferentes edificios emblemáticos. Torre Hyundai
Asan, este sistema de tracción es un producto líder que proporciona la velocidad más rápida para un
ascensor de su clase. Como lo anuncia Hyundai, dos de las características clave de este sistema de
propulsión son la tolerancia a fallos (mejorando la seguridad y el servicio) y bajas vibraciones y ruido
(se dice que es 0.1%). La unidad consta de un motor síncrono de imanes permanentes de nueve fases
(Figura 1a) y tres convertidores de dos niveles basados en IGBT montaje back-to-back (BTB) de
1200V 450kW (Figura 1b).
Figura 1. Motor eléctrico de nueve fases de 1.1MW para ascensores de ultra alta velocidad Hyundai.
2. Sistemas de energía eólica. La empresa Gamesa incluye Drivers eléctricos trifásicos de 5MW en sus
aerogeneradores para parques onshore y offshore. La compañía anteriormente, se centró en sistemas
trifásicos (generadores de inducción doblemente alimentados), pero luego se movieron a sistemas
multifásicos en sus últimos productos, incluyendo las turbinas G128 y G132. El sistema consiste en
generador síncrono de imanes permanentes de doce fases 690V y 5 MW de potencia media (Figura
2a) y cuatro convertidores de dos niveles basados en IGBT de 1.25MW, montaje en módulos BTB
individuales (Figura 2b).
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Diseño e implementación de una carga electrónica, basada en motor de DC para una bancada de
ensayos de accionamientos multifásicos
Figura 2. Motores eléctricos trifásicos 5MW para aerogeneradores en parques onshore y offshore.
Gamesa.
3. Propulsión de barcos. La empresa de conversión de energía General Electric (GE, anteriormente
Converteam) ha utilizado una impulsión eléctrica integrada de quince fases de 20MW. El sistema
opera en media tensión (11 y 4.16 kV) y evita el uso de voluminosas cajas de engranajes y
transformadores.
Figura 3. Propulsión naval 20MW General Electric.
Capítulo. Bancada de ensayos
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3 CAPÍTULO. BANCADA DE ENSAYOS
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Diseño e implementación de una carga electrónica, basada en motor de DC para una bancada de
ensayos de accionamientos multifásicos
3.1 Introducción a la bancada de ensayos
En este capítulo vamos a hacer una descripción de la bancada de ensayos utilizadas para la realización
de este trabajo.
La bancada desde su versión inicial o de partida ha sufrido numerosas modificaciones en pro de buscar
mejoras o cambios para alinear con algún trabajo o tesis de las muchas realizadas ya con esta bancada.
Por ello se comieza describiendo el estado inicial de la bancada y los cambios que se han realizado o
que están pendiente de hacerse debido a que se está a la espera de que lleguen los materiales por parte
del proveedor.
En una bancada robusta, de vigas de hierro y patas con sineblocks, se soportan dos máquinas, las cuales
son un motor de inducción de corriente alterna de cinco fases y un motor de corriente continua,
acoplados solidariamente por medio de sus ejes y perfectamente alineados para evitar desquilibrios y
vibraciones.
La máquina de inducción de corriente alterna, se alimenta desde dos inversores instalados en el
Armario 2, que a su vez son alimentados por una fuente de corriente continua marca Argantix modelo
KDC 300-50, la cual es alimentada desde la conexión a la red trifásica proporcionada por la Escuela.
El trabajo que se ha realizado se centra más en la máquina de corriente continua, que se alimenta
inicialmente desde el Armario 1. Este armario se quiere retirar puesto que ocupa un gran volumen y
da numerosos fallos a la hora de realizar pruebas y sólo se utiliza para alimentar a la máquina de
continua por medio de un controlador trifásico de corriente continua marca Leroy Somer modelo DMV
2342 y también para conectar el cable del encoder, pero esta conexión también está disponible en el
Armario 2.
Como la intención es retirar el Armario 1, tal como hemos mencionado y para hacerlo de forma que
no se provoquen averías en el sistema. Lo primero que se debe buscar es la nueva alimentación para
la máquina de continua. Ésta se va a realizar a partir del Armario 3 que proviene de un proyecto fin de
carrera anterior, que no funciona bien porque tiene un cortocircuito que hay que reparar. Una vez
reparado el Armario 3, se observa que este tiene dos salidas para alimentar los devanados de armadura
y los de excitación de la máquina DC. Además, como se puede conectar el encoder al Armario 2, no
existe ningún empedimento para retirar el Armario 1.
Ahora que ya se puede controlar las alimentaciones desde el Armario 3, se comprueba que las
alimentaciones de ambos devanados se regulan, pero que hacen un control activo sobre los devanados
de la máquina DC, esto es, que por las dos salidas proporciona tensión, esto es útil para la realización
de algunos trabajos, pero sería conveniente habilitar también la posibilidad de que el control sobre los
devanados no sólo sea activo sino que se pudiese elegir entre control activo y control pasivo, este
último se refiere, a que por la salida que alimenta a los devanados de inducido, lo que se tenga es un
reóstato en serie para variar la resistencia total que tendría el inducido, actuando así como carga
variable. Esta es la parte en la que se centra el presente trabajo.
La carga puede conseguirse de dos formas:
Forma activa, siempre y cuando la corriente se proporcione en el sentido adecuado, puesto que
si no hace correctamente no se estará actuando como carga sino como ayuda o estímulo al giro
de la máquina motriz. La carga se regularía aumentando la tensión entre bornes de sus
devanados.
Forma pasiva, haciendo un cortocircuito entre los devanados del inducido, con lo que la
máquina DC, actúa de carga. Para conseguir que esta carga sea regulable, lo que hacemos es
poner en serie una resistencia variable (reóstato), ya que aumentando su resistencia
aumentamos la carga que ejerce.
Capítulo. Bancada de ensayos
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La modificación que se va a realizar en el Armario 3, esperando materiales del proveedeor, para que
conseguir poner en serie un reóstato. Es colocar dos contactores enclavados mecánica y eléctricamente,
para que, por medio de un interruptor, antes de alimentar los devanados, se elija si se va a trabajar con
la carga de forma activa o pasiva. Se va a utilizar el mismo reóstato para regular, independientemente
del modo de funcionamiento elegido.
3.2 Equipos de la Bancada de Ensayos
3.2.1 Armario 1
En las figuras siguientes, se puede apreciar el gran volumen, frontal, lateral e interior del
Armario 1, respectivamente de izquierda a derecha.
Este es el armario del cual se quiere prescindir, en cuanto no sea necesario para el
funcionamiento de la bancada.
Como vemos en el interior se encuentra alojado el controlador trifásico de corriente continua
y eso, junto con la palanca de accionamiento, que vemos en la vista lateral (tercera foto), son los únicos
elementos que se usan de este armario. Con lo que desconectamos del bornero situado en su parte
inferior los cables que van destinados a alimentar a la máquina de continua. El cableado del encoder
se ha quitado de la conexión de este armario y se ha puesto en el Armario 2.
(a) (b) (c) (d)
Figura 4. Armario 1.
En la parte lateral también se aprecia un cartel, que indica los procedimientos para trabajar de
forma segura en la bancada de ensayos.
3.2.2 Armario 2
En este armario se alojan diversos componentes electrónicos necesarios para el funcionamiento de la bancada
de ensayos, como son los inversores dos para conseguir las cinco fases que alimentan a la máquina de alterna
pentafásica, el datalogger, la placa de control, relés para el control de los automatismos de control, pulsadores,
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Diseño e implementación de una carga electrónica, basada en motor de DC para una bancada de
ensayos de accionamientos multifásicos
protecciones magnetotérmica y diferencial para la protección de las personas y equipos.
(a) (b)
Figura 5. Armario 2.
3.2.3 Armario 3
Este sustituirá al Armario 1 y se conecta a la red eléctrica. Está contiene las protecciones magnetotérmicas y
diferenciales, puentes rectificadores de diferentes potencias y dos reóstatos para regular la tensión en armadura
e inducido cuando trabaja de forma activa y para modificar la resistencia cuando trabaja en modo pasivo.
(a) (b) (c)
Figura 6. Armario 3.
3.2.4 Fuente de corriente continua marca Argantix modelo KDC 300-50
Proporciona la corriente continua para los inversores con cierta calidad.
Capítulo. Bancada de ensayos
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Figura 7. Fuente Aragantix KDC 300-50.
3.2.5 Controlador trifásico de corriente continua marca Leroy Somer modelo DMV 2342
Para alimentar a la máquina de corriente continua.
.
Figura 8. Controlador DMV 2342.
3.2.6 Máquina de inducción de corriente alterna
Máquina de inducción de corriente alterna de cinco fases.
Figura 9. Máquina de DC y AC.
En la parte de la izquierda de la imagen se aprecia la máquina de continua y a la derecha la de inducción de
alterna pentafásica
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Diseño e implementación de una carga electrónica, basada en motor de DC para una bancada de
ensayos de accionamientos multifásicos
3.2.7 Máquina de corriente continua
Máquina trifásica de corriente continua objeto de nuestros ensayos.
3.2.8 Encoder
Convierte una señal de impulsos junto con un contador integrado en un medidor de velocidad.
Figura 10. Encoder.
3.2.9 Inversores
Alimentados desde el controlador suministran la corriente alterna a la máquina de inducción.
Figura 11. Inversor.
3.2.10 Datalogger
Es la placa encargada de loggear todas las señales y pasarlas al PC por medio de conexión serie.
Figura 12. Datalogger.
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4 CAPÍTULO. ENSAYOS
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Diseño e implementación de una carga electrónica, basada en motor de DC para una bancada de
ensayos de accionamientos multifásicos
4.1 Procedimiento de realización de ensayos
A continuación, se describen los pasos a seguir para la realización de los ensayos necesarios para la obtención
de respuesta par-excitación para distintos niveles de velocidad objeto de este trabajo.
1. Encendemos la alimentación del cuadro que contiene el inversor, accionando el interruptor diferencial
y el magnetotérmico.
2. Activar el cuadro una vez cerrada la puerta pulsando ON y poniendo en la fuente de continua OFF.
3. En el cuadro de alimentación de la fuente de continua accionamos la palanca y abrimos la puerta para
comprobar que no ha dado error en el display, en caso de que lo de, se pulsa reset.
4. Encendemos la fuente de continua.
5. Pasamos al PC de control que por medio de una serie de aplicaciones instaladas obtenemos los datos
y curvas que buscamos. Los programas son algunos comerciales y otros hechos a medida la relación
de programas utilizados es la siguiente: MentorSoft, Argantix, DMC Developer Pro, Monitor DSP,
Matlab, Edit Plus 2.
4.2 Resultados obtenidos
Los resultados que hemos obtenidos en los ensayos por medio de las herramientas de medida tales como
osciloscopio, voltímetro y pinzas amperimétricas son los siguientes:
W(rpm) Tmáx Vexcitación(V) Varmadura(V) Imáx.armadura(A)
50 4,66 213 114 7
500 4,8087 215,2 112,8 8
700 4,92 214 112,5 8
Figura 13. Resultados experimentales.
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Figura 14. Representación gráfica de resultados teóricos y experimentales.
5 CAPÍTULO. CONCLUSIONES Y
TRABAJOS FUTUROS
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ensayos de accionamientos multifásicos
5.1 Conclusiones
Como conclusión se obtiene que el resultado está muy cercano al calculado de forma teórica, tendiendo
a ser una recta tal como se ve en la gráfica.
Además, podemos decir que la carga en forma pasiva, está hoy día en auge puesto que tiene
aplicaciones en regeneración y es muy utilizada en vehículos eléctricos de todos los tamaños desde
Fórmula 1 (KERS) hasta los patinetes.
5.2 Trabajos Futuros
Estamos a la espera de los materiales necesarios para realizar la modificación en el Armario 3 que se
ha comentado para conseguir seleccionar el modo de operación.
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6 CAPÍTULO. ANEXOS
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Capítulo. Anexos
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Capítulo. Anexos
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ensayos de accionamientos multifásicos
7 CAPÍTULO. ÍNDICE DE FIGURAS.
Capítulo. Índice de Figuras.
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Figura 1. Motor eléctrico de nueve fases de 1.1MW para ascensores de ultra alta velocidad Hyundai.
Figura 2. Motores eléctricos trifásicos 5MW para aerogeneradores en parques onshore y offshore.
Gamesa.
Figura 3. Propulsión naval 20MW General Electric.
Figura 4. Armario 1.
Figura 5. Armario 2.
Figura 6. Armario 3.
Figura 7. Fuente Aragantix KDC 300-50.
Figura 8. Controlador DMV 2342.
Figura 9. Máquina de DC y AC.
Figura 10. Encoder.
Figura 11. Inversor.
Figura 12. Datalogger.
Figura 13. Resultados experimentales.
Figura 14. Representación gráfica de resultados teóricos y experimentales.
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Diseño e implementación de una carga electrónica, basada en motor de DC para una bancada de
ensayos de accionamientos multifásicos
8 CAPÍTULO. BIBLIGRAFÍA
Capítulo. Bibligrafía
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Texas Instruments. TMS320F28335. www.ti.com. [En línea] Junio de 2007. [Citado el: 24 de
Noviembre de 2014.] http://www.ti.com/product/tms320f28335.
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skm100gb063d-22890040.
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Noviembre de 2015.] http://www.ti.com/lit/ds/symlink/sn6501.pdf.
Máquinas Eléctricas de Jesús Fraile Mora. Ibergarceta Publicaciones S.L.; Edición: 1 (18 de
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Tesis Doctoral Estudio Comparativo de Estrategias de Control Post-Falta en Accionamientos
Multifásicos de Ignacio González Prieto. Sevilla 2015.
Proyecto Final de Carrera Control de velocidad de una máquina de corriente continua para emular
turbinas eólicas de Mario Bermúdez Guzmán. Málaga 2014.
Artículo publicado en IEEE Transactions on Industrial Electronics, Vol. 63, NO. 1, January 2016
Multiphase Electronic Drives: Introduction
