Diseño e implementación de un controlador de velocidad de un motor monofásico utilizando la técnica de control mediante modulación de ancho de pulso sinusoidal (spwm) de dos y tres niveles

Abstract

En la Escuela de Formación Tecnológica existe la necesidad de un modulo didáctico de control de velocidad con el cual el estudiante puede observar una de las tantas técnicas que se utilizan para controlar la velocidad de un motor monofásico. Respondiendo al requerimiento y uso de un controlador de velocidad de un motor monofásico se ha creído conveniente diseñar e implementar un controlador de velocidad mediante modulación de ancho de pulso sinusoidal de dos y tres niveles que satisfaga esta necesidad todo esto dentro de un plano de la competitividad económica y de la eficiencia del variador. Este proyecto plantea como objetivo el diseñar e implementar un control de velocidad utilizando la técnica SPWM para controlar un motor monofásico de ¼ de HP, para esto se ha implementado un control efectivo y rápido lo cual involucra la transferencia de energía desde la fuente mediante un proceso controlado usando dispositivos de conmutación de semiconductores los cuales son encendidos y apagados en forma repetida. Los algoritmos que generan las funciones de switcheo (Técnicas de modulación de ancho de pulso) son importantes. Para el diseño del variador de velocidad, es necesario disponer de una parte de potencia, la misma que ha sido debidamente dimensionada de acuerdo a la potencia con que se va a trabajar. El modulo de potencia consta de un puente rectificador monofásico para la obtención del voltaje DC, que servirá de fuente para el circuito inversor implementado mediante un puente monofásico totalmente controlado donde los elementos de switcheo son mosfets. El control se realiza aplicando la técnica SPWM obteniendo pulsos mediante un algoritmo que compara una onda senoidal y una portadora triangular por medio del microcontrolador PIC 16F877A. Además se desarrolla un interfaz hombre-máquina que permite amplias opciones de control del modulo así como un fácil manejo por parte del usuario, finalmente, se realiza pruebas para comprobar el correcto funcionamiento del variador.