Diseño y construcción de una fuente conmutada para variadores de velocidad de corriente alterna

Abstract

Las fuentes de polarización han tenido un desarrollo permanente en los últimos tiempos, debido a la utilización de nuevas tecnologías con el fin de mejorar las características de las mismas, en cuanto a rendimiento, regulación, tamaño, peso y costo, por ello, las fuentes conmutadas son utilizadas hoy en día, en la mayoría de equipos que requieren de una fuente de polarización de DC, relegando a las fuentes convencionales o también llamadas lineales. En el presente trabajo se realiza el diseño y construcción de una fuente conmutada para variadores de velocidad de corriente alterna, estos últimos equipos, desarrollados en el laboratorio de Control de Máquinas de la Escuela Politécnica Nacional. La fuente diseñada, cuenta con cinco salidas aisladas entre sí, 4 salidas de 12v y una salida de 5v, para la polarización de elementos de conmutación y circuito de control del variador de velocidad respectivamente. Las salidas aisladas ofrecen una condición de seguridad, que evita la posible exposición de estas etapas al voltaje de 311VDC, ante una condición de falla, pues, a este nivel de voltaje está conectada la fuente conmutada y el variador. Las salidas múltiples y su aislamiento, se consiguen por el uso de una fuente conmutada tipo flyback, la cual convierte un nivel de voltaje DC en la entrada, a otros niveles distintos a las salidas, mediante la utilización de un transformador de alta frecuencia de núcleo de ferrita. La conexión de la fuente hacia los 311VDC permite el funcionamiento de la misma, ante condiciones desfavorables, como una falta de fase. En el caso de utilizar una fuente convencional, ésta, dejaría de entregar la polarización necesaria frente a tal condición en forma casi inmediata, esto se evita, con el uso de la fuente conmutada permitiendo un tiempo de respaldo suficiente como para alertar de condiciones de falla y dejar al variador en un modo de operación segura, protegiendo de esta manera al variador, como también al motor de inducción trifásico cuyo funcionamiento y control es realizado desde el mismo variador.