Diseño, desarrollo y evaluación de sistemas de control de una máquina de inducción de 5 kW basado en sistema de prototipado rápido

Abstract

[ES] Actualmente, los motores de inducción son las máquinas más utilizadas en la industria. Algunos autores señalan que cerca del 50 % de la energía que se demanda en un país industrializado es consumida por este tipo de máquinas. En este contexto, resulta de vital importancia disponer de robustos sistemas de control que hagan funcionar los motores de inducción en sus condiciones óptimas. Además, la evolución de la electrónica de potencia ha facilitado el uso de los accionamientos eléctricos, los cuales adquieren un especial interés cuando se aborda el estudio de las máquinas de inducción. Con este trabajo se pretende exponer la metodología seguida en el proceso de diseño y simulación de algunas estructuras de control de máquinas de inducción estudiadas en el máster universitario en ingeniería industrial. Mediante la utilización de herramientas informáticas se han implementado y evaluado dichas estructuras en un modelo de un sistema físico denominado Triphase. Dicho sistema está formado por un banco de ensayos de dos motores junto con sus inversores, sistema de alimentación y ordenador para la comunicación con el usuario. A lo largo del documento se encontrará un capítulo con los antecedentes que han llevado a la realización del trabajo. Acto seguido se exponen los ensayos realizados para la caracterización del motor y, posteriormente, se explican las estructuras de control utilizadas, junto con su implementación en el sistema y la comparación entre los resultados obtenidos.

[EN] Nowadays, induction motors are the most used machines in the industry. Some authors point out that about 50 % of the energy demanded in an industrialized country is consumed by this type of machines. In this context, it is vitally important to have robust control systems that operate induction motors in their optimal conditions. Furthermore, the evolution of power electronics has facilitated the use of electric drives, which acquire a special interest when it is tackled the study of induction machines. This thesis aims to expose the methodology followed in the design and simulation process of some computer tools, these structures have been implemented and evaluated in a model of a physical system called Triphase. This system is made up of a test bench with two motors and its inverters, the power supply system, and a computer for communication with the user. Throughout the document it will be found a chapter with the background that led to the completion of the thesis. Then, the tests carried out for the characterization of the motor are exposed and, later, the control structures used are explained with their implementation in the system and the comparison between the results obtained.