INVERSOR PARA CONTROLAR LA VELOCIDAD DE UN MOTOR DE INDUCCIÓN MONOFÁSICO DE FASE PARTIDA

Esta tesis trata del diseño e implementación de un inversor monofásico para motores de inducción. El sistema completo está compuesto por una etapa de control y una etapa de potencia. La etapa de control la conforman: el microcontrolador, las etapas de acoplamiento y los controladores de los transistores; mientras que la etapa de potencia está formada por un puente de transistores bipolares con un circuito de amortiguamiento. El inversor produce una señal de c.a. que varía tanto en amplitud como en frecuencia. La amplitud está controlada por señales moduladas en anchura (PWM) generadas en el microcontrolador, estas son de un sólo ancho de pulso por cada medio ciclo. La implementación de esta técnica es sencilla y el contenido armónico que presenta es aceptable para esta aplicación. El microcontrolador usado es el PIC16F876A de Microchip. Este es de la gama media dentro de los ofrecidos por el fabricante, es económico y popular en el desarrollo de proyectos académicos, por lo tanto fácil de conseguir. En el algoritmo que se programó en el microcontrolador, se tomaron en cuenta los factores requeridos para poder controlar al motor en las regiones de par constante y de potencia constante. En la región de par constante, para lograr esa característica del motor, se requiere mantener la relación voltaje/frecuencia constante, además, se requiere también un voltaje de refuerzo o adicional para contrarrestar las pérdidas en el motor a bajas frecuencias. Para la región de potencia constante se requiere que el voltaje se mantenga en 120 V, sin importar la frecuencia a la que se esté operando. Y para ambas regiones se requiere incluir, entre el semiciclo positivo y negativo de la señal de excitación, un tiempo de retardo para permitir el apagado total de los BJT y evitar cortocircuitos en el puente. Se presentan de manera detallada todos los cálculos y factores que se tomaron en cuenta para elegir los componentes principales, tanto del puente inversor, como del circuito de amortiguamiento para ayudar en el apagado y encendido de los transistores (snubber)