Control del factor de potencia de la alimentación trifásica de un motor de inducción con control de velocidad

Abstract

El motor de inducción se utiliza mucho en las unidades motrices de procesos industriales, debido a su construcción robusta, buena regulación de velocidad y requerimientos mínimos de mantenimiento. No obstante, el motor de inducción consume potencia reactiva de la red para establecer su campo magnético y en consecuencia, reduce el factor de potencia de la red de suministro. Además, cuando se regula la velocidad del motor de inducción se requiere una etapa de rectificación, en donde se convierte la corriente alterna de la red de suministro a corriente directa, lo que provoca una alta distorsión en corriente en la red de suministro, con su consecuente generación de armónicos en corriente y disminución del factor de potencia. En el presente proyecto se propone un sistema de control de potencia reactiva aplicado a un sistema de rectificación controlada para mejorar el factor de potencia en la red de suministro. El controlador del sistema de rectificación es diseñado y validado en un prototipo de laboratorio. Un controlador de potencia reactiva es sintetizado para controlar la potencia reactiva y el voltaje del bus de CD. La ley de control super-twisting se aplica para proveer robustez en el desempeño del sistema y cancelar las perturbaciones externas originadas por un sistema que controla la velocidad angular de un motor de inducción teniendo como carga un generador de inducción conectado directamente a la red eléctrica. Resultados experimentales validan la robustez del sistema de control de potencia reactiva aplicado al sistema de rectificación controlada.