Puente en H con control de corriente para una máquina de corriente continua

Abstract

El Proyecto Final de Carrera que se describe a continuación tiene el objetivo de realizar un convertidor de potencia para utilizarlo en un accionamiento eléctrico que servirá para las prácticas en el laboratorio de máquinas eléctricas del Departamento de Ingeniería Eléctrica y Electrónica del Edificio Los Pinos. Un accionamiento eléctrico básicamente está formado por una máquina eléctrica y un convertidor de potencia y su objetivo es controlar la velocidad de la máquina de forma que gire a velocidad variable. Con un accionamiento eléctrico se puede mejorar el rendimiento de una máquina con respecto a si esta funcionase sin la ayuda de un convertidor. En este PFC se pretende conseguir un convertidor para un accionamiento de corriente continua, ya que se utilizará una máquina de corriente continua. Históricamente los accionamientos de continua han sido muy utilizados, ya que se podían controlar por separado par-velocidad y flujo. Es decir, existe un desacoplamiento entre ambas magnitudes que permiten controlar la maquina fácilmente. En lo que se refiere al convertidor de potencia se utilizará un convertidor estático. Se destaca el que sea un convertidor estático ya que antes los había de tipo dinámico; pero ahora gracias al desarrollo de la electrónica de potencia se pueden tener convertidores que no se muevan. En este PFC se desarrollará el convertidor denominado puente completo o puente en H. Como se dijo anteriormente, el objetivo de un accionamiento es controlar la velocidad de una máquina, y para ello se debe controlar el comportamiento del convertidor electrónico que logra este propósito. Dicho control se consigue con los denominados lazos de control. Existen dos tipos de lazos de control: abierto y cerrado. El primero de ellos se realiza fácilmente y tiene bajo coste; en contrapartida son menos robustos y precisos en el control. El segundo consta de realimentación que ayuda a comparar en todo momento la magnitud de referencia a seguir con la magnitud medida. Por eso permite obtener más precisión y robustez que el anterior a costa de su mayor precio y elaboración. Es este lazo de control el que se implementará en este PFC. La realimentación del lazo cerrado se tiene con varias magnitudes: velocidad, par, posición, corriente, etc. Pudiéndose conseguir lazos en cascada con dichas magnitudes, es decir, lazos cerrados dentro de otros. En este PFC, el puente en h se controlará mediante dos lazos cerrados en cascada: uno interno de corriente y otro externo de velocidad que le envía órdenes al primero. El lazo de velocidad ya ha sido realizado en un PFC anterior, por lo que sólo será necesario construir el lazo interno de corriente.