Discontinuous PWM strategy with frequency modulation for vibration reduction in asynchronous machines

Abstract

En este trabajo se ha realizado un estudio teórico-práctico de las frecuencias de resonancia de un motor y se ha demostrado que, ajustando la variable de control (manteniendo el orden de modulación de frecuencia para todas las técnicas ensayadas), es posible evitar su activación, reduciendo el nivel de vibraciones medido respecto a otras técnicas conocidas. Se han calculado las frecuencias máximas de conmutación de la onda portadora para diferentes órdenes de modulación de frecuencia. Se ha demostrado que dado un rendimiento deseado del inversor, es posible minimizar el nivel de vibraciones para un nivel de carga, medido con el correspondiente dispositivo basado en el uso de acelerómetro adosados al cuerpo de la máquina de inducción lo que redundará en un aumento de la vida útil de la máquina. Además, se muestra gráficamente cómo puede ajustarse la amplitud de cada armónico que aparece en la tensión de línea a la salida del inversor para reducir los efectos sobre el nivel de vibraciones del motor entre los límites máximo y mínimo (se llega a mostar uno en concreto). Los resultados demuestran cómo cambia el valor de THD para cada valor de K, debido a que cambian las amplitudes de los diferentes armónicos de tensión producidos. Tras la optimización del nivel de vibraciones es possible comprobar cómo el THD sigue siendo menor que con una técnica convencional que presenta mayor nivel vibracional, así como el valor RMS a la salida del inversor es mayor, por lo que el rendimiento del inversor también mejora.