Aplicacin de SPWM:Una de las aplicaciones de la modulacin sinusoidal de ancho de pulso se encuentra en el rea trifsica; este tipo de modulacin presenta algunas ventajas a la hora de trabajar en este tipo de sistemas.Especficamente se trabajar esta modulacin en aplicaciones parta motores; en la figura 1 se presenta el diseo del circuito que permitir un manejo deseado de la velocidad as como el manejo en las lneas trifsicas de alimentacin del motor, utilizando amplificadores operacionales como comparadores.

Figura 1. Circuito que permite alimentacin trifsica especial.

Hay 2 ventajas principales de este circuito frente a la lnea trifsica de alimentacin convencional:

1. Las seales de salida del circuito, es decir las que en fin van a alimentar al motor son seales cuadradas, por lo cual a diferencia de una seal sinusoidal normal, este tipo de seal al alimentar al motor lo hace pasando de un estado alto a uno bajo en un tiempo relativamente bajo (segn la tasa de slew rate del amplificador), no como una onda sinusoidal que lo hace cambiando entre estados positivos a menos positivos negativos a ms negativos en un tiempo considerable (dependiendo de la frecuencia de operacin); esta ventaja complementa al segundo punto nombrado a continuacin.

2. Manejo del duty cicle (ciclo til) en la seal de salida debido a la frecuencia de operacin del generador de seales con una seal triangular. Esta ventaja

es en lo que se basa la operabilidad de este circuito, pues al poder manejar el duty cicle de la seal de salida en cada una de las fases por igual permitir regular la velocidad a la que se quiera trabajar el motor, pues a menor porcentaje de duty cicle de la seal, menor ser la velocidad del motor y a un mayor porcentaje de este ciclo la velocidad del motor se incrementar; esta ventaja respecto a la lnea de alimentacin sinusoidal, se basa en la modulacin de velocidad del motor, gracias tambin a la ventaja 1.

Hay que aclarar que este circuito se trabaja ptimamente para motores trifsicos asincrnicos, en donde se desea mantener constante el torque de su eje, y las seales de alimentacin estn desfasadas entre s 120 grados.

Resultados de la simulacin:Las siguientes simulaciones se realizaron con un generador de una seal triangular de 20 Vpp a 5khz, y una lnea de alimentacin de 3 fases de 14Vrms a 5Khz de acuerdo con el circuito de la figura 1.Debido a esto el periodo de cada seal ser de 200us; por lo tanto el desfase de 120 grados, en el tiempo debe ser de 66.67 us.Como se puede ver en la figura 2 el desfase en el tiempo entre las lneas 1 y 2 de salida; temporalmente es de 74.73us es decir aproximadamente 134.5 grados.Se puede apreciar en la figura 3 el desfase en el tiempo entre las lneas 1 y 3 de salida; temporalmente es de 63.26us es decir aproximadamente 114 grados.

Figura 2. Desfase entre lneas de transmisin

1 y 2.

Figura 3. Desfase entre lneas de transmisin 1 y 3

A continuacin se presentan los resultados obtenidos al variar la frecuencia del generador solo para la lnea 1 pues para las dems lneas ser lo mismo pero desfasado, se podr percibir el cambio en el duty cicle de la seal.Anlisis del duty cicle a frecuencias en el generador determinadas:

Figura 4: A 10kHz la seal presenta un ciclo til de 41.7%

Figura 4. Lnea de salida 1, a 10kHz

Figura 5: A 100Hz la seal presenta un ciclo til de 57.2%

Figura 5. Lnea de salida 1, a 100Hz Figura 6: A 1kHz la seal presenta un

ciclo til de 55.2%

Figura 6. Lnea de salida 1, a 1kHz

Conclusiones

El ciclo til de trabajo de una lnea trifsica permite controlar la velocidad de un motor asncrono trifsico; donde si la frecuencia del generador es igual a la de la lnea de alimentacin de los amplificadores operacionales, la seal tendr un ciclo til del 50%, a medida que aumenta la frecuencia baja este ciclo til, y cuando la frecuencia del generador cae, el ciclo til se incrementa.

El control trifsico del motor por una seal cuadrada para el manejo de velocidad es mejor que el control por una seal sinusoidal.

Los amplificadores operacionales son idneos para la modulacin del ancho de pulso por una seal sinusoidal, utilizados a modo de comparadores.

Referencias

Diseo encontrado en: http://beetech.web.infoseek.co.jp/rc_inverter_01.htm (ajustado para el diseo de motores por los autores)

Informacin sobre el manejo de velocidad en:Variador de velocidad para motores trifsicos asincrnicos; Marder, Felipe - Toranzos, Vctor - Aquino, Carlos de J. - Lombardero, Oscar G.; paper 2006-T-053; Universidad nacional del nordeste; C omu n i c a c i o n e s C i e n t f i c a s y T e c n o l g i c a s 2 0 0 6

Diseo complementado para la aplicacin y su anlisis por los autores.