ELECTRNICA DE POTENCIA II PROYECTO FINAL IMPLEMENTACIN DE UN VARIADOR DE VELOCIDAD PARA MOTORES DE INDUCCIN OBJETIVO: Disear e implementar un variador de velocidad para un motor de induccin trifsico de 1 HP, utilizando el circuito de Freescale MC3PHAC. INTRODUCCIN: Los variadores de velocidad son utilizados en aplicaciones donde se requiere controlar motores de CA bajo un rgimen de velocidad y par de carga variables. Como ejemplos tenemos: bombas, ventiladores, bandas transportadoras, enseres domsticos, etc. Para este propsito es necesario tener la posibilidad de variar tanto la frecuencia como la tensin de salida entregada al motor, de acuerdo a ciertos niveles de referencia. Adems estas variaciones en frecuencia y tensin deben hacerse de forma apropiada para evitar cambios bruscos en la corriente demandada por el motor y reducir los estreses mecnicos. DESCRIPCIN: En este proyecto se utilizar el circuito integrado MC3PHAC de Freescale, el cual es un circuito diseado para el control de motores en base a una estrategia Volts/Hertz que ajusta la frecuencia y tensin de salida. Tiene dos modos de operacin: independiente por redes pasivas (standalone) y serial a travs de una PC.

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As en base a los parmetros de configuracin se generan las 6 seales de conmutacin de los interruptores activos de un puente inversor trifsico. Tambin contempla la seal de conmutacin de un interruptor para el frenado. Los manuales tcnicos y de aplicacin pueden encontrarse en las siguientes pginas WEB: http://www.freescale.com/webapp/sps/site/prod_summary.jsp?code=MC3PHAC http://www.datasheetcatalog.net/es/datasheets_pdf/M/C/3/P/MC3PHAC.shtml http://www.datasheetpro.com/5647_view_MC3PHAC-Based_datasheet.html El proyecto buscar implementar la configuracin independiente (standalone) del MC3PHAC que se muestra a continuacin:

De la figura anterior se observa que el circuito tiene 4 tipos de controles: aceleracin, velocidad, paro/inicio (start/stop), direccin (for/rev) e inicializacin (reset). La alimentacin de CA al rectificador que genere el voltaje CD del inversor debe ser 2 de 4

monofsica a 120V rms, donde debe existir un control por medio de relevadores magnticos o de estado slido para activar la alimentacin e incorporar protecciones de sobre-corriente. De preferencia se debe incluir un cargado suave del capacitor del bus de CD, utilizando un relevador temporizado para evitar disparar las protecciones de corriente por este efecto. Adems, el voltaje del bus de CD debe ser sensado utilizando un amplificador operacional aislado (HCPL-7800 o HCPL-7840), y as poder enviar esta informacin al MC3PHAC y detectar un nivel bajo en este parmetro en el variador de velocidad. http://www.datasheetcatalog.com/datasheets_pdf/H/C/P/L/HCPL7800.shtml http://www.datasheetcatalog.com/datasheets_pdf/H/C/P/L/HCPL-7840.shtml Para el disparo y aislamiento de los interruptores activos en el puente inversor trifsico pueden utilizarse opto-acopladores de alta velocidad como el 6N135, HCPL-4504, HCPL3120 o HCPL-3140: http://www.datasheetcatalog.com/datasheets_pdf/H/C/P/L/HCPL-4504.shtml http://www.fairchildsemi.com/pf/6N/6N135.html http://www.datasheetcatalog.com/datasheets_pdf/H/C/P/L/HCPL-3120.shtml http://www.datasheetcatalog.com/datasheets_pdf/H/C/P/L/HCPL3140.shtml o drivers para ramas de inversor como los CIs IR2110 o IR2113: http://www.irf.com/product-info/datasheets/data/ir2110.pdf http://www.datasheetcatalog.org/datasheet/irf/ir2110.pdf Los interruptores de potencia deben montarse sobre disipadores de calor, para evitar la degradacin de sus propiedades por un escenario de sobre-temperatura. El desarrollo del proyecto se define en 2 etapas: ETAPA 1 (DISEO E IMPLEMENTACIN PRELIMINAR) Primeramente se presentar el diseo del circuito en un reporte preliminar y una implementacin en protoboard, incluyendo las protecciones necesarias de sobrecorriente. El diseo ser evaluado en un banco de pruebas del Lab. de Instrumentacin y Control con un motor de induccin Baldor de 1 HP. Fecha de entrega: antes del 23 de Abril de 2010 (Viernes).

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ETAPA 2 (IMPLEMENTACIN FINAL) Finalmente se entregar el diseo final en placa PCB incluyendo un reporte final donde se describa: 1. Objetivo, 2. Caractersticas del circuito final, 3. Diseo elctrico/electrnico, 4. Grficas de la respuesta experimental 5. Conclusiones. Fecha de entrega: antes del 21 de Mayo de 2010 (Viernes).

EQUIPO 1: Miguel Velzquez Pantoja Amparo Vega Hdz. Leonardo Mndez Nuez Ricardo Ramrez Huerta EQUIPO 2: Mauricio Balderas Martn Vzquez Rodrguez Ral Cruz Lamoglia Ruben Tobias Sifuentes EQUIPO 3: Roberto Martnez Montejano Oscar Escalante Gomez Jess Ricardo Jonguitud Ral Castillo Meraz EQUIPO 4: Erick Vzquez Oviedo Ernesto Coronado Sinuhe Arriaga Zapata Juan Fco. Velez

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