Metodología y criterios de optimización del ruido generado por la máquina de inducción trifásica, alimentada mediante técnicas de modulación PWM

Abstract

El gran desarrollo tecnológico experimentado desde las últimas décadas del siglo XX hasta nuestros días, lleva aparejado un sinfín de innovaciones y mejoras en los procesos industriales, especialmente desde la aparición de los dispositivos Electrónicos de Potencia de estado sólido. En el caso de las Máquinas Eléctricas, éstos han sido ampliamente aplicados al control de los parámetros mecánicos de las mismas, más aún, desde el momento en que el coste derivado de su uso se ha hecho tremendamente asequible. Muchas de las técnicas de control sobre Máquinas Eléctricas están basadas en lo que se conoce como Modulación por Ancho de Impulso (PWM). Este tipo de técnicas actúan sobre la señal que alimenta a cada tipo de máquina, en pos de diferentes resultados, como por ejemplo: mejora del rendimiento, mayor control, menor consumo, mejora de la calidad de la señal... Como en cualquier entorno, las mejoras experimentadas en un determinado sentido, pueden ir acompañadas de algún tipo de consecuencias, no siempre deseables, como es un aumento del nivel de ruido acústico emitido por la máquina, especialmente a bajas velocidades de operación, en las que la componente electromagnética de dicho ruido es predominante. Por su parte, ciertos parámetros constructivos de las máquinas como el número de polos, condicionan el nivel de ruido generado por éstas, siendo a su vez determinantes a la hora de seleccionar una determinada técnica o parámetro de control. El trabajo desarrollado en esta tesis precisamente está centrado en el estudio del comportamiento acústico de las máquinas eléctricas y de forma particular del Motor de Inducción Trifásico. Se trata de establecer una metodología clara, sencilla y fiable que permita aislar las componentes de ruido y obtener el resultado de la emisión acústica de la Máquina ante diferentes modos de operación y configuraciones, como el número de polos de la misma. Como aplicación de dicha metodología se estudia el comportamiento acústico de una Máquina de Inducción, con diferente número de polos, ante varias técnicas de modulación PWM de reciente concepción, cada una de ellas con distinta finalidad en origen, tratando de establecer una correlación y extrapolación de los resultados, que permita seleccionar la configuración de los parámetros de control más adecuada para una óptima emisión acústica, en función de lo objetivos y condiciones planteados según el caso.