Evaluación del compromiso entre distorsión armónica y eficiencia energética en los sistemas de mejoramiento del factor de potencia de los alimentadores Zeta, Luo y Cuk para motores de DC sin escobillas

Resumen

El objetivo del presente artículo es evaluar el compromiso existente entre la distorsión armónica y la eficiencia
energética de los manejadores para motores de DC sin escobillas, basados en los convertidores Zeta, Luo y Cuk aislados para determinar las ventajas y contribuciones de cada convertidor respecto a la eficiencia energética. Así mismo, la relación que tiene dicha eficiencia con la calidad de la energía eléctrica. Para realizar la evaluación planteada se han utilizado los modelos de los convertidores encontrados en la literatura, como también los modelos de simulación del inversor y del motor encontrados en la herramienta Simscape Electronics del software Matlab. La investigación se centró en comparar el factor de potencia, la distorsión armónica total (THD) y la eficiencia energética (entendida como el cociente entre la energía activa consumida por el motor y la energía activa entregada por la red de AC) de un sistema alimentador para un motor BLDC. Para efectuar la comparación se definieron dos criterios de desempeño basados, respectivamente, en la simulación del sistema con los convertidores en modo ideal y en modo real. De las pruebas experimentales se observó que conforme aumenta la eficiencia energética del sistema aumenta la THD y disminuye el factor de potencia visto por la red de AC. Del trabajo se concluyó que el convertidor Luo es el que presenta el mejor compromiso entre distorsión armónica y eficiencia energética.