Diseño de un filtro para la mitigación de armónicos producidos por un variador de frecuencia acoplado a un motor - generador asíncrono trifásico de 1,5 kw

Abstract

El presente trabajo de investigación se enfoca en el diseño y simulación de filtros pasivos para la mitigación de los armónicos generados por un variador de frecuencia acoplado a un motorgenerador. El objetivo principal es reducir los armónicos producidos por el variador de frecuencia dentro de la red del laboratorio de máquinas eléctricas. Para ello, se describieron las causas y efectos de los armónicos, así como los métodos de mitigación. Se realizó un análisis en donde los datos se obtuvieron mediante mediciones experimentales realizadas con un analizador de red, mientras que el diseño del filtro se basó en un enfoque matemático, realizando cálculos con ecuaciones necesarias para determinar los parámetros de los filtros pasivos. Estos parámetros se introdujeron dentro del entorno de simulación de Simulink, donde también se modeló el sistema eléctrico que incluye tanto el variador de frecuencia como el motor-generador. Se empleó el método correlacional para comparar los resultados obtenidos con y sin los filtros pasivos. Las simulaciones revelaron un espectro de armónicos elevado cuando el variador de frecuencia está en uso, pero gracias a los filtros pasivos se logra mitigar eficazmente las corrientes indeseadas, reduciendo significativamente tanto el THD total como el individual. Se recomienda realizar simulaciones con cargas que representen fielmente las condiciones reales para garantizar la viabilidad del filtro y optimizar los resultados en la práctica en caso de una futura implementación.