Análisis de eficiencia de motores asincrónicos en presencia de desbalances y armónicos en la tensión; Efficiency analysis of induction motors in the presence of harmonics and unbalance voltage

Resumo

En los sistemas eléctricos de potencia es muy común encontrar problemas de calidad de la energía. La circulación de armónicos de tiempo en las redes de suministro eléctrico industrial junto al desbalance de tensión, afecta considerablemente el funcionamiento de los motores asincrónicos trifásicos y dificulta su caracterización energética. Existen diferentes métodos in situ para la estimación de la eficiencia de los motores. Sin embargo, ninguno ha sido lo suficientemente preciso para el análisis bajo la influencia de armónicos, desviaciones y desbalance de tensión. En este trabajo se presenta un procedimiento basado en los circuitos equivalentes, con segregación de pérdidas y empleando un Algoritmo de Forraje Bacterial (AFB), que permite determinar en condiciones de campo y con baja invasividad, la eficiencia energética de motores asincrónicos trabajando en las condiciones señaladas. El método se probó satisfactoriamente en un motor de 1,5 kW alimentado con niveles significativos de desbalance y armónicos de tensión.

In electric supply systems it is very common to find problems of power quality. The time harmonic flow in industrial electrical grids with voltage deviations and unbalance, significantly affects three phase induction motor operation and makes difficult energy characterization. There are different methods for in situ estimation of motors efficiency. However, none of them have been sufficiently precise for the analysis under non-sinusoidal, deviated and unbalanced voltage conditions. This paper presents a method based on the equivalent circuits, with losses segregation and using Bacterial Foraging Algorithm (BFA). It allows determining under field conditions and low invasiveness, energy efficiency of induction motors operating under the before mentioned conditions. This method was tested successfully on a 1,5 kW motor, fed with significant levels of unbalance and voltage harmonics.