Comprobación de las ventajas del tercer armónico de la máquina de inducción pentafásica para un vehículo eléctrico

     Como se comentó en el artículo sobre Máquinas polifásicas, una de las grandes ventajas de usar una máquina polifásica (en este caso una pentafásica) es la de usar el tercer armónico en nuestro favor, obteniendo mayor densidad de par y una señal del flujo más trapezoidal impidiendo que llegue a la saturación magnética del hierro. Esto se traduce en una reducción del tamaño de la máquina proporcionando la misma potencia.

     En la Figura 53 se puede observar como las corrientes abcde del primer armónico son mayores que las corrientes abcde de la suma del primer y tercer armónico.

 

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Figura 53 – Comparación de las corrientes abcde del primer armónico (rojo) y de la suma del primer y tercer armónico (azul)

     Para la simular la aportación del tercer armónico, es decir, introducir las tensiones usd3 y usq3, se multiplica usd1 y usq1 por un coeficiente, que en este caso será de 0,04. En general el valor k3 de inyección de tercer armónico debe ser tal que el flujo de tercer armónico sea un 15% en régimen permanente, porque es este valor del 15% el que hace que la forma de onda sea casi trapezoidal, evitando la saturación magnética del hierro. Este valor es el que usan habitualmente Lipo y Toliyat aunque puede ser mayor dependiendo de la aplicación.

Figura 54 – Diagrama de bloques del control vectorial utilizando el primer y tercer armónico