Reportaje Figura 2. Circuito equivalente para un motor (1 fase). Figura 3. Formas de onda y resultados FFT para un motor accionado por un inversor actual (medido con un Analizador de Potencia PW6001). conmutación y sus armónicos con un error de 0,1% o menor. Sin embargo, las pérdidas en un motor real incluyen las pér- didas magnéticas debidas al material del núcleo así como las pérdidas debidas a diversos factores como por ejemplo los efectos en la superficie de los cables además de la porción de resistencia mostrada en la Figura 2. En consecuencia, una banda de frecuencia algo mayor es necesaria para medir la potencia con más precisión en la frecuencia de conmutación y sus armónicos. La banda que realmente se necesita está afec- tada por factores tales como las características de frecuencia de las respectivas pérdidas. La Figura 3 muestra las formas de onda de tensión y corriente reales de un motor accionado por un inversor SiC, así como los resultados FFT asociados. La Tabla 1 proporciona información detallada acerca de las medidas objetivo. Puesto que la tensión tiene una forma de onda PWM, un aná- lisis de los resultados FFT revela componentes de frecuencia superiores a 1 MHz. Los analizadores de potencia estándar no proporcionan una banda de medida suficiente para medir las formas de onda de tensión con el grado de precisión requerido. Observando la corriente es evidente que las componentes de la corriente no exceden los 200 kHz. Además, la forma de onda se parece a una onda senoidal. Esta forma se deriva del hecho de que la componente inductiva del motor hace que sea menos probable que fluyan corrientes de alta frecuencia, como se ha descrito anteriormente. De este modo, es deseable usar un analizador de potencia con características favorables para tensión, corriente y diferencia de fases en la banda de al menos 5 ó 7 veces la frecuencia de conmutación para permitir una medida de potencia precisa en la salida del inversor. En este sentido, el uso de frecuencias de conmutación cada vez más altas para inversores SiC tiene el efecto de requerir una banda de frecuencia mayor. En general, los sensores de corriente se usan cuando se mide la corriente en un sistema de accionamiento motor. En este tipo de aplicaciones, el error de fase de los sensores de corriente se convierte en una problemática. Todos los sensores de corriente tienen una tendencia a mostrar mayor error de fase a altas fre- cuencias, y esta tendencia se convierte en una fuente de error cuando se mide potencia a altas frecuencias. Como se muestra en la Figura 2, la componente inductiva de los bobinados del motor es dominante a altas frecuencias. Como resultado, la potencia en la frecuencia de conmutación y sus armónicos está caracterizada por un bajo factor de potencia. Basado en la Ecuación (1), el error de fase tiene un impacto muy grande en el error de medición de potencia a valores de factor de potencia bajos (valores de q de aproximadamente 90°). Por lo tanto, no es posible medir potencia con un alto grado de precisión a no ser que el error de fase de los sensores de corriente se pueda corregir. El analizador de potencia PW6001 de Hioki Inverter Motor Switching element Switching frequency Inductance Resistance SIC _MOSFET SCH2080KE 20 kHz 3.6 mH 0.9 Tabla 1. Especificaciones de un motor e inversor SiC. aspecto de una forma de onda triangular. Cuando se calculan valores RMS para una forma de onda triangular en el dominio de la frecuencia, las medidas pueden producir valores RMS con un error del 0,1% o menores si se pueden medir armónicos de quinto orden. Aquí la potencia activa Pf se puede expresar como una función de la tensión Uf, la corriente If, y la dife- rencia de fase tensión-corriente qf como se ve a continuación: Pf = Uf · If · cosqf (1). De este modo, si tanto la tensión como la corriente es 0, la potencia activa para esa componente de frecuencia será 0. Asumiendo medidas de una precisión de 0,1%, la corriente con componentes armónicos de séptimo orden o superiores se puede ignorar, como se ha visto anteriormente. Por lo tanto, es suficiente con medir tensión, corriente y diferencia de fase de manera precisa dentro de la banda de 5 a 7 veces la frecuen- cia de conmutación para medir potencia en la frecuencia de 34