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Articulo de referencia

Control escalar

El control escalar de un motor eléctrico de CA es una forma de lograr la operación de velocidad variable manipulando la tensión o corriente de alimentación ("magnitud") y la fre...

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El control escalar de un motor eléctrico de CA es una forma de lograr la operación de velocidad variable manipulando la tensión o corriente de alimentación ("magnitud") y la frecuencia de alimentación, ignorando la orientación del campo magnético dentro del motor. [ 1 ] El control escalar se basa en ecuaciones válidas para una operación en estado estacionario [ 2 ] y frecuentemente es de lazo abierto (sin sensores excepto el limitador de corriente ). El control escalar ha sido reemplazado en gran medida en motores de alto rendimiento por el control vectorial , que permite un mejor manejo de los procesos transitorios. [ 1 ] El bajo costo y la simplicidad mantienen el control escalar en la mayoría de los motores de bajo rendimiento, a pesar de la inferioridad de su rendimiento dinámico; [ 3 ] se espera que el control vectorial se universalice en el futuro. [ 4 ]

Tipos

Las variantes del control escalar incluyen el control de lazo abierto y el control de lazo cerrado. [ 5 ]

Bucle abierto

El enfoque más común [ 3 ] hace que el voltaje V sea proporcional a la frecuencia f (denominado control V/f , control V/Hz , voltios/hercios constantes , CVH [ 3 ] ). La ventaja de la variante V/f radica en mantener constante el flujo magnético dentro del estator , conservando así el rendimiento del motor en todo el rango de velocidades. Generalmente, se emplea un aumento de voltaje a bajas frecuencias para compensar la resistencia de las bobinas. [ 1 ] [ 6 ]

Un control V/f de lazo abierto funciona bien en aplicaciones con par de carga casi constante y cambios graduales en la velocidad de rotación. Los controladores que implementan este método a veces se denominan variadores de CA de propósito general . [ 5 ]

Circuito cerrado

Si se utilizan sensores ( configuración de lazo cerrado ) para una respuesta de transición mejor/más rápida, el enfoque común utiliza un sensor de velocidad de rotación (el llamado control V/Hz de lazo cerrado ). [ 5 ] El error de velocidad se pasa a través del controlador proporcional-integral para crear la diferencia de deslizamiento acumulada que se combina con la lectura directa del sensor de velocidad en una señal de control de frecuencia. [ 7 ]

En una variante de control de par (TC, que no debe confundirse con el control directo de par, también conocido como DTC), el par del motor se mantiene constante en estado estacionario, lo que requiere un sensor de corriente . [ 3 ] Las señales de control de frecuencia y flujo (tensión o corriente, según el tipo de accionamiento [ 8 ] ) están desacopladas, con el control de flujo impulsado por la estimación de flujo y el control de frecuencia impulsado por la estimación de par y los datos del sensor de velocidad. [ 9 ] El mayor rendimiento conlleva una mayor complejidad y posibles problemas de estabilidad asociados. [ 10 ]

Referencias

  1. ^ Finch y Giaouris 2008 , pág.483. 
  2. ↑ Buja y Kazmierkowski 2004 , pág. 744.
  3. ^ Trzynadlowski 2013 , pág .43. 
  4. ↑ Bose 2009 , pág. 11.
  5. ^ Chan y Shi 2011 , pág.3. 
  6. ↑ Bose 2002 , pág. 340.
  7. ↑ Bose 2002 , págs. 342–344.
  8. ↑ Con la retroalimentación de corriente implementada, el motor puede ser accionado mediante un inversor alimentado por voltaje o un inversor alimentado por corriente .
  9. ↑ Bose 2002 , págs. 345–346.
  10. ↑ Bose 2002 , pág. 345.

Fuentes

  • Finch, John W.; Giaouris, Damian (2008). "Controlled AC Electrical Drives" (PDF) . IEEE Transactions on Industrial Electronics . 55 (2). Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE): 481–491 . doi : 10.1109/tie.2007.911209 . ISSN 0278-0046 . 
  • Buja, GS; Kazmierkowski, MP (2004). "Control directo de par de motores de CA alimentados por inversores PWM: una revisión". IEEE Transactions on Industrial Electronics . 51 (4). Instituto de Ingenieros Eléctricos y Electrónicos (IEEE): 744– 757. doi : 10.1109/tie.2004.831717 . ISSN 0278-0046 . 
  • Trzynadlowski, AM (2013). "Control escalar de motores de inducción" . El principio de orientación del campo en el control de motores de inducción . Electrónica de potencia y sistemas de potencia. Springer US. ISBN 978-1-4615-2730-5. Consultado el 29 de octubre de 2023 .
  • Chan, TF; Shi, K. (2011). "Control escalar" . Control inteligente aplicado a accionamientos de motores de inducción . IEEE Press. Wiley. ISBN 978-0-470-82828-1. Consultado el 31 de octubre de 2023 .
  • Bose, BK (2002). Electrónica de potencia moderna y variadores de CA (PDF) . Edición económica oriental. Prentice Hall PTR. ISBN 978-0-13-016743-9. Consultado el 31 de octubre de 2023 .
  • Bose, Bimal (2009). "El pasado, presente y futuro de la electrónica de potencia [Introducción de invitado]". IEEE Industrial Electronics Magazine . 3 (2). Instituto de Ingenieros Eléctricos y Electrónicos (IEEE): 7– 11, 14. doi : 10.1109/mie.2009.932709 . ISSN 1932-4529 .