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Control de Motores de Corriente Alterna - PowerPoint PPT Presentation


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Control de Motores de Corriente Alterna. Control de motores de inducción. Control escalar. Control vectorial. · Control escalar - Se regula la tensión y la frecuencia del estator o control volt/hertz.

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Presentation Transcript
Control de motores de corriente alterna

Control de Motores

de Corriente Alterna


Control de motores de corriente alterna

Control de motores de inducción

Control escalar

Control vectorial

· Control escalar

- Se regula la tensión y la frecuencia del estator o control volt/hertz.

- Regulación del flujo por la corriente inyectada en el estator en función de la frecuencia de deslizamiento rotórica w2.

  • · Control vectorial

  • Control orientado al campo (Field Oriented Control, FOC), que puede ser indirecto, o directo.

  • - Control de torque directo (Direct Self Control, DSC, Direct Torque Control, DTC)


Control de motores de corriente alterna

Los motores de inducción se pueden clasificar en dos categorías importantes, basadas en sus aplicaciones:

1) ASD (Adjustable-Speed Drives). Una aplicación importante en estos accionadores es regular la velocidad de

ventiladores, compresores, bombas, tracción eléctrica, incluidos vehículos híbridos, y otros procesos de

control industrial.

2) Servo Drives. Corresponde a controles sofisticados que pueden usar como servo drives en máquinas

herramientas, robótica y también puede emular las características de un motor de d.c. y un motor brushless

de d.c.


Control de motores de corriente alterna

Control escalar categorías importantes, basadas en sus aplicaciones:

Variador Volts/Hz en lazo abierto



Control de motores de corriente alterna

Control vectorial deslizamiento

Control vectorial orientado al campo FOC de Blaschke

El control escalar no tiene buen comportamiento dinámico.

  • El control vectorial provee el mismo control desacoplado de flujo y torque el cual es inherentemente posible en un motor de DC.

  • El principio del control orientado al campo de corriente puede ser explicado en referencia con las características de un motor de DC.



Control de motores de corriente alterna

1. Si pasa una corriente deslizamientoi_1 por el devanado del campo, este produce un campo magnético Y en el estator

2. Para que se pueda generar el torque, deberá pasar una corriente i_3 por el devanado de la armadura

3. Las fuerzas se aplican con un máximo torque, debido a que los ejes de los devanados de la armadura son perpendiculares a los del campo

4. El devanado de la armadura crea un campo de reacción que se opone al campo que lo crea. Por esta razón el campo de la armadura está compensado por un devanado de compensación 2, donde

( i_2=-i_3).

Estos devanados del estator producen en el estator un torque de reacción que actúa en contra de la armadura.


Control de motores de corriente alterna

En una máquina de DC, la corriente deslizamientoi_1 forma el campo y las corrientes i_2 +i_3 forman el torque.

Field and currents

Vector diagram

State of field and currents in a DC motor


Control de motores de corriente alterna

En un motor de inducción, para la generación de torque, la corriente en el devanado en cortocircuito sólo se puede generar por inducción, es decir con campo variable.

La corriente en el devanado 1 genera el campo.

Si se inyecta una corriente i_2 en el devanado 2, actuando previamente por un devanado de compensación, este induce en el rotor una corriente opuesta i_3.


Control de motores de corriente alterna

Motor de inducción corriente en el devanado en cortocircuito sólo se puede generar por inducción, es decir con campo variable.


Control de motores de corriente alterna

Debido a que la corriente inducida del rotor requiere un cambio de campo, el diagrama vectorial cambia luego de un cierto tiempo:

Motor de inducción. Rotor bloqueado


Control de motores de corriente alterna

Si -ficticiamente- se gira el estator, cambio de campo, el diagrama vectorial cambia luego de un cierto tiempo:i_1 y el campo Y están otra vez alineados.


Control de motores de corriente alterna

Si el campo no se puede mover desde la dirección de cambio de campo, el diagrama vectorial cambia luego de un cierto tiempo:i_1, pero se gira el estator continuamente con la rotación del campo, se puede obtener una orientación rígida de las corrientes alrededor del campo.

Por lo tanto, las condiciones en cualquier instante quedan similares a las del motor de DC.


Control de motores de corriente alterna

En realidad, el estator y los devanados a y b permanecen estacionarios.

En esta distribución, sólo es importante el vector corriente i, formado por i_1 e i_2 .

En lugar de producir este vector rotante desde los devanados 1 y 2 con corrientes constantes i_1 e i_2, ahora se obtiene desde los devanados estacionarios a y b con corrientes variables i_a e i_b.


Control de motores de corriente alterna

Proyección (a, b, c) a la proyección en los ejes ( estacionarios. a ,b)

(Transformación Clarke).


Control de motores de corriente alterna

Proyección del sistema de ejes ( estacionarios. a ,b) al sistema (d, q)

(transformación Park).


Control de motores de corriente alterna

Transformación de Park estacionarios.

Transformación de Park inversa


Control de motores de corriente alterna

Control del motor síncrono estacionarios.

Par motor en función del ángulo

del par motor d.

Motor de rotor cilíndrico


Control de motores de corriente alterna

Motor de polos salientes estacionarios.


Control de motores de corriente alterna

El control de servomotor síncrono de rotor cilíndrico, mantiene el ángulo del motor d en 90°  valor máximo.


Control de motores de corriente alterna

The power electronics handbook / mantiene el ángulo del motor

Timothy L. Skvarenina; chapter 12


Control de motores de corriente alterna

Motor síncrono de reluctancia conmutada, SRM mantiene el ángulo del motor

Handbook of automotive power electronics and motor drives / edited by Ali Emadi; chapter 20


Control de motores de corriente alterna

El motor SRM, la generación de torque se basa en la alineación del rotor con el polo del estator energizado.

El control del motor de reluctancia conmutada implica generalmente el sensado del rotor.


Control de motores de corriente alterna

Para dar energía, se cierran los dos transistores de la misma rama.

Luego se aparan ambos transistores y queda el circuito en corrida libre.

Si un transistor está cerrado, mientras que el otro está abierto, el respectivo diodo de corrida libre efectuará un camino de cortocircuito de corriente.


Control de motores de corriente alterna

  • Estrategia de control en circuito abierto: misma rama.

  • Detección de la posición inicial del rotor

  • Cálculo de la conmutación en función del signo del torque, nivel de corriente y velocidad

  • Monitoreo de la posición del rotor y selección de las fases activas

  • Estrategia de control de regulación de la fase a bajas velocidades


Control de motores de corriente alterna

Motor Brushless, BLDC misma rama.

  • El motor BLDC se refiere a los siguientes casos:

  • Motor síncrono de imanes permanentes; PMSM

  • BLDC de fuerza contraelectromotriz trapezoidal

  • BLDC de fuerza contraelectromotriz sinusoidal

  • BLDC de flujo axial



Control de motores de corriente alterna

Drive senoidal edited by Ali Emadi; chapter 23


Control de motores de corriente alterna

Control de posición y velocidad edited by Ali Emadi; chapter 23




Control de motores de corriente alterna

Frequency mapping

Resolution of frequency mapping