COntrol Vectorial MSIP
Páginas: 15 (3548 palabras)
Publicado: 18 de abril de 2013
Control vectorial en PMSM: tipos PMSM utilizados y estado actual del control vectorial PMSM
La evolución de los materiales magnéticos y de la electrónica de potencia ha propiciado el uso generalizado de los PMSM en las aplicaciones industriales y diseño de productos. Los que en un principio fueron excesivamente caros y con poca densidad de potencia, se han convertido en una aplicación viabley de ahorro energético.
Los primeros PMSM incorporaban en el rotor una jaula de ardilla, imitando y obteniendo los beneficios en el arranque de los motores de inducción. En un principio, este diseño fue aceptado por la industria, que demandaba un producto que fuese fácilmente implementado en el sistema productivo. Con la mejora de los dispositivos de control vectorial, los PMSM de imanespermiten obtener mejores resultados de control y mayor rendimiento y factor de potencia al carecer de devanado en el rotor.
La diferencia entre los algoritmos de control vectorial para máquinas de inducción y PMSM son mínimas. Aunque los motores asíncronos suelen necesitar de un bucle de realimentación para eliminar el error del deslizamiento, el principio de control es el mismo.
Algunosfabricantes optan por realizar dispositivos distintos para cada máquina (como ejemplo citamos a ABB) y otros por ofertar una solución integrada, que controle ambas máquinas.
Modelo equivalente de la máquina síncrona de imanes permanentes PMSM
La máquina síncrona de imanes permanentes se puede modelar mediante un circuito equivalente más sencillo que el de una máquina síncrona normal o una deinducción. Dado que el rotor está formado por imanes permanentes, el estudio se reduce al estator que gobierna el funcionamiento del motor. En el caso de que la máquina posea barras en jaula de ardilla en el rotor, el modelo se complicaría pero el control de la máquina se podría conseguir con un simple control escalar.
Es interés de este apartado analizar el control vectorial aplicado a aquellosPMSM devanados solamente en el estator, y cuyo control dependerá de dispositivos de estas características. Los PMSM se subdividen en los SPMSM y los IPMSM. El SPMSM o Surface Permanent Magnet Synchronous Motor es conocido como motor de polos lisos y el IPMSM o Interior Permanent Magnet Synchronous Motor es conocido como motor de polos salientes.
El motor que se modelará con ecuaciones es de polossalientes ya que el motor de polos lisos es un caso particular de éste. El control vectorial se puede aplicar tanto al motor de polos lisos como al motor de polos salientes, tan solo se ha de adaptar el control a las particularidades de cada motor. El motor de polos lisos tiene los imanes permanentes montados en la superficie del rotor, mientras que el motor de polos salientes tiene los imanesmontados en el interior del rotor, de aquí proviene el nombre de polos salientes.
La elección de este tipo de motores asociados al control vectorial se justifica por las ventajas que ofrece respecto a otros controles y motores:
La alta densidad de potencia viene inducida gracias a que los motores PMSM tienen una relación tamaño potencia muy buena, es decir son motores muy pequeños para lapotencia desarrollada.
También es gratificante e ideal la relación par/inercia que proporcionan, la cual es muy elevada en comparación con otros motores de mayor tamaño.
Todo esto se consigue gracias al diseño del motor, diseño que ha cuidado todos los detalles necesarios para obtener una alta eficiencia en un motor tan pequeño
Además de conseguir que tenga una alta fiabilidad.
El motor PMSMdispone de facilidad para su control.
Modelo matemático
Hipótesis:
La distribución espacial de los devanados por fase del estator se asume que es
sinusoidal, por lo tanto la fuerza magnetomotriz producida por el estator se considera sinusoidal. Esta hipótesis implica que no se considera más que el primer armónico de la distribución espacial de FMM creada por cada fase. Es decir, que para...
La evolución de los materiales magnéticos y de la electrónica de potencia ha propiciado el uso generalizado de los PMSM en las aplicaciones industriales y diseño de productos. Los que en un principio fueron excesivamente caros y con poca densidad de potencia, se han convertido en una aplicación viabley de ahorro energético.
Los primeros PMSM incorporaban en el rotor una jaula de ardilla, imitando y obteniendo los beneficios en el arranque de los motores de inducción. En un principio, este diseño fue aceptado por la industria, que demandaba un producto que fuese fácilmente implementado en el sistema productivo. Con la mejora de los dispositivos de control vectorial, los PMSM de imanespermiten obtener mejores resultados de control y mayor rendimiento y factor de potencia al carecer de devanado en el rotor.
La diferencia entre los algoritmos de control vectorial para máquinas de inducción y PMSM son mínimas. Aunque los motores asíncronos suelen necesitar de un bucle de realimentación para eliminar el error del deslizamiento, el principio de control es el mismo.
Algunosfabricantes optan por realizar dispositivos distintos para cada máquina (como ejemplo citamos a ABB) y otros por ofertar una solución integrada, que controle ambas máquinas.
Modelo equivalente de la máquina síncrona de imanes permanentes PMSM
La máquina síncrona de imanes permanentes se puede modelar mediante un circuito equivalente más sencillo que el de una máquina síncrona normal o una deinducción. Dado que el rotor está formado por imanes permanentes, el estudio se reduce al estator que gobierna el funcionamiento del motor. En el caso de que la máquina posea barras en jaula de ardilla en el rotor, el modelo se complicaría pero el control de la máquina se podría conseguir con un simple control escalar.
Es interés de este apartado analizar el control vectorial aplicado a aquellosPMSM devanados solamente en el estator, y cuyo control dependerá de dispositivos de estas características. Los PMSM se subdividen en los SPMSM y los IPMSM. El SPMSM o Surface Permanent Magnet Synchronous Motor es conocido como motor de polos lisos y el IPMSM o Interior Permanent Magnet Synchronous Motor es conocido como motor de polos salientes.
El motor que se modelará con ecuaciones es de polossalientes ya que el motor de polos lisos es un caso particular de éste. El control vectorial se puede aplicar tanto al motor de polos lisos como al motor de polos salientes, tan solo se ha de adaptar el control a las particularidades de cada motor. El motor de polos lisos tiene los imanes permanentes montados en la superficie del rotor, mientras que el motor de polos salientes tiene los imanesmontados en el interior del rotor, de aquí proviene el nombre de polos salientes.
La elección de este tipo de motores asociados al control vectorial se justifica por las ventajas que ofrece respecto a otros controles y motores:
La alta densidad de potencia viene inducida gracias a que los motores PMSM tienen una relación tamaño potencia muy buena, es decir son motores muy pequeños para lapotencia desarrollada.
También es gratificante e ideal la relación par/inercia que proporcionan, la cual es muy elevada en comparación con otros motores de mayor tamaño.
Todo esto se consigue gracias al diseño del motor, diseño que ha cuidado todos los detalles necesarios para obtener una alta eficiencia en un motor tan pequeño
Además de conseguir que tenga una alta fiabilidad.
El motor PMSMdispone de facilidad para su control.
Modelo matemático
Hipótesis:
La distribución espacial de los devanados por fase del estator se asume que es
sinusoidal, por lo tanto la fuerza magnetomotriz producida por el estator se considera sinusoidal. Esta hipótesis implica que no se considera más que el primer armónico de la distribución espacial de FMM creada por cada fase. Es decir, que para...
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