Electronica

CONTROL ELECTRÓNICO
DE MOTORES CA
Tema 4

Control Electrónico de Motores

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Control Electrónico de Motores

INDICE
3.1 MOTORES DE CORRIENTE ALTERNA........................................................... 4
3.2 REGULACIÓN DE LA VELOCIDAD................................................................. 4
CONTROL DE LA TENSIÓN Y FRECUENCIA DE LÍNEA.................................. 5
CONTROL VECTORIAL. ................................................................................... 10
3.3. VARIADORES DE VELOCIDAD. ................................................................. 16
LOS VARIADORES MECÁNICOS .................................................................... 16
LOS VARIADORESELECTRÓNICOS.............................................................. 17
3.4. EJEMPLOS DE CÁLCULO. ........................................................................... 19

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3.1 MOTORES DE CORRIENTE ALTERNA.
Introducción de su funcionamiento, parámetros y curvas características.
Punto desarrollado en las transparencias.

3.2 REGULACIÓN DE LA VELOCIDAD.
Aunque son de sobra conocidas las ventajas del motor deinducción en
cuanto a robustez, sencillez, coste y mantenimiento, su uso generalizado en
aplicaciones de regulación de velocidad no ha llegado hasta esta última década.
Ello ha sido gracias al:
1) Desarrollo de dispositivos electrónicos de potencia (IGBT) de fácil
control, alta frecuencia de conmutación y capacidad media de potencia.
2) Desarrollo de sistemas de control digital (DSP) con granpotencia
computacional y recursos propios de microcontroladores de gama alta
(convertidores A/D, E/S digitales, temporizadores, watchdog, unidades
de captura y comparación) que permiten la implementación en tiempo
real de complejos algoritmos de control.
3) Disminución de coste de los dispositivos 1) y de los sistemas 2).
Para comprender los principios básicos de la regulación de lavelocidad de
los motores asíncronos, se recuerda que la velocidad de giro de estas máquinas
en r.p.m. viene expresada por:

n = n1 ⋅ (1 − s ) =

60 f 1
⋅ (1 − s )
p

Por lo tanto, de
acuerdo con la expresión anterior existen tres procedimientos para cambiar la
velocidad n a saber:
a) Variar el número de polos de la máquina
b) Cambiar la frecuencia de alimentación f1.
c) Modificar eldeslizamiento s.
Los procedimientos prácticos para variar la velocidad de un motor asíncrono
se basan fundamentalmente en el control de la frecuencia y del deslizamiento, y

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este a su vez se puede controlar indirectamente ajustando la tensión de
alimentación aplicada a la máquina.

CONTROL DE LA TENSIÓN Y FRECUENCIA DE LÍNEA.
De acuerdo con la ecuaciónanterior y conforme a lo dicho, un método para
variar la velocidad de giro de un motor asíncrono es, cambiar la frecuencia de
alimentación f¡ que llega al estator, pues ésta modifica la velocidad de sincronismo
del campo magnético giratorio y por ende la velocidad mecánica de giro que es
cercana a aquélla en virtud del pequeño valor del deslizamiento en este tipo de
máquinas.
Sin embargo hayque tener en cuenta que el flujo magnético en el
entrehierro es directamente proporcional a la f.e.m. inducida en cada devanado del
estator e inversamente a la frecuencia.

E1 = 4,44·k1 · f 1 ·N 1 ·φ m
por consiguiente una reducción en la frecuencia de alimentación f1 produce un
aumento del flujo magnético φm. Para evitar la saturación del núcleo magnético
debido al aumento del flujo,deberá aumentarse proporcionalmente la f.e.m. E1 .
Sin embargo la forma más sencilla de regular esta f.e.m. es controlando la tensión
de alimentación V1, tal y como podemos comprobar en el circuito equivalente de la
máquina asíncrona y la ecuación del flujo que lo define.

de este modo al variar la frecuencia de alimentación f1 siempre que se cambie al
mismo tiempo la tensión aplicada V1 se...