maestro

Desarrollo de Control Escalar Económico para
Motores de Inducción Monofásicos
Jhon J. Galvis L., Fredy H. Martínez S., César A. Hernández S. y José I. Madrid V.
Grupo de Investigación ARMOS
Universidad Distrital – Universidad Tecnológica de Pereira

RESUMEN
El control escalar de una máquina asincrónica esta diseñado
generalmente para mantener constante el flujo del entrehierro
ajustandola magnitud del voltaje del estator y la frecuencia en
una proporción constante (control v/f), con un aumento de
voltaje a bajas frecuencias para evitar los efectos resistivos
propios de la maquina.
Este prototipo de control escalar, se implementa en un
microcontrolador de 8 bits usando la técnica de la conmutación
SPWM (modulación del ancho de pulso sinusoidal) en un motor
de inducciónmonofásico de rotor jaula de ardilla.
Palabras
clave—Motor
microcontrolador.

asíncrono,

control

escalar,

I. INTRODUCCIÓN
El rápido desarrollo de la electrónica de potencia (diodos,
transistores, etc.) y la digital (microcontroladores, DSP,
FPGA’s, etc.) ha llevado al desarrollo sin precedentes de los
variadores de velocidad para Motores AC, de acuerdo a la
demanda en la industria.Como técnicas de control en lazo cerrado para motores
asíncronos se cuenta con: control escalar, control vectorial,
Galvis L., Jhon J.: jhongalvis@gmail.com, Tecnólogo en Electricidad
Universidad Distrital, Candidato a Ingeniero Eléctrico Universidad Distrital,
Presidente del Consejo Profesional Nacional de Tecnólogos, miembro del
grupo de investigación ARMOS.
Martínez S., Fredy H.:fhmartinezs@udistrital.edu.co, Ingeniero
Electricista Universidad Nacional de Colombia, Especialista en Gestión de
Proyectos de Ingeniería Universidad Distrital, Candidato a Doctor en
Ingeniería Sistemas y Computación Universidad Nacional de Colombia,
Director del grupo de investigación ARMOS. Docente planta Universidad
Distrital “Francisco José de Caldas”.
Hernández S., César A.:LcTsubasa@gmail.com, Ingeniero Electrónico
Universidad Distrital, Magíster en Ciencias de la Información y las
Comunicaciones Universidad Distrital, Especialista en Telemática e
Interconexión de Redes Universidad Manuela Beltrán, miembro del grupo de
investigación ARMOS.
Madrid V., José I.: madrid@utp.edu.co, Tecnólogo en Electricidad
Universidad Tecnológica de Pereira, Ingeniero Electricista UniversidadTecnológica de Pereira, Miembro del Consejo de educación superior CESU,
Miembro de la junta directiva del Icetex.

control directo de torque y flujo (DTC), y control sin sensor
de velocidad (Sensorless Control), fundamentalmente. El
denominado control escalar en ampliamente utilizado cuando
las especificaciones dinámicas son moderadas, siendo el
funcionamiento en régimen permanente elprincipal objetivo.
Ello es debido a que este tipo de control fija la amplitud del
flujo en el motor, pero no su posición instantánea. En régimen
dinámico, cualquier ajuste debe ser realizado de forma suave,
pues de lo contrario se pueden producir inestabilidades
indeseables. La velocidad del motor es controlada por
completo mediante el ajuste de la tensión y la frecuencia de
salida, y el par porajuste del deslizamiento.
II. CONTROL ESCALAR EN MOTORES DE INDUCCIÓN
La estrategia de control escalar tiene como objetivo variar
el voltaje de alimentación en proporción a la frecuencia en el
motor. Teniendo en cuenta la ecuación (1), para mantener el
flujo constante se debe variar el voltaje en proporción con la
frecuencia, a esto se llega si se despeja el valor del flujo φ, ver
ecuación(3).
El voltaje por fase de un motor trifásico esta dado por:

v(t ) = i (t ) ⋅ R + d

ψ

[V]

(1)

dt
Con ψ = N ⋅ φ , y el voltaje v (t ) = v p ⋅ Sen(ω ⋅ t ) ,
remplazándolos en la ecuación (1) y despreciando las
pérdidas, se tiene:

φ

vp

Sen(ω ⋅ t ) (2)
N
Solucionando la ecuación (2) para ω = 2 ⋅ π ⋅ f , el valor
d

dt

=

del flujo magnético es:

φ=

vp
(N...