Jhonatan Raul Coronel Quishpi

CING -05

Diseño de tarjeta electrónica genérica para el control de motores trifásicos

Los motores trifásicos son elementos eléctricos que se encuentran actualmente en un crecimiento

desmesurado, debido a las exigencias por parte de los fabricantes de electrodomésticos, que cada vez

exigen un mayor desempeño en este producto. Ante esta situación se planteó diseñar una tarjeta

genérica que permita controlar y aumentar la eficacia de este elemento.

Para iniciar el diseño de la tarjeta electrónica se debe tomar en consideración el estándar IPC2221, este

estándar establece principios de diseño y recomendaciones para cada tipo de aplicación. Basándose en

éste, la tarjeta propuesta pertenece a la clase 1, en los cuales el principal requerimiento es el

funcionamiento de la tarjeta impresa ensamblada, mientras que el aspecto cosmético no es importante.

El software utilizado fue el Desing Explore 99 SE, mientras que el maquinado fue llevado a cabo con

la herramienta ProtoMat C60.

El diseño de la parte física de una tarjeta electrónica y la selección de los materiales de un PCB

(printed circuit board) requiere un equilibrio entre el desempeño mecánico, eléctrico y térmico,

además de confiabilidad, manufactura y costo de la tarjeta.

A la hora de diseñar el circuito impreso se debe tomar en consideración separar las funciones para

mejorar el desempeño eléctrico. Basándose en esta recomendación, se separó por un lado la etapa de

control, cuya función es proporcionar la base de algoritmos para controlar la velocidad y par del motor,

por otro lado la etapa de potencia, cuya tarea principal es acondicionar las señales que irán

directamente al motor mediante los algoritmos utilizados. Estas dos etapas están organizadas en una

tarjeta compuesta por dos capas.

Otro factor que se tomó en cuenta es la distribución de la alimentación eléctrica, para lograr esto se

lleva a cabo una distribución uniforme de capacitadores de desacople en todas las zonas de la PCB.

Para comprobar el estado de la tarjeta fabricada se llevaron a cabo distintas pruebas en las que se

verificó el correcto funcionamiento de ambas etapas de la tarjeta de control. Los resultados obtenidos

demuestran que tanto el nivel de control como el de potencia se mantuvieron constantes, en cuanto al

tiempo muerto recomendado, se observó un desfase del recomendado.

En conclusión, obtuvimos una tarjeta que cumple con las condiciones establecidas por el estándar

IPC2221 y que abarca los objetivos planteados en el problema. Se puede comprobar con los resultados

que la tarjeta fabricada rinde de manera adecuada y sin ningún problema aparente. Además, al cumplir

con los estándares de construcción industrial, éste brinda una pauta con la cual en el futuro se puede

utilizarla para construir un sistema más sofisticado basándose en esta tarjeta de control electrónico.

Bibliografía:

Rojas, A. Diseño de tarjeta electrónica genérica para el control de motores trifásicos. Facultad de

Ingeniería. Universidad autónoma de Querétaro, Querétaro, México – Querétaro (2008).

Chaparro, R. Diseño de tarjeta electrónica genérica para el control de motores trifásicos. Facultad de

Ingeniería Universidad autónoma de Querétaro, Querétaro, México – Querétaro (2010).