Variadores de Velocidad-6

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  VARIADOR AC P WM ESCALAR
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    VARIADOR AC PWM ESCALAR

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    Qu es el control vectorial?

    En una mquina de C.C. se tiene un bobinado de

    campo y otro de armadura, por lo tanto, pueden

    controlarse independientemente la corriente de la

    armadura (par) y la corriente del campo (flujo).

    En una mquina de C.A., la corrien-te que circula por el

    bobinado esta-trico determina el par y el flujo, por lo

    tanto, resulta dificultoso controlar por separado el par y el

    flujo.

    El control de la magnitud de la co-rriente no permiterealizar una re-gulacin independiente. Por ello, debe

    controlarse la magnitud y la fase de la corriente, es decir,

    el vector corriente.

    El control independientede las co-rrientes que producen elflujo y el par, permite obtener un desempeo ptimo -

    entre otros, par con veloci-dad cero, rpida respuesta a

    varia-ciones de carga, etc.

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    En que consiste el control vectorial?

    Para poder controlar el par y el flujo en un motor de C.A. tiene que controlarse la magnitud y el ngulo de fase de

    la corriente estatrica, es decir, el vector corriente.

    Para controlar la fase referida al rotor, tiene que conocerse la posicin de ste.

    En consecuencia, en el control vectorial completo debeusarse un encoder que suministre al convertidor una

    informacin proporcional a la posicin del rotor.

    Convertidor

    de C.A.Motor de C.A.Encoder

    Carga

    Alimentacin

    Informacin de la posicin

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    CONTROL VECTORIAL La idea del sistema de modulacin vectorial

    es la de controlar el flujo magntico delmotor directamente, obteniendo un variadorms eficiente y de mejor dinmica comparadocon uno del tipo senoidal

    El principio puede ser descrito por una

    representacin vectorial del flujo magntico.Por medio de los seis contactos del inversorse pueden generar 8 vectores de voltaje, delos cuales 2 son nulos

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    VECTOR VOLTAJE

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    CONTROL VECTORIAL El vector flujo se puede colocar en cualquier direccin de

    acuerdo a la posicin de los contactos del inversor Idealmente el vector flujo debe describir una circunferencia

    En la prctica la circunferencia se forma por medio de pequeasetapas Dependiendo de la limitacin de conmutacin se puede obtener

    cualquier patron entre el hexgono bsico y una circunferencia La frecuencia es controlada aplicando los vectores nulos para

    detener el desplazamiento del vector flujo El control vectorial se caracteriza por una alta eficiencia pero al

    mismo tiempo limitado a bajas velocidades.

    Est limitado a aplicaciones de baja dinmica

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    ORIENTACION DE CAMPO El control por orientacin de campo puede definirse como un

    control de torque por estimacin del flujo magntico El flujo es calculado a partir de un modelo matemtico del

    motor y la corriente del estator o por integracin de los voltajesde fase

    En la prctica se han desarrollado varios modelos denominados:Control Vectorial de Flujo, Control Vectorial de Campo, ControlVectorial, etc.

    La diferencia entre los distintos mtodos radica en la manera de

    la estimacin del flujo o cmo es controlada la corriente o elflujo

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    METODO INDIRECTO La mayora de los mtodos de orientacin de campo antiguos

    pueden ser considerados como indirectos ya que controlan lacorriente para obtener el flujo deseado.

    Parmetros de retroalimentacin son la corriente del motor y lavelocidad o posicin del rotor

    Los mtodos indirectos de control de orientacin de campoofrecen buenas caractersticas de torque y velocidad empleandocomplejos clculos en tiempo real

    Factores limitantes son la susceptibilidad a la variacin de los

    parmetros del motor y retardo para el control de flujo Tiempos tpicos de respuesta son 10 a 20ms

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    En que consiste el control vectorial sin s nsor?

    En el control vectorial sin sensor el convertidor calcula la posicin del rotor por medio de modelos

    matemticos.

    Para poder hacer esto el convertidor debe:

    Monitorear con gran exactitud la corriente y tensin de salida.

    Conocer los parmetros del motor (Resistencia rotrica y estatrica, reactancia de dispersin, etc.)

    Conocer la historia del motor; o sea, la carga previa, etc. para poder estimar la temperatura del

    motor.

    Ser capaz de realizar clculos con gran rapidez.

    A bajas velocidades resulta muy difcilcalcular el desempeo del motor y deducir la posicin del

    rotor.

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    Cules son las ventajas del control vectorial sin sensor

    Excelente control de velocidad en lazo abierto sin compensacin

    del deslizamiento.

    Elevado par a baja velocidad sin excesiva sobretensin.

    Menores prdidas, mayor eficiencia.

    Mejor desempeo dinmico - mayor respuesta a variaciones

    bruscas de carga.

    Operacin estable para grandes motores.

    Mejor desempeo en el lmite de la corriente con control de

    deslizamiento mejorado.

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    OPERACIN SIN SENSOR

    En la mayora de aplicaciones es preferibleoperar el motor sin ningn sensor en el eje

    Recientemente se ha logrado mejorar laperformance de operaciones sin sensor abajas velocidades y 0 rpm

    Los factores que contribuyen a esto son losnuevas tcnicas de estimacin de velocidad yal desarrollo de los mtodos directos decontrol de orientacin de campo

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    CONTROL DIRECTO DE FLUJOY TORQUE El control directo de torque y flujo es bsicamente un

    control de orientacin de campo En lugar de controlar el flujo y el torque a travs de

    la corriente, se tiene una mayor aproximacin a partirque cada posicin de los contactos del inversor estdirectamente relacionado con un estadoelectromagntico del motor

    Un cambio instantneo del flujo o torque se logra poruna posicin determinada del vector voltaje

    Una parte esencial de este mtodo es el modelo delmotor que estime el torque y flujo actual

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    CONTROL DIRECTO DE FLUJOY TORQUE Comparando el valor actual con el valor de referencia se obtiene

    un lazo cerrado de control de flujo y torque El vector voltaje se selecciona para mantener el vector flujo

    dentro de dos circunferencias lmites. Las circunferenciaslmites representan el flujo de referencia y la histresis

    Solamente hay un flujo fsicamente presente en el motor, sinembargo, puede ser representado por dos flujos: el flujo delestator y el flujo del rotor

    El torque es creado por la interaccin de estos dos flujos. Variando el vector del flujo del estator por medio del vector

    voltaje el torque variar rpidamente Cuando el torque es mayor que el de referencia se aplica el

    vector de voltaje nulo

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    CONTROL DIRECTO DE FLUJOY TORQUE

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    FRECUENCIA PORTADORA

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    RADIO FRECUENCIA