CONTROL VECTORIAL DE MOTORES DE INDUCCIÓN

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CONTROL VECTORIAL DE MOTORES DE INDUCCIÓN

Conclusiones

En los controladores PID, la componente proporcional reduce el tiempo de subida pero no elimina el error en régimen permanente. La componente integral elimina el error en régimen permanente pero genera oscilaciones en la respuesta transitoria. Para determinar las óptimas componentes se utilizó como alternativa el método de Ziegler - Nichols obteniendo una mejora en la velocidad del 21.6% al 3.4% en el estado transitorio. En el momento en que se realiza un incremento en la carga de 45 N·m, a los 3 s. el torque electromagnético presenta una oscilación de 25 milisegundos con una máxima diferencia en amplitud de 16.36 N·m obteniéndose un 52% menos, respecto al arranque. Este incremento produce en la velocidad una oscilación de 26 milisegundos y 13.7% de diferencia en amplitud, lo que demuestra el buen funcionamiento del control vectorial para efectos de cambios en la carga.

Al desarrollar la técnica de control vectorial indirecto en el motor de inducción se obtuvo una mejora en la respuesta respecto al funcionamiento del modelo matemático sin control. Los resultados obtenidos muestran que el tiempo que tarda en estabilizarse el sistema se encuentra alrededor de 26 milisegundos tanto para el motor en lazo abierto como bajo la acción del control. Por otro lado se puede apreciar que la estabilidad se ve mejorada en un 70% para la velocidad y de un 80% para el torque debido a la técnica de control vectorial aplicada, además se obtiene una disminución en los valores de amplitud del transitorio de 96.5 N·m para el modelo sin control a 3.38 N·m bajo la acción del control para el torque.

El modelo del motor de inducción se puede llevar a un sistema desacoplado de control del flujo y par por medio de la transformación a los ejes directo y de cuadratura en donde se puede aplicar la técnica de control vectorial, ofreciendo la posibilidad al motor de inducción de operar de manera similar al motor de corriente continua, manteniendo las ventajas que ofrece sobre este último, tales como constructivas, operacionales, económicas, entre otras.

Control vectorial por campo orientado

Control vectorial indirecto

Un método de control de la máquina de inducción muy utilizado en la práctica debido a su facilidad de implantación es el control vectorial indirecto. En este controlador tanto el flujo de rotor como el par son controlados en bucle abierto, existiendo sólo un bucle de control en lazo cerrado para la velocidad de giro de la máquina.

Subtopic

Control vectorial directo

El control vectorial directo se basa en el modelo del motor en ejes de flujo de rotor, a través de un cambio de variable no lineal, las ecuaciones de estado de la máquina, que originalmente son no lineales y dependientes del tiempo, se transforman en lineales e independientes del tiempo. El sistema lineal resultante se controla utilizando técnicas de control lineal clásico. La técnica seleccionada busca que realice una linealización entrada-estado.

Modelo matemático

La desventaja con esta metodología es que con los modelos reducidos no puede describir por completo el sistema a controlar.

La máquina de inducción, debido a sus características constructivas y su naturaleza de funcionamiento, es un sistema de gran complejidad; lo que lo hace difícil de analizar y modelar.

Las ecuaciones en términos de enlace de flujo son

Que es ?

En la actualidad entre las técnicas que permiten el control independiente de la velocidad y del par en la máquina de inducción son el control directo del par y el control de campo orientado denominado control vectorial

Es el control de la velocidad de un motor, por ende del par motor este control se realiza mediante el control del campo