Buenas tardes a todos voy a inagurar este nuevo espacio en el blog con artículos técnicos, opiniones personales, experiencias, noticias etc. y todo lo que se me ocurra con el fin de compartir contenido útil y sobre todo de calidad.
Así que comenzamos.
Un término muy actual está dominando desde hace algunos años la industrial del control de motores "Drives-Motor-Control-System" traducido al castellano como un sistema de control de motores.
Un sistema de control de un motores hace referencia a un grupo de dispositivos que pueden coordinar de manera determinada el desempeño de un motor eléctrico, la parte del controlador de motor puede incluir un medio manual o automático para arrancar y detener el motor, seleccionar la rotación hacia adelante o hacia atrás, seleccionar y regular la velocidad, regular o limitar el par y proteger contra sobrecargas y fallas eléctricas.
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| Ejemplo de un Drive-Motor-Control-System |
Pero antes de entrar de lleno en el tema voy a describir conceptos y antecedentes que dieron origen al sistema de control de motores.
Un motor eléctrico es parte de la cadena de conversión de energía, que inicia desde la fuente de alimentación eléctrica hasta llegar al sistema mecánico. Un motor eléctrico más que proporcionar potencia mecánica a un sistema, está proporcionando un par mecánico para mover cualquier tipo de trabajo a una velocidad mecánica.
Existen tres formas típicas de control en los motores eléctricos y los cito a continuación
Uso de un arranque directo (Direct-on-Line):
En este caso no controlamos ni la velocidad ni el par del motor. es la forma más sencilla de control en motores porque se le aplica el 100% del voltaje de alimentación al motor de esta forma se obtiene una respuesta de par en el sistema mecánico y un consumo de corriente máxima en la parte del motor eléctrico. Todo el equipo debe estar definido para aceptar altas corrientes transitorias.
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| Contactor típico utilizado en control de motores |
Usando un arrancador suave (electrónica):
Utilizando un arrancador suave el voltaje aplicado al motor se obtiene a partir de pequeñas porciones de voltaje de red. Esta opción ofrece la capacidad de gestionar el control mecánico durante la fase transitoria de arranque del motor. El arrancador suave puede aceptar menos voltaje transitorio de corriente.
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| Arrancador suave Siemens |
Con un variador de velocidad (electrónica):
Es un dispositivo de conversión de energía eléctrica que generalmente se compone de tres partes: etapa rectificadora se compone principalmente de diodos y tiristores, etapa de C.D y etapa inversora normalmente consta de módulos de IGBT´S.
El Drive como así también se le conoce, es un dispositivo de electrónica de potencia, tiene la capacidad para aplicar un voltaje proporcionalmente deseado en el motor eléctrico.
¿Que es un Drive Motor Control-System?
En términos prácticos significa ingeniería del sistema de control de motores ver figura 1
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| Fig. 1) Ejemplo de un sistema de control de motores |
Echemos un vistazo al sistema de control del motor de la figura 1. Tenemos información del controlador, suministro de alimentación, variadores de frecuencia, motor y una aplicación específica. Esto es lo que resume un sistema de control de un motor, puede ser desde algo muy básico hasta lo más complejo posible. si fuera ese el caso se dividiría en subsistemas interconectados en cada etapa principal.
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| Fig 2 Sistemas y subsistemas del control de la Figura 1 |
Desde un punto de vista funcional podemos descomponer el sistema de la figura 2 en bloques funcionales y así definir sus funciones de control.
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| Fig.3 Bloques funcionales del sistema de control de motores |
Desde un punto de vista técnico, cada parte de control puede nombrarse y describir la función principal de la siguiente forma:
Control de electrónica de potencia: modulación de ancho de pulso, control de vector espacial, etc.
Control de motores eléctricos: Variador de frecuencia del tipo Control vectorial, Control vectorial orientado, Volts/Hertz, etc.
Control Mecánico: Control de par, Control de velocidad con PI, PID, PIDF, feed-forward, RST, Control predictivo de modelos, etc.
Denominación del sistema de control del motor de accionamiento
Por supuesto, es posible mezclar el tema: puede generar un perfil de voltaje (nivel de control eléctrico) sin ningún control mecánico directo. Obviamente, el motor entregará un trabajo mecánico que puede alcanzar su objetivo de (bajo) rendimiento o (alta) robustez.
Puede nombrar una estrategia de control de poder con la palabra mecánica. No estoy seguro de que una bomba esté solicitando un control de par directo con un tiempo de respuesta de 1 ms para comenzar con un tiempo de aceleración de 30 segundos. Seguro que una bomba preferirá un control de par de calidad que cuide al máximo de su mecánica.
Desde el punto de vista del usuario, la nomenclatura técnica no es el tema.
En el nivel de aplicación, por ejemplo, una bomba, se pregunta si el sistema está funcionando bien para entregar la presión correcta para la demanda de flujo ... si administra correctamente el mejor punto
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