Control de motores. Introducció · PDF file 2016. 4. 25. · Accionamiento...
date post
25-Jan-2021Category
Documents
view
1download
0
Embed Size (px)
Transcript of Control de motores. Introducció · PDF file 2016. 4. 25. · Accionamiento...
1
Control de motores. Introducción
Diferentes esquemas de control del flujo o presión sobre un sistema de bombeo
2
1/ 2 = Q1/ Q2 = n1/n2 T1/T2 = H1/H2 = n12/ n22
Control de motores. Introducción
Control de presión Control de flujo
3
Control de motores. Introducción
Actuadores para estiramiento por rodillos (Drives for rolling mills) Demanda alta precisión y alta capacidad de sobre-carga. Rápidos cambios de carga Cupla constante en amplios rangos de velocidad
4
Control de motores. Introducción
Direct tension control Closed loop by DC-Drive
5
Control de motores. Introducción
Accionamiento eléctrico (Electric motor drive)
Amplio rango de potencias desde fracciones de HP a cientos de HP
Amplio rango de aplicaciones
• Servo-mecanismos. Control de precisión (robótica, maquinas herramientas, etc)
• Variadores de velocidad. Control de flujo (bombeo, flujo de aire, etc)
Red de suministro
MotorElectrónica de potencia
SistemaSeñales de comando
6
Control de motores. Introducción
Variador de velocidad (Adjustable-speed drive)
• Control sin precisión de velocidad
• Procesos de control con gran respuesta temporal
Red de suministro
MotorElectrónica de potenciaControlador
Acondicionador de aire
SalaSet Point
Temperatura y humedad
Temperatura y humedad ambiente
Accionamiento eléctrico (Electric motor drive)
Ejemplo en acondicionamiento de aire
7
Servo accionamiento (Servo drive)
•Precisión de velocidad y/o posición
•Tiempo de respuesta rápido
Control de motores. Introducción
Red de suministro
MotorElectrónica de potencia
Sensores velocidad / posición
SistemaControlador
Medición de variables
Controlador del sistema
Set Point
Accionamiento eléctrico (Electric motor drive)
8
Mantenimiento Motor CC
Electrónica de potencia-Motor CC
Mantenimiento Motor AC
Electrónica de potencia-Motor AC
Reducción de costo
Costo actual Costo Futuro
Control de motores. Introducción
9
Accionamiento eléctrico en motores de corriente continua (DC drive)
Imán Permanate
Accionamientos de armadura Alimentación de campo
Señales de comando
Accionamientos sobre motores de CC
1 o 3 fases
Motor de CC
Señales de comando
Functional advantages such as high torque at low speed, light weight and low power loss turn DC-drives into the preferred solution for many applications.
10
Accionamientos sobre motores de CC
Red
MotorElectrónica de potencia
Sensores Vel/pos
Carga Mecánica
Controlador de vel/pos
Set Point
Controlador de corriente
+
- ia
ia* va
Servo accionamiento de continua. Excitación independiente
11
m Ea
Cabeza de bobina Lados activos
de bobina
N S Escobillas
Armadura + -
Accionamientos sobre motores de CC
N S 0
S N
B()
S
0 /2
3/2 2
a’a
Principio de funcionamiento
12
l v
+
-
e
B
B
v
fq+
Accionamientos sobre motores de CC
N S 0
r
+
- v
m
a
a’
Fuerza Electro-Motriz Inducida (femi)
de dt
.qf q v B
´
( ) ( ). .
( ) 2 . . . ( ) .
.a m
a m
e B l v
e B v
N r
l r
Principio de funcionamiento
13
Accionamientos sobre motores de CC
i
B B
i.dl
fem
dl
fem
N S
r
i
i m
F
F a a’
.emf i dl B
2 . . . ( ). ( ) 2. ( ).em
T T f r
N l r B i
Fuerza electromagnética. Cupla electromecánica
( ) ( )emf NilB
Principio de funcionamiento
14
B()
0
eaa’()=2.l.r.m.B()
0
ea()
Ea
T()
0
Tm
/2 3/2 2
+ -
Ea
N S
F
F
m
+ -
Ea
N S
m
a a’
a
a’
+ -
Ea
N S
F
F
m
a’ a
r
Accionamientos sobre motores de CC Principio de funcionamiento Femi- cupla motora
15
Accionamientos sobre motores de CC
Excitación Independiente
N S
campo
armadura
Hipótesis •Despreciable efecto de reacción de armadura
•Linealidad magnética. Sin efectos de saturación
16
Accionamientos sobre motores de CC
Excitación Independiente
ea
LaRa
J
B
m Tm
va
ia
+
-
Característica Tm vs m de estado estacionario
Modelo del motor CC
17
Accionamientos sobre motores de CC
Excitación Independiente
Control de velocidad
Mediante resistencia externa (en serie con la armadura)
m
TmTL
0
Rext1
Rext2 Rext1 < Rext2
Característica nominalRa
18
Accionamientos sobre motores de CC
Excitación Independiente Control de velocidad
Mediante variación de la tensión de armadura
m
TmTL
0 Característica nominal
Va1 > Va2
Vanominal
Va1 Va2
19
Accionamientos sobre motores de CC
Excitación Independiente Control de velocidad Mediante variación del flujo de campo. Debilitamiento de campo
m
TmTL
0 Característica nominal
f2
f1 > f2
f1 fnominal
20
Accionamientos sobre motores de CC
Excitación Independiente
mN ~2.N
IaN TaN
VaN
PaN
TaN
EaN
fnominal f < fnominal
IaN .Ra
21
Accionamientos sobre motores de CC
Modelo dinámico de pequeña señal del motor de cc
-TL +
-
IaVa m
1 1 . as
Tm
1 1 . ms
1
aR 1 B
Ea
22
Accionamientos sobre motores de CC Modelo dinámico de pequeña señal del motor de cc
-TL +
-
IaVa m
1 1 . as
Tm
1 1 . ms
1
aR 1 B
Ea
23
Accionamientos sobre motores de CC Respuesta temporal de la velocidad y la cupla motora
La=12mh Ra=0.6
J=5kgm2
B=0.01Nms
Ke=Kaf =1.8
24
Accionamientos sobre motores de CC Respuesta temporal de la velocidad con motor de cc
25
Accionamientos sobre motores de CC
Time
0s 0.1s 0.2s 0.3s 0.4s 0.5s 0.6s 0.7s 0.8s 0.9s 1.0s 1 V(a_in) 2 I(Motor1.R_rot)
-200V
0V
200V
400V 1
-40A
0A
40A
80A 2
>>
V(Fan1:RPM) 150V
200V
250V
SEL>>
velocidad
Tensión y corriente de armadura
Slide Number 1 Slide Number 2 Slide Number 3 Slide Number 4 Slide Number 5 Slide Number 6 Slide Number 7 Slide Number 8 Slide Number 9 Slide Number 10 Slide Number 11 Slide Number 12 Slide Number 13 Slide Number 14 Slide Number 15 Slide Number 16 Slide Number 17 Slide Number 18 Slide Number 19 Slide Number 20 Slide Number 21 Slide Number 22 Slide Number 23 Slide Number 24 Slide Number 25