Control de Motores Eléctricos U3

Control de Motores Eléctricos

• La modulación por ancho de pulso (PWM) es una técnica utilizada para variar el ancho de los pulsos en una señal periódica, controlando la potencia entregada a una carga sin cambiar la frecuencia de la señal.

Construcción de un Circuito PWM

• Un circuito PWM típico incluye un generador de señales de onda cuadrada, un comparador de señal para ajustar el ancho del pulso, y un amplificador para proporcionar suficiente corriente a la carga.

Ciclo de Trabajo de una Señal Periódica

• El ciclo de trabajo (D) de una señal periódica se expresa matemáticamente como: D = Ton / (Ton + Toff), donde Ton es el tiempo en que la señal está en nivel alto y Toff es el tiempo en que la señal está en nivel bajo.

Desventajas de los Circuitos PWM

• La principal desventaja de los circuitos PWM es el ruido electromagnético generado por la rápida conmutación de los pulsos.
• Se puede minimizar utilizando filtros de salida, técnicas de diseño de PCB adecuadas y blindaje.

Integrados para Generar Pulsos PWM

• Algunos integrados para generar pulsos PWM incluyen el NE555, el TL494, el SG3525 y el LM3524.

Técnicas de Modulación

• La técnica PWM consiste en variar el ancho de los pulsos en una señal de onda cuadrada para controlar la potencia entregada a una carga, sin cambiar la frecuencia de la señal.
• La modulación por amplitud de pulso (PAM) consiste en modificar la amplitud de los pulsos en una señal periódica de acuerdo con la señal moduladora.

Variadores de Frecuencia y Velocidad

• Un variador de frecuencia es un dispositivo que controla la velocidad de un motor de CA ajustando la frecuencia y el voltaje de la alimentación eléctrica suministrada al motor.
• Un variador de velocidad es un dispositivo que controla la velocidad de un motor ajustando la frecuencia de la alimentación eléctrica que se suministra al motor.
• Partes de un variador de frecuencia incluyen: rectificador, filtro de enlace de CC, inversor y unidad de control.

Valor Eficaz (Vrms)

• El valor eficaz (Vrms) es el valor de una corriente o voltaje alterno que produce el mismo efecto de calentamiento que un valor equivalente de corriente o voltaje continuo.
• Se define matemáticamente como: Vrms = √(Vp^2 / 2), donde Vp es el valor pico de la señal.

Control de Velocidad de un Motor

• Métodos para controlar la velocidad de un motor incluyen el control de voltaje, el control de frecuencia, el control vectorial y el uso de variadores de velocidad.

Impedancia y Armónicas en un Regulador de Frecuencia Ajustable

• La impedancia es la resistencia total que ofrece un circuito al paso de corriente alterna.
• Interviene en la eficiencia y el comportamiento del regulador afectando la transferencia de potencia y las pérdidas por calentamiento.
• Las armónicas son componentes de frecuencia múltiple de la fundamental presentes en la señal.
• Intervienen causando distorsión, pérdidas adicionales y ruido en el sistema.

Velocidad Síncrona de un Motor

• La velocidad síncrona de un motor está definida por la frecuencia de la alimentación y el número de polos del motor.
• La ecuación para determinar la velocidad síncrona es: N = 120 x F / P, donde F es la frecuencia de la alimentación y P es el número de polos del motor.