Control Escalar de la velocidad de Control Escalar de la velocidad de un motor de inducciónun motor de inducción

Control Escalar de la velocidad de Control Escalar de la velocidad de un motor de inducciónun motor de inducción

Objetivo

En este trabajo se presenta un estudio del control escalar voltaje-frecuencia en lazo abierto implementado en el kit mck-240 de control de movimiento de Technosoft. Se analizan oscilogramas reales para describir las ventajas y desventajas del esquema de control voltaje-frecuencia.

Introducción

•Robustez.

•Eficiencia.

•Costo.

•Control escalar ( voltaje/frecuencia ).

•Lazo abierto.

•Lazo cerrado.

Parámetros del motor de inducción

Potencia nominal Pn = 380.00 W Voltaje nominal Vn = 400 V Corriente nominal In = 0.95 A Frecuencia nominal f = 50 Hz. Factor de potencia 0.8 Velocidad nominal nn = 2820 rpm Par nominal Tqn = 1.3 Nm Par de arranque Tqs = 3.9 Nm Resistencia de estator

Rs = 23.7 Ohms

Resistencia de rotor Rr = 16.8 Ohms Inductancia mutua Lm = 1.537 H Constante de tiempo eléctrica

Tau el = 1.8474 ms

Corriente de magnetización

Im = 0.657 A

Factor de flujo 1.52 Nm / A Factor de aceleración 4331.97 Nm / A / kg m2 Inercia total 3.5 e -4 kg m2 Pares de polos del motor

P = 1

Esquema general del kit MCK-240

TMS 324 F40DSP

Controlador

JTAGinterfase

32 kW D/Pmemoria RAM

MC - BUS I /O

PC

MCK240

36

RS-232Conector

DC BusVoltaje

PC

IMMC240

RS-232conector

RS-232conector

3*110 VACo

2*220 VAC

Rectificador

ProtecciónLogica

PWMCmd

6 Motor

corrientesdel

Brake / PFCControl

2

Encoder&

tipo Hall

conector

Tacogenerador

5

AC

Motor

MCK240 o IMMC240

ACPM 750E V3.2

Seña

l de e

ntra

da d

eco

ntro

l al

pote

ncio

met

ro

Inversortrifasico

Principio del control escalar

kfV

E

jXRI

EjXRIV

1

1

11

111

11111

2

1

0)(

)(

Circuito estacionario monofásico

R 1

R FWX m

I m

I 0

I FW

X 1

I 1

E 1

I 2

X' 2

sR '

2V 1

Esquema del control escalar en lazo abierto

dq

abc

Ai

Frecuenciade referencia

RelaciónV/f = cte.

Uq_ref

Ud_ref

1

1

Transformación dq/abc

ConvertidorMotor deInducción

Sensor develocidad

Sensor decorriente

PWM Asimétrico

Reloj delCPU

Salida 6

Salida 5

Salida 4

Salida 3

Salida 2

Salida 1

210

345

XVA

LOR

DEL

CONT

ADOR

10 ciclos de reloj

Voltajes de referencia por fase del motor a una frecuencia de referencia

de 30 Hz.

Corrientes de fase reales a frecuencia de referencia de 10 Hz.

Corrientes de fase reales a frecuencia de referencia de 1Hz.

Frecuencia real y de referencia a 10Hz.

Frecuencia real y de referencia a 2 Hz.

Frecuencia real y frecuencia de referencia con inversión de giro

de 50 Hz a menos 50 Hz.

Voltaje de línea y distorsión armónica con una frecuencia de referencia de

100 Hz.

Voltaje de línea y distorsión armónica con una frecuencia de referencia de 90

Hz.

Voltaje de línea y distorsión armónica con una frecuencia de referencia de 5

Hz.

Conclusiones

La estrategia de control escalar voltaje frecuencia en lazo abierto es relativamente sencilla de implementar pero pueden surgir problemas en el desempeño del accionamiento, especialmente a bajas velocidades. El uso de esta estrategia esta limitado en los accionamientos de velocidad variable de altos desempeños .debido a los problemas expuestos durante el trabajo sin embargo, resulta una buena alternativa para los accionamientos de menos requerimientos, en lo referente a el control de la velocidad.