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Aprende con Sistronic No.10 – ¿Qué es y cómo funciona el control vectorial en los variadores de frecuencia?

El control vectorial, también conocido como control de campo orientado o control de flujo, es una técnica utilizada en los variadores de frecuencia (drives) para controlar la velocidad y el par de los motores eléctricos de inducción de manera precisa.

El objetivo principal del control vectorial es mantener un control independiente tanto del flujo magnético como del par del motor. Esto se logra mediante la descomposición del espacio del vector de corriente del motor en dos componentes: una componente de flujo (flux) y una componente de torque (torque).

A continuación les presentamos una descripción general de cómo funciona el control vectorial en los variadores de frecuencia:

Medición: Se mide la velocidad y la corriente del motor utilizando sensores apropiados, como encoders o sensores de efecto Hall. Estos datos se utilizan para retroalimentar el sistema de control.

Transformación de coordenadas: La corriente del motor se transforma desde el sistema de coordenadas trifásico (abc) al sistema de coordenadas de referencia del rotor (dq). Esto implica una transformación matemática que tiene en cuenta la posición del rotor y permite separar la corriente en componentes de flujo y de torque.

Control de flujo (flux): Se genera una corriente de referencia en el eje de flujo (d) para controlar y mantener constante el flujo magnético del motor. Esto se logra ajustando la amplitud y la fase de la corriente de referencia en función de las condiciones de operación deseadas.

Control de torque: Se genera una corriente de referencia en el eje de torque (q) para controlar y ajustar el par del motor. Esto se logra mediante la regulación de la corriente de referencia en función de la carga y las condiciones de operación requeridas.

Control de velocidad: Utilizando el control de flujo y el control de torque, se puede lograr un control preciso de la velocidad del motor. La velocidad de referencia se compara con la velocidad real medida y se ajusta la corriente de referencia en consecuencia.

Control de lazo cerrado: El sistema de control vectorial utiliza realimentación para comparar las señales de referencia con las mediciones y ajustar continuamente las corrientes de referencia para mantener el flujo y el par en los niveles deseados.

En resumen, el control vectorial permite un control preciso de la velocidad y el par de un motor de inducción mediante la manipulación de las corrientes de flujo y torque. Esto brinda un mayor rendimiento y control dinámico en aplicaciones que requieren una respuesta rápida y precisa del motor.