Control Vectorial ndice 1 Introduccin 2 Control Vectorial

Control Vectorial

Índice 1. - Introducción 2. - Control Vectorial 2. 1. 2. 2. 2. 3. 2. 4. 2. 5. 2. 6. - Definición de fasor espacial. Transformación de coordenadas. Diagrama de bloques. Estimación de flujo. Regulador PI. Modelo de la máquina de inducción. 3. 1. 3. 2. 3. 3. 3. 4. - Inversor. Tensión de salida. Espacio vectorial. Comparativa SV vs PWM. 3. - Modulación Vectorial 4. - Formas de onda. 5. - Bibliografía. 6. - Ejemplos de aplicación.

Máquina + Convertidor + Control § Sistema a estudiar.

Control Vectorial § Introducción El Control Vectorial, aplicado a la máquina de inducción, es una técnica de control que se ocupa de: - Controlar las corrientes de estator representándolas de forma vectorial. - Se basa en transformaciones coordenadas, que transforman magnitudes senoidales en constantes. - Dichas transformaciones, llevan a una estructura de control parecida a una maquina DC. - Se controlan dos entradas de referencia: El par y el flujo de la máquina. - El par es proporcional al flujo y la componente q de corriente: - Controlando el flujo constante y la componente q de corriente, se controla el par. - Se obtienen rápidas dinámicas de control a cualquier velocidad.

Control Vectorial § Definición de fasor espacial Fasor espacial de corrientes de estator: Operadores espaciales: Diagrama fasorial

Control Vectorial § Transformación (a, b, c) ( , ). Transformación de Clarke. - Transformación de coordenadas sobre los ejes estacionarios ortogonales , - Componentes is , is variantes en el tiempo (senoides de pulsación )

Control Vectorial § Transformación ( , ) (d, q). Transformación de Park. - Transformación de coordenadas de ejes , sobre los ejes del sistema de referencia móvil d, q. - Componentes isd , isq constantes. - isd - isq Componente de flujo. Componente de par.

Control Vectorial § Transformación (d, q) ( , ). Transformación Inversa de Park. - Transformación inversa de coordenadas de ejes d, q sobre los ejes , . - vs ref Componente de la Tensión de estator de referencia.

Control Vectorial § Diagrama de bloques básico del Control Vectorial - Sensorización de corrientes. -2 lazos de control para controlar 3 corrientes trifásicas. -Indirectamente se controla el par y flujo de la máquina. -Reguladores PI que trabajan con magnitudes “constantes”. - : Estimación de la posición del fasor espacial de flujo de rotor -Generación de pulsos para el inversor mediante PWM. -Estructura de control común no solo para flujo y par, sino otras muchas aplicaciones.

Control Vectorial § Control Vectorial mref r ref m

Control Vectorial §Estimación de la posición del flujo de rotor: - Es necesaria una precisa estimación de la posición del flujo de rotor, para conseguir un correcto desacople entre isd , isq - Para ello, dado que el flujo no se puede medir, se estima basándose en el modelo de la máquina:

Control Vectorial §Estimación de del flujo de rotor: Modelo de la máquina - Magnitudes medibles (us, is) en coordenadas - Parámetros propios del motor

Control Vectorial §Reguladores PI clásicos - Ecuaciones en diferencias de un regulador Proporcional Integral: - Diagrama de bloques: - Implementación en “pseudo código”:

Control Vectorial §Modelo de la máquina de inducción. - Ecuaciones de tensión de estator: - Ecuaciones de tensión de rotor: - Ecuaciones de flujo: - Ecuación de par:

Control Vectorial § Modulación Vectorial. Space Vector Modulation. Elementos: - Inversor trifásico de dos niveles. - Fuente de alimentación de continua. - Circuito equivalente de la máquina en estrella. -OBJETIVO: A partir del fasor espacial de tensión de referencia Vref, generar los pulsos de los interruptores controlados del inversor (Sat, Sbt, Sct)

Control Vectorial § Modulación Vectorial. Space Vector Modulation. GENERALIDADES: -3 interruptores siempre en ON y otros 3 en OFF. - Los interruptores controlados dentro de una rama, reciben ordenes de conducción complementarias. - Los diodos en antiparalelo permitan que la corriente circule en ambos sentidos a través del convertidor. - Existen ocho posibles estados de conmutación del inversor, que dan como resultado 8 diferentes tensiones de salida. - Se presta a ser implementado de forma digital.

Control Vectorial § Tensión de salida del inversor. Espacio Vectorial Tensiones de salida VLO, VLL, Fasor Espacial

Control Vectorial § Tensión de salida del inversor. Espacio Vectorial. - El vector de salida se genera haciendo uso de los tres vectores de tensión adyacentes. - Para tal fin, el espacio vectorial se divide en 6 sectores diferentes. - Por ejemplo, cuando la tensión de referencia se encuentra en el tercer sector, los vectores ha utilizar serán V 4 y V 6, mientras que el vector zero siempre se utiliza. - Los tiempos de aplicación para cada vector son: T 0, T 4 y T 6.

Control Vectorial § Generación de los pulsos a los interruptores. - Periodo constante de conmutación T. - Se aplican los tres vectores de forma simétrica respecto al centro del periodo.

Control Vectorial § Patrón de generación de pulsos en los 6 sectores

Control Vectorial § Comparativa PWM vs SV. - Posibilidad de mejorar el espectro de las tensiones de salida con SV. - Posibilidad de obtener mayor tensión máxima de salida con SV. - etc …

Control Vectorial § Ejemplo de formas de onda.

Control Vectorial § Ejemplo de formas de onda.

Control Vectorial § Ejemplo de funcionamiento.

Control Vectorial § Bibliografía.

Control Vectorial § Ejemplos de aplicación.

Control Vectorial § Ejemplos de aplicación. Mezcladoras

Control Vectorial § Ejemplos de aplicación. Grúas

Control Vectorial § Ejemplos de aplicación. Ascensores