Control Directo al Par y Control de Campo Orientado para un Motor Síncrono de Imanes Permanentes

Abstract

Contexto: Los motores síncronos de imanes permanentes o Permanent Magnet Synchronous Motor (PMSM, por sus siglas en inglés) han mejorado rápidamente su rendimiento en cuanto a la densidad de potencia, eficiencia y mejor dinámica, gracias a los procesos de tecnologías empleadas en ellos tales como: la técnica de control y la tecnología de circuitos de accionamiento. Un PMSM puede operar tanto como motor y como generador, además se destacan por tener un reducido mantenimiento, ya que a diferencia de otro tipo de motores los PMSM no presentan anillos colectores ni escobillas. El algoritmo de control que se emplea generalmente en este tipo de motores es un control vectorial, divido en Control Directo del Par (DTC) y Control de Campo Orientado (FOC). Metodología: La plataforma computacional donde se realizan las simulaciones es en el software Matlab (R2017a) Simulink 8.9, donde se utilizan bloques predeterminados y funciones programas para los diagramas de control vectorial DTC y FOC. Resultados: En cuanto al control del par electromagnético, FOC presenta mayor rizado que el DTC, por lo que se determina que el DTC tiene mayor control de par en relación al FOC. Para el control del flujo magnético, de acuerdo con los valores obtenidos, el DTC tiene un mejor control que el FOC. Para el control de velocidad, tanto el control DTC como FOC tienen una rápida respuesta ante perturbaciones, sin embargo el DTC tiene un tiempo de respuesta menor cuando el PMSM se pone en movimiento desde el reposo, es decir que el DTC tiene una respuesta rápida en el estado transitorio y una vez que el motor se encuentra en movimiento, ante perturbaciones como la disminución de velocidad el FOC tiene mejor control. Conclusiones: Al analizar los aspectos más importantes para determinar cuál técnica de control es efectiva, se concluye que la técnica de control DTC tiene mayor efectividad de acuerdo con la técnica de control FOC, sin embargo, cabe mencionar que las dos técnicas de control son ampliamente utilizadas en el sector industrial en el accionamiento de motores eléctricos por lo que la selección de dichas técnicas dependerá del proceso a realizar.