Se introduce un nuevo método de control de velocidad para el motor de inducción monofásico para superar las desventajas de los métodos convencionales. En este método, la magnitud de la corriente del devanado principal y su ángulo se controlan para controlar la velocidad del motor, así como para aumentar el par de arranque en todos los ajustes de velocidad. Mientras tanto, el voltaje aplicado al devanado auxiliar se mantiene constante en el valor nominal. El rendimiento de un motor de inducción monofásico de condensador de 1 hp se investiga experimental y teóricamente, utilizando este método de control de velocidad. La plataforma experimental se construye en el laboratorio y se obtiene un conjunto completo de resultados de prueba. Por otro lado, se desarrolla un modelo matemático para el motor y se calcula el rendimiento del motor. Se obtiene un buen acuerdo entre los resultados experimentales y teóricos. Estos resultados muestran que el nuevo método de control de velocidad proporciona un par de arranque mucho más alto. Esto permite que el motor arranque a baja velocidad. Además, se logra una gran mejora en la eficiencia del motor y el factor de potencia a todas las velocidades.
Palabras clave
- Motores monofásicos;
- Control de velocidad;
- Mejora del rendimiento del motor;
- Motores de ventilador
Tres formas de controlar un motor de inducción monofásico:
El control de velocidad de los motores de inducción monofásicos es deseable en la mayoría de las aplicaciones de control de motores, ya que no solo proporciona velocidad variable sino que también reduce el consumo de energía y el ruido audible.
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La mayoría de los motores de inducción monofásicos son unidireccionales, lo que significa que están diseñados para girar en una dirección. Ya sea agregando bobinados adicionales, relés e interruptores externos, o agregando mecanismos de engranajes, se puede cambiar la dirección de rotación. Usando sistemas de control basados en microcontroladores, uno puede agregar variación de velocidad al sistema. Además de la opción de variación de velocidad, la dirección de rotación también se puede cambiar, dependiendo de los algoritmos de control del motor utilizados.
Los motores de condensador dividido permanente (PSC) son el tipo más popular de motores de inducción monofásicos. Este artículo discutirá diferentes técnicas y topologías de manejo para controlar la velocidad de un motor PSC en una y dos direcciones.
Interfaz de microcontrolador
Un microcontrolador es el cerebro del sistema. A menudo, los controladores utilizados para aplicaciones de control de motores tienen periféricos especializados como PWM de control de motores, convertidores analógico a digital (ADC) de alta velocidad y pines de diagnóstico. El PIC18F2431 y el dsPIC30F2010 de Microchip tienen estas características integradas.
Tener acceso a los periféricos especializados en microcontrolador del chip facilita la implementación de algoritmos de control.
Los canales ADC se utilizan para medir la corriente del motor, la temperatura del motor y la temperatura del disipador de calor (conectados a los interruptores de alimentación). Se utiliza un tercer canal ADC para leer los niveles del potenciómetro, que luego se utiliza para establecer la velocidad del motor. Se pueden usar canales ADC adicionales en la aplicación final para leer diferentes sensores, como el interruptor de proximidad, sensores de turbidez, nivel de agua, temperatura del congelador, etc.
Las entradas y salidas de propósito general (E / S) se pueden usar para conectar interruptores y pantallas en una aplicación. Por ejemplo, en una aplicación de refrigerador, estas E / S de uso general se pueden usar para controlar una pantalla LCD, una pantalla LED de siete segmentos, una interfaz de botón, etc. Los canales de comunicación como I2C (TM) o SPI (TM) son Se utiliza para conectar la placa de control del motor con otra placa para intercambiar datos.
Las interfaces de diagnóstico y fallas incluyen líneas de entrada con características especiales como la capacidad de apagar los PWM en caso de fallas catastróficas en el sistema. Por ejemplo, en un lavavajillas, si el variador está bloqueado debido a la basura acumulada, podría evitar que el motor gire. Este bloqueo puede detectarse en forma de sobrecorriente en el sistema de control del motor. Usando las funciones de diagnóstico, estos tipos de fallas pueden registrarse y / o visualizarse, o transferirse a la PC de solución de problemas de una persona de servicio. A menudo, esto evitará fallas graves y reducirá el tiempo de inactividad del producto, lo que resultará en menores costos de servicio.
Los PWM son los principales periféricos utilizados para controlar el motor. Usando las entradas anteriores, el algoritmo de control del motor del microcontrolador determina el ciclo de trabajo PWM y el patrón de salida. Las características más valiosas de PWM incluyen canales complementarios con tiempo muerto programable. Los PWM pueden estar alineados al borde o alineados al centro. Los PWM alineados al centro tienen la ventaja de que el producto emite un ruido electromagnético reducido (EMI).
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