Eliminación de las perturbaciones con el control de par directo
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La tecnología de control de par directo, inventada por Depenbrock y Takahashi, ofrece ante todo un control muy eficiente en aplicaciones dinámicas y exigentes. El control de par directo de Emotron reacciona rápidamente a las cargas de pico, los cambios bruscos de carga o los tiempos de rampa mal definidos. Además, el tiempo de respuesta es extremadamente corto, dado que el par real y el necesario se comparan 40 000 veces por segundo, algo que resulta muy práctico, por ejemplo, en las aplicaciones de grúas, donde los arranques y paradas frecuentes y complicados exigen un par elevado instantáneo, o en las aplicaciones de trituradoras, que requieren un ajuste muy rápido de la velocidad en función del tipo de material y de su tamaño.
El control de par directo de Emotron evita interrupciones. El tiempo de respuesta es extremadamente corto, ya que se compara el par real con el par exigido 40 000 veces por segundo.
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Par máximo hasta un 400% superior
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Midiendo la corriente y la tensión del motor se pueden controlar de manera continuada y con una precisión extraordinaria la velocidad y el par del motor en tiempo real. Los variadores de velocidad Emotron se basan en el control directo del flujo magnético y el par del motor eléctrico conectado. La alta precisión del estimador de flujo y par permite obtener del motor hasta un 400% del par nominal, incluso a 0 rpm. Para conseguir un par semejante, el variador de velocidad debe igualar la corriente máxima requerida.
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Relación 1:1 entre la corriente y el par
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Con el control de par directo, la relación par/corriente es lineal por encima del par nominal (es decir, una corriente del 200% da como resultado un par del 200% en comparación con el aproximadamente 150% que se obtiene con una corriente del 200% sin control de par directo). Por tanto, la capacidad de sobrecarga que se requiere para que el variador de velocidad Emotron mantenga un control total sobre el motor puede ser considerablemente menor que la que se necesita cuando se emplean métodos de control sin control de par directo.
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Función de frenado integrada
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El control de par directo trabaja con el freno vectorial integrado del variador de velocidad para garantizar un frenado rápido que protege los equipos. El par de frenado disponible es dos veces mayor que el que proporcionan los métodos de frenado tradicionales. La energía de frenado se disipa a través del propio motor, lo que contribuye a evitar interrupciones provocadas por una tensión de frenado excesiva. En la mayoría de los casos no se requieren frenos mecánicos. Solamente se necesitan choppers de freno y resistencias de frenado para obtener tiempos de frenado extraordinariamente cortos.
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Sin falsas alarmas/paros por sobreintensidad
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Todos los variadores de velocidad con control de par directo trabajan controlando directamente el flujo y el par del motor, lo cual elimina con gran eficacia las desconexiones en falso provocadas por cargas de choque, perturbaciones en la red eléctrica o tiempos de rampa mal definidos. Para ello se utiliza la respuesta rápida y un control muy preciso del flujo del motor basado en el modelo de motor del software. Cada conmutación del variador de velocidad está directamente relacionada con el estado electromagnético del motor, lo que da un control suave y preciso en todo momento.
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Elevadas dinámicas sin retroalimentación de codificador
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La parte más importante del control de par directo es el modelo de motor, pues proporciona cálculos precisos del flujo y el par reales del motor. Comparando con una frecuencia extremadamente alta los valores reales calculados con valores de referencia, se puede obtener un bucle cerrado de control del flujo y el par. Se miden automáticamente todos los parámetros relevantes del motor, se comprueba la inercia de la carga y se ajustan automáticamente los parámetros internos en consecuencia. Junto a una capacidad de frenado excelente y un control de la aceleración y la deceleración muy preciso, el resultado es una respuesta de par que puede ser inferior a 1 ms y una precisión de velocidad tan buena como ±0,1% de las revoluciones nominales por minuto, incluso en lazo abierto sin “encoder”. En el control vectorial en lazo abierto sin “encoder”, los valores típicos son 50-100 ms en respuesta de par y ±1-2% en precisión en velocidad.The essential part of the direct torque control is the motor model which provides accurate estimates of the actual flux and torque of the motor. By comparing the calculated actual values with reference values at an extremely high calculation frequency, a closed loop of flux and torque control can be achieved. All relevant motor parameters are measured automatically, the load inertia is checked and internal parameters are automatically set accordingly. Together with superior braking capacity and precise control of acceleration and deceleration, this results in a torque response time that can be less than 1 ms and a speed accuracy as good as ±0.1% of rated rpm, even without a separate sensor on the motor. Typical values with conventional sensorless vector control are 50-100 ms torque response and ±1-2% speed accuracy.
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