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Control de par directo

Máxima potencia, control total

En 1977, Emotron fue la primera empresa en comercializar un variador de velocidad con modulación de impulsos en duración (PWM). Los siguientes avances permitieron que, en 1998, lanzáramos uno de los primeros variadores de velocidad con control de par directo. 

El tiempo de respuesta de la tecnología Emotron es extremadamente rápido: el par real y el requerido se comparan 40 000 veces por segundo. Los variadores de velocidad pueden proporcionar el par más alto posible por amperio a partir de un motor industrial normal, con lo que permiten controlar un motor sin sensor de rotor al mismo tiempo que mantienen el control del par y la velocidad.

El control de par directo elimina las perturbaciones

El método de control de par directo, inventado por Depenbrock y Takahashi, permite controlar de un modo muy eficiente las aplicaciones más dinámicas y exigentes. La técnica de Emotron reacciona rápidamente a las cargas de pico, los cambios bruscos en la carga y las imprecisiones en la definición de tiempos de rampa. Este proceso resulta muy útil, por ejemplo, en el control de grúas, donde los arranques y las paradas críticas y frecuentes requieren un par alto instantáneo, o en aplicaciones de trituradoras donde es necesario ajustar la velocidad rápidamente al tipo o tamaño del material.

Par de pico de hasta el 400 por ciento

Mediante la medición de la intensidad y el voltaje del motor se puede controlar el par y la velocidad del motor de forma continua y con precisión exacta 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 par y flujo permite aumentar el par de pico del motor en hasta el 400 % del par nominal, incluso a 0 rpm. Para alcanzar un par tan alto, el variador de velocidad debe
corresponderse con la intensidad necesaria.

Relación intensidad/par 1:1

Gracias al control de par directo, el coeficiente par/intensidad es lineal por encima del par nominal: por ejemplo, una intensidad del 200 % corresponde a un par del 200 %. Por el contrario, en los sistemas sin control de par directo, a un par del 150 % aproximadamente correspondería una intensidad del 200 %. Gracias a esto, la capacidad de sobrecarga necesaria para que el variador de velocidad Emotron mantenga el control total del motor puede ser considerablemente inferior a la capacidad sin control del par directo.

Funcionalidad de frenado integrada

El control de par directo funciona con el freno vectorial integrado del variador de velocidad para ofrecer un frenado rápido y protector. La energía de frenado se disipa por el motor, lo que evita las interrupciones causadas por una excesiva tensión de freno. El par de frenado disponible se duplica en comparación con los métodos de frenado convencionales. En la mayoría de los casos no se necesitan frenos mecánicos: los interruptores de freno y las resistencias de freno solamente son necesarios si el tiempo de frenado es extremadamente breve.

Elimina los falsos disparos por sobreintensidad

Los variadores de velocidad con control de par directo funcionan con el control del par del motor y el flujo elimina eficazmente los falsos disparos causados por choques de cargas, perturbaciones en la alimentación eléctrica o tiempos de arranque configurados incorrectamente. Esto se debe a la rapidez de respuesta y la precisión del control del flujo del motor, según el modelo de motor que se emplee en el software. Todas las conmutaciones del variador de velocidad están relacionadas directamente con el estado electromagnético del motor, lo que proporciona un control suave y preciso en todo momento.

Alta dinámica sin realimentación del encoder

La parte más importante del control de par directo es el modelo del motor, el cual proporciona estimaciones precisas del flujo real y del par del motor. Si comparamos los valores reales calculados con los valores de referencia a una frecuencia de cálculo extremadamente alta, es posible conseguir un bucle cerrado de control del par y el flujo. Todos los parámetros relevantes del motor se miden automáticamente, la inercia de carga se comprueba y los parámetros internos se ajustan de forma automática en correspondencia. Con esto, así como con una capacidad de frenado superior y un control preciso de la aceleración y la deceleración, se logra un tiempo de respuesta de par que puede ser inferior a 1 ms, además de una precisión en la velocidad de hasta el ±0,1 % del rpm nominal, incluso sin un sensor específico en el motor. Los valores que se suelen obtener con los controles vectoriales sin sensor convencionales son una respuesta de par de 50-100 ms y una precisión de la velocidad del ±1-2 %.