Diseño de una nueva estrategia de control vectorial para motores lineales de inducción.
Keywords: 
Motor lineal.
Motor asíncrono.
Control vectorial.
Identificación de parametros.
Issue Date: 
4-Oct-2013
Defense Date: 
5-Jun-2005
Abstract
El motor lineal de inducción (LIM) suma a las ya conocidas características de su equivalente rotativo - robustez, facilidad de construcción y bajo costo - todas las ventajas del trabajo como accionamiento directo. Tradicionalmente, las aplicaciones de estos motores han estado más enfocadas al transporte de viajeros y de mercancías. Sin embargo, en los últimos años, a la luz del abaratamiento de la electrónica de potencia y de los microprocesadores, se está abriendo para ellas el campo de las aplicaciones que requieren grandes prestaciones de aceleración, velocidad y precisión. Concretamente, los motores lineales de inducción resultan muy interesantes para aplicaciones industriales donde sea necesario un movimiento lineal alternativo de carrera larga y alta velocidad, donde son muy competitivos debido a su bajo costo. Sin embargo, no existe unanimidad entre investigadores y fabricantes a la hora de decidir cómo se deben controlar este tipo de motores. Los efectos electromagnéticos de borde, provocados principalmente por la asimetría constructiva del motor, no permiten un control eficiente mediante las estrategias convencionales para máquina de inducción rotativa. Por otro lado, los intentos de introducir modelos u observadores de estos fenómenos en los métodos de control, para poder minimizar sus efectos, resultan en estrategias demasiado complejas y normalmente poco robustas, lo cual anula las principales ventajas de este tipo de motores. La presente tesis tiene como objetivo la obtención de un método de control de la velocidad y la posición de los motores lineales de inducción que mejore el estado del arte de las estrategias de control para este tipo de motores. En definitiva, un método de control que proporcione al motor una buena respuesta dinámica, que sea poco sensible a los efectos electromagnéticos propios de estos motores y que sea sencillo de implementar. Para conseguir este objetivo, en primer lugar, se ha realizado un estudio de la influencia de los fenómenos electromagnéticos propios de los motores lineales de inducción en las estrategias de control más representativas. Con este fin, se ha evaluado la variación de los parámetros de un prototipo de motor lineal de inducción con la velocidad y temperatura y, posteriormente, se ha estudiado la sensibilidad de las estrategias de control ante esta variación. Esta información, junto con las especificaciones de partida, ha permitido definir unos criterios de diseño de un nuevo algoritmo de control del flujo electromagnético. Se ha diseñado este algoritmo tanto para operación norma l, como para el caso de saturación de la fuente de alimentación. A continuación, se han diseñado los lazos de control de velocidad y de posición, atendiendo a la respuesta dinámica del conjunto algoritmo de control del flujo – motor. Además, se ha obtenido un criterio de ajuste de los compensadores de los lazos que permite fijar de manera sencilla la dinámica deseada para el sistema. Por último, se han realizado ensayos experimentales sobre un prototipo de motor lineal de inducción. Los ensayos presentados muestran el buen comportamiento de la estrategia de control propuesta ante consignas de velocidad y posición, su robustez ante la variación de los parámetros del motor, y sus ventajas frente a los tipos de control actualmente más utilizados.

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