Mecanismo de accionamiento de motor para interruptor automático de alta tensión

Principales Ventajas de los Motores Eléctricos

Los motores eléctricos ofrecen varias ventajas significativas:

• Eliminación de Componentes Desgastables: Reduce las necesidades de mantenimiento y prolonga la vida útil del equipo.

• Reducción de las Fuerzas de Operación: Disminuye el esfuerzo físico requerido para operar la maquinaria.

• Reducción Sustancial de los Niveles de Ruido: Mejora la comodidad operativa y reduce la contaminación acústica.

• Aumento de la Fiabilidad: Mejora la estabilidad del sistema y reduce el tiempo de inactividad.

Componentes de un Mecanismo de Motor Eléctrico

El mecanismo de motor eléctrico se compone principalmente de:

• Fuente de Alimentación AC/DC: Convierte la energía eléctrica en una forma adecuada para impulsar el motor.

• Capacitores de Búfer de Energía: Actúan como unidades de almacenamiento de energía para proporcionar corrientes transitorias grandes durante la operación, minimizando el impacto en la fuente de alimentación.

• Convertidor: Compuesto por Módulos de Potencia Inteligentes (IPMs), que convierten la energía eléctrica en la forma apropiada para el uso del motor.

• Unidad de Control: Gestiona la operación general del sistema de accionamiento.

• Motor: Generalmente un Motor Síncrono de Imán Permanente (PMSM) utilizado en aplicaciones que requieren una respuesta rápida de par y operación de alto rendimiento.

Características Clave y Sensores

• Capacitores de Búfer de Energía: Estos capacitores almacenan energía para satisfacer las demandas de corriente transitoria alta durante la operación del interruptor automático (CB), reduciendo así la carga sobre la fuente de alimentación.

• Convertidor: Utiliza IPMs para una conversión de potencia eficiente y confiable.

• Sensores Hall: Miden la corriente del estator para monitorear el rendimiento del motor y asegurar un control preciso.

• Codificador Óptico: Instalado en el eje del motor, mide la velocidad del motor y la posición del rotor, proporcionando retroalimentación crítica para los algoritmos de control.

Método de Control Vectorial para PMSM

Se emplea el método de control vectorial para gestionar eficazmente el PMSM:

• Concepto Básico: Descompone la corriente del estator en dos componentes:

• Componente Generador de Campo Magnético: Controla la intensidad del campo magnético.

• Componente Generador de Par: Controla la salida de par.

• Control Separado: Tratando estos componentes por separado, el motor puede ser controlado de manera similar a una máquina DC, permitiendo una regulación precisa de la velocidad y el par.

Control de Velocidad y Par

En los sistemas PMSM, la velocidad y el par se controlan de forma independiente:

• Control de Velocidad: Ajusta la velocidad de rotación del motor según los requisitos de la aplicación.

• Control de Par: Gestiona la fuerza aplicada por el motor para lograr los niveles de rendimiento deseados.

Conclusión

Los motores eléctricos, especialmente aquellos que utilizan PMSM con métodos avanzados de control vectorial, ofrecen un rendimiento, fiabilidad y eficiencia mejorados. La integración de capacitores de búfer de energía, convertidores inteligentes y sensores precisos garantiza una operación suave y confiable, lo que los hace ideales para una amplia gama de aplicaciones industriales y comerciales.