Resumen

Las principales ventajas de un motor de CD sin escobillas son su alta efi ciencia, poco mantenimiento, larga vida útil, bajo ruido, simplicidad en el control, bajo peso y una construcción compacta. Sin embargo, el controlador tradicional tiene problemas de calidad de la energía relacionados con la inyección de corrientes armónicas y pobre factor de potencia. Este artículo presenta una alternativa para mejorar este aspecto y reducir el contenido armónico mediante un convertidor aislado que alimenta un inversor de voltaje CD-CA de un controlador tradicional para un BLDCM; el convertidor propuesto opera en modo de conducción discontinuo.

El diseño y rendimiento del controlador se validan experimentalmente en un prototipo, a fin de cumplir con el estándar internacional IEC 61000-3-2.

Introducción

En los últimos años, el uso de motores de corriente continua sin escobillas en aplicaciones automotrices, médicas, robóticas, aeroespaciales y de automatización ha ido en aumento, debido a las mejoras en el rendimiento, tales como la eficiencia, la relación par-velocidad, la respuesta dinámica y los rangos de velocidad (Gieras, 2002; Krause, Wasynczuk, & Sudhoff, 2002).

Las formas de onda de conmutación electrónicas necesarias para alimentar los devanados del BLDCM de un excitador tradicional requieren el uso de una conversión de energía de CA a CC y de CC a CA para generar la secuencia correcta (Xia, 2012), incluyendo la posición del rotor mediante técnicas con o sin sensores (Bist & Singh, 2014c; Gamazo-Real, Vázquez-Sánchez, & Gómez-Gil, 2010; Kim, Lee, & Ehsani, 2005). Desde el punto de vista de la calidad de la energía, el convertidor tradicional AC-DC-AC que se muestra en la figura 1 genera un alto contenido de armónicos debido a la forma en que el conductor demanda la corriente de la fuente de alimentación, lo que resulta en un factor de potencia pobre (Singh & Singh, S., 2010).

Teniendo en cuenta este problema, el proceso de conversión de energía se modifica introduciendo una etapa intermedia de conversión DC-DC, normalmente un convertidor basado en boost (Pereira, Da Silva, Silva, & Tofoli, 2015), que mejora el factor de potencia y reduce el contenido de armónicos, como se muestra en la Figura 2.  Cuando el control de la velocidad se realiza directamente en la etapa de conversión CC-CA en un convertidor tradicional, se generan pérdidas de conmutación debido a los esfuerzos de los interruptores semiconductores (Yen-Shin, Fu-San, & Yung-Hsin, 2004).

• Materias:Tecnología avanzada Motores (Mecánica) Ingeniería electrónica
• Subjects:Advanced technology Engines Electronic engineering
• Palabras claves:Nariz electrónica, Validación, Perfil olfativo
• Keywords:Brushless DC Motor, Isolator converter, Power factor, Discontinuous Conduction mode