Determinación de la frecuencia óptima y control PWM de un motor Brushless

Abstract

El uso de motores BLDC es en aplicaciones donde se requiere un control y un uso constante, por lo que, estos motores tienen la ventaja de presentar un mantenimiento mínimo, pueden proporcionar un alto torque, velocidades altas, y menor inercia por estas razones este tipo de motor ha ganado camino en la industria y en otras áreas. El objetivo principal en este trabajo de investigación fue presentar una técnica de caracterización por medio del control basado en conmutación trapezoidal (seis pasos). Para ello, se construye el circuito de potencia constituido por un circuito de protección, un circuito indicador y, por último, el circuito inversor encargado de la conmutación para el cual se realizan los cálculos pertinentes y se utiliza una configuración Darlington debido a que esta configuración puede proporcionar la corriente que el motor demanda. La simulación del circuito de potencia nos muestra un correcto funcionamiento en la conmutación al comparar las señales tomadas a la salida del circuito inversor trifásico de forma experimental y se visualiza con la simulación. De igual forma se comparan las señales medidas de fase a fase del motor BLDC. La caracterización se basa en encontrar una frecuencia óptima en función de un rango de voltaje con el propósito de que esta frecuencia se debe encontrar en una zona lineal en la cual se puede traducir a una alta eficiencia en el motor BLDC. Los resultados muestran que al graficar las variables encontradas respecto a las frecuencias fijadas presentan comportamientos distintos, el voltaje se presenta no lineal, y se destacan tres comportamientos de las cuales se encuentran las ecuaciones que describen su comportamiento. Para el caso de la velocidad del motor medida en RPM se ha encontrado un comportamiento lineal. El comportamiento y las características de funcionamiento encontrados son de manera particular del motor BLDC trifásico, esto en puesto en marcha al fijar diferentes frecuencias. Con los resultados encontrados, el motor BLDC proporciona diferentes niveles de velocidad y torque según la frecuencia encontrada y fijada, por lo que, el motor se puede adaptar y aplicar en diversas aplicaciones donde se requiere confiabilidad en el control y desempeño óptimo en el funcionamiento.