Modelado del Motor de CD sin Escobillas considerando conmutación electrónica

Abstract

El tema tratado en este trabajo es el modelado y simulación del motor de CD sin escobillas (BLDC por sus siglas en inglés) incluyendo todos los elementos que garantizan su correcto funcionamiento (sensores y dispositivo de conmutación). Se inicia con la selección de un modelo para el motor que se plantea como punto de partida y que fue elegido a partir de la revisión de diversas referencias relacionadas con el motor BLDC. En la segunda etapa se analiza la incorporación al modelo de elementos tales como, el efecto de saturación magnética, reacción del inducido, para mejorar la precisión en la representación del comportamiento del motor. La simulación del modelo se plantea utilizando los programas: Matlab y Fortran, de forma que el modelo emule todos los elementos físicos; para finalizar se comparan los resultados obtenidos de las simulaciones con mediciones realizadas en un motor BLDC cuyos parámetros son conocidos. La selección del modelo se realizó en función de diversas consideraciones: qué tan fiel es la representación que se logra de las características del motor, la facilidad de programación y el número de parámetros necesarios para realizar la simulación. El modelo que se presenta en este trabajo considera una parte de la no linealidad natural del motor al considerar el efecto de saturación magnética, logrando con esto un modelo más completo sin sacrificar factibilidad de implementación. Para realizar la simulación del motor se consultaron diversas referencias en las cuales se plantean las inconveniencias que surgen al no incluir ciertos elementos físicos como por ejemplo sensores de posición, controladores y dispositivos de conmutación encargados de generar las señales indispensables para el funcionamiento del motor. La simulación se realizó utilizando los parámetros del motor cuya referencia es I2383092NC-Z1XX-SP de la empresa AMETEK TECHNICAL AND INDUSTRIAL PRODUCTS. Por último, se incluye una comparación y análisis de los resultados de la simulación con las señales del bloque Permanent magnet synchronous machine de Simulink y se discute y justifica la validez del modelo utilizado para el desarrollo de este trabajo.