La corriente del motor tiene dos componentes:  

IM(t)   corriente magnetizante, generadora de flujo. Esta corriente es principalmente imaginaria, esto es, inductiva. Una pequeña parte es real (resistiva), debido a las pérdidas en el hierro del estator.  

IR(t)    corriente de carga, generadora de par. Es principalmente real (resistiva), capaz de producir trabajo. Una pequeña parte es imaginaria (inductiva), debido a las inductancias de fugas del rotor y el estator.

El par desarrollado por el motor puede determinarse a partir de la ecuación de Laplace:  

F = B · I · L  

donde:             F=fuerza

                        B=inducción magnética

                        I=corriente en los conductores

                        L=longitud del conductor

 

En el caso de un motor de inducción, esta fuerza es aplicada sobre los conductores del rotor. B se establece a partir de la corriente magnetizante, e I (corriente de inductor) depende de la corriente generadora de par. El par resultante puede expresarse como:

 

Debemos señalar que las dos corrientes tienen la misma frecuencia pero no están necesariamente en cuadratura. La diferencia de fase a entre las dos corrientes difiere de 90º debido a las inductancias de fuga. El desfase empeora a bajas velocidades y cargas pesadas.

La diferencia entre el motor de cc y el motor de inducción es la siguiente: en el motor de inducción, el flujo en el entrehierro es giratorio, en tanto que para el motor de cc es fijo. Así mismo, en el motor de cc, las corrientes del inductor y de armadura circulan por devanados distintos, formando 90º en cuadratura por el colector y las escobillas. En un motor de inducción, no es posible acceder separadamente a las corrientes generadoras de par y de flujo, pues el motor sólo tiene accesible los devanados trifásicos del estator. La principal función que realiza el control vectorial para solucionar este problema es mantener en cuadratura las componentes de magnetización y de par de la corriente estatórica, desacoplando ambas componentes de forma que sean controlables por separado, incluso en regímenes dinámicos severos.

El control vectorial necesita disponer de una señal de realimentación de la amplitud y la posición instantánea del flujo en el entrehierro, posibilitando el control de las dos componentes de la corriente. Algunos controles vectoriales emplean un control directo, incorporando sensores de flujo en el entrehierro para reproducir las señales requeridas. Sin embargo, este método requiere un motor especial y en consecuencia no ha tenido demasiada aceptación.

Los controladores más extendidos utilizan un control vectorial indirecto, en el cual la amplitud y la orientación del flujo en el entrehierro se calcula a partir de los parámetros del motor (denominado mapa del motor), y la posición relativa instantánea del rotor es medida mediante un encoder diferencial situado en el rotor. Para obtener respuestas rápidas, es necesario realizar complejos y tediosos cálculos en tiempo real y a alta velocidad. Esto sólamente puede ser llevado a cabo en la práctica utilizando microprocesadores rápidos y potentes. El Microvector de PDL es un ejemplo de un moderno Control Vectorial indirecto.

Información facilitada por el departamento técnico de: