15/08/2019
¿Qué es un accionamiento eléctrico?
Un accionamiento eléctrico (también conocido como controlador eléctrico) es un dispositivo utilizado para controlar la salida de un motor utilizado, por ejemplo, para producir un movimiento lineal. El accionamiento controlará con precisión la salida del motor y la respuesta del motor frente a una entrada de control.
¿Qué es un accionamiento eléctrico?
Un accionamiento eléctrico (también conocido como controlador eléctrico) es un dispositivo utilizado para controlar la salida de un motor utilizado, por ejemplo, para producir movimiento lineal en un actuador eléctrico. En nuestro artículo sobre motores eléctricos nos referimos al mecanismo de retroalimentación de un servomotor, que se muestra de forma esquemática a continuación.
El accionamiento controla con precisión la salida del motor y su respuesta frente a una entrada de control (nset en el esquema anterior).
How does an electric drive work?
Los accionamientos eléctricos requieren una alimentación trifásica de CA. El suministro de CA de frecuencia fija entrante se rectifica para proporcionar una señal de CC; a continuación, se estabiliza y los circuitos proporcionan un desacoplamiento de las etapas de entrada y salida, como se muestra a continuación.
La fase de salida utiliza transistores bipolares de puerta aislada (IGBT) controlados por software para conmutar y proporcionar al motor una alimentación trifásica de CA de frecuencia variable. Para conocer la fase de salida con más detalle, podemos consultar el siguiente circuito equivalente.
En el circuito, los IGBT están representados por los interruptores 1 a 6; una toma central de cada columna de interruptores está conectada a una fase individual de los bobinados del motor. En el diagrama, los interruptores 5 y 4 están cerrados, lo que hace pasar corriente a través de las fases W y V. En el siguiente modo de funcionamiento, los interruptores 5 y 4 pueden abrirse y los 3 y 2 cerrarse; esto hará pasar corriente a través de las fases V y U. El software controla la apertura y cierre sucesivos de los interruptores y la duración de cada paso; esto crea una modulación de ancho de pulso.
El ancho de pulso variable simula de forma efectiva una onda de CA vista por la carga de los bobinados del motor; por ejemplo, en A en el diagrama anterior, un ancho de pulso de "0" dará como resultado una tensión cero en los bobinados, mientras que en B, se aplicará la tensión máxima.
¿Cómo elegir un accionamiento eléctrico?
El accionamiento debe ser capaz de alimentar y controlar el motor que, a su vez, se adaptará a los requisitos de la aplicación.
La tensión del motor, la potencia nominal y la corriente a plena carga deberán coincidir; habrá que tener en cuenta cualquier requisito de sobrecarga, por ejemplo, si se requiere un par más alto para el arranque.
El mecanismo de retroalimentación y cualquier requisito de entrada/salida (E/S) deben ser considerados.
Deben tenerse en cuenta los protocolos de comunicación —por ejemplo, CANOpen, Profibus, etc.— y la temperatura de funcionamiento y, por tanto, la necesidad de ventilación o enfriamiento forzado.
Tipos de accionamiento eléctrico
Los accionamientos deberán controlar motores de corriente continua o alterna, estos últimos monofásicos o trifásicos. Se necesitarán distintas variantes, en función de los parámetros mencionados anteriormente, por ejemplo, la tensión.
Los accionamientos también pueden clasificarse en monomotores, motores agrupados y motores múltiples. Los sencillos son los más básicos y suelen utilizarse en electrodomésticos; los de grupo suelen emplearse en sistemas más complejos y los multimotor se utilizan en aplicaciones de gran potencia o con varios motores.
¿Necesito algo más para el funcionamiento de los accionamientos eléctricos?
Se necesitará cableado para las señales de alimentación y control del motor, así como una alimentación adecuada para el funcionamiento del propio accionamiento.
Si existe la posibilidad de que se produzcan interferencias electromagnéticas, se pueden incorporar filtros en los circuitos. Si las temperaturas de funcionamiento son elevadas, se necesitará un ventilador adecuado.
Existe un freno dinámico en función de los requisitos de la aplicación.
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