Diseño de controlador de velocidad de motor brushless DC mediante la fuerza contraelectromotriz

Abstract

La tesis busca simular un tipo de control sensorless con la técnica “Zero Cross Detection” en diferentes condiciones ya sea de velocidad o torque, para mostrar la efectividad de este control y su comportamiento frente a diferentes requerimientos. El control de los motores brushless DC generalmente incluye el uso de sensores hall para determinar la posición del rotor, los cuales generan una señal que luego de ser descodificada alimenta al inversor o puente H para decidir qué fases del motor deben estar alimentadas y que fase debe estar flotante. Sin embargo, en esta investigación se plantea un método de control usando la técnica Zero Cross Detection (ZCD) la cual no requiere el uso de los sensores de efecto Hall, y que permite acceder a todas las ventajas del motor brushless DC. Esta técnica de control es la mejor en comparación con las otras técnicas sensorless debido a que no necesita de algoritmos extremadamente complejos para el control y representa una buena alternativa para reemplazar la función de los sensores hall gracias a la misma naturaleza de funcionamiento del motor. Para comprobar el correcto funcionamiento de esta estrategia de control se hace uso del toolbox especial Simulink del software Matlab, el cual permite simular el motor y el sistema de control en diversos escenarios de requerimientos de carga: torque o velocidad. Finalmente se concluye que el control de velocidad usando el método sensorless ZCD brinda buenos resultados, con bajo error en lazo de control PID, además presenta un tiempo de establecimiento promedio de 0.2 segundos, lo cual es bastante bajo. Se puede concluir que este tipo de control es recomendable y robusto para su uso en este tipo de motores.