El control escalar de un motor eléctrico de CA es una forma de lograr el funcionamiento de velocidad variable manipulando el voltaje o corriente de suministro ("magnitud") y la frecuencia de suministro ignorando la orientación del campo magnético dentro del motor. [1] El control escalar se basa en ecuaciones válidas para una operación en estado estable [2] y frecuentemente es de bucle abierto (sin detección excepto para el limitador de corriente ). El control escalar ha sido sustituido en gran medida en los motores de alto rendimiento por el control vectorial que permite un mejor manejo de los procesos transitorios. [1] El bajo costo y la simplicidad mantienen el control escalar en la mayoría de los motores de bajo rendimiento, a pesar de la inferioridad de su rendimiento dinámico; [3] Se espera que el control de vectores sea universal en el futuro. [4]
Las variantes del control escalar incluyen control en bucle abierto y control en bucle cerrado. [5]
El enfoque más común [3] hace que el voltaje V sea proporcional a la frecuencia f (llamado control V/f , control V/Hz , voltios/hercios constantes , CVH [3] ). La ventaja de la variante V/f es mantener constante el flujo magnético dentro del estator , manteniendo así el rendimiento del motor en todo el rango de velocidades. Normalmente se emplea un aumento de voltaje a bajas frecuencias para compensar la resistencia de las bobinas. [ dieciséis]
Un control V/f de bucle abierto funciona bien en aplicaciones con un par de carga casi constante y cambios graduales en la velocidad de rotación. Los controladores que implementan este método a veces se denominan variadores de CA de uso general . [5]
Si se utilizan sensores ( configuración de circuito cerrado ) para una respuesta de transición mejor/más rápida, el enfoque común utiliza un sensor de velocidad de rotación (llamado control V/Hz de circuito cerrado ). [5] El error de velocidad pasa a través del controlador integral proporcional para crear la diferencia de deslizamiento acumulada que se combina con la lectura directa del sensor de velocidad en una señal de control de frecuencia. [7]
En una variante de control de par (TC, que no debe confundirse con el control de par directo, también conocido como DTC), el par del motor se mantiene constante en estado estable, lo que requiere un sensor de corriente . [3] Las señales de control de frecuencia y flujo (voltaje o corriente, dependiendo del tipo de variador [8] ) están desacopladas, con el control de flujo impulsado por la estimación de flujo y el control de frecuencia impulsado por la estimación de par y los datos del sensor de velocidad. . [9] El aumento del rendimiento tiene el costo de una complejidad adicional y posibles problemas de estabilidad asociados. [10]