Ingeniero En Mecatronica

Alrededor del 60 de la energía eléctrica generada es utilizada para hacer funcionar motores

eléctricos. Muchos ejemplos de la aplicación y utilización de éstos se encuentran en la industria,

el comercio, los servicios y el hogar. Es significativo el hecho de que los motores eléctricos

suministran, en su mayor parte, la energía que mueve los procesos industriales, por lo que

la conservación y la adecuada operación de los motores en la industria representa uno de

los campos más fértiles de oportunidades en el ahorro de energía, lo cual se traduce en una

reducción en los costos de producción y en una mayor competitividad [40]. Por otro lado, los

recientes avances en los dispositivos semiconductores de potencia de conmutación, materiales

magnéticos, y los sistemas de almacenamiento de energía han generado un considerable interés

en la aplicación de motores síncronos de imanes permanente (MSIP)[6]. La tecnología en el

control de los accionamientos de máquinas de corriente alterna (CA) ha mejorado considerablemente.

Esto se debe principalmente al avance logrado en las técnicas de control desarrollado

por varios años. La implementación de estos conceptos fue posible gracias al desarrollo de la

tecnología de los microcontroladores, procesadores de señales digitales (DSP) [21] y [5].

Los MSIPs se caracterizan por su alta eficiencia, tamaño reducido y un amplio rango de

velocidad de funcionamiento y par, además de que no cuentan con devanados en el rotor ni

escobillas, caso contrario al motor de inducción y motor de CD [8],[1] y [25]. Son motores

cuyo uso ha crecido rápidamente estos últimos años por la aparicián de nuevos materiales

para imanes que tienen caracteristicas favorables muy superiores al resto, son de bajo costo y

adecuados en aplicaciones para convertidores de frecuencia donde se requieren amplios rangos

de velocidad de funcionamiento a par constante [38].

El control de máquinas eléctricas sin sensor de posición ha sido un tema de investigación (algunos

trabajos recientes [20] y [36]), que ha desarrollado las últimas décadas. Por ello, se ha

dado la necesidad de realizar controles que no requieran el uso de un sensor de posición debido

a que las conexiones representan un aumento en el costo del equipo y una fuente de fallos en

2 Capítulo 1. Introducción

aplicaciones de control de motores expuestos a trabajo duro. La estimación de posición o velocidad

permite eliminar los sensores mecánicos normalmente usados en el control de los MSIP.

Esto tiene como principal ventaja un menor costo de accionamiento y una mayor confiabilidad

y robustez. Por este motivo, el accionador sin sensor de posición o velocidad se utiliza en la

industria, pero solamente en aplicaciones en donde no es necesario la operación sostenida del

motor a muy bajas velocidades [29]. El pobre desempeño dinámico del accionador sin sensor

mecánico de posición o velocidad a muy bajas velocidades, se debe fundamentalmente, a que

la mayoría de las estrategias de estimación se basan en la información obtenida a partir de la

fuerza contra-electromotriz de la máquina. La atenuación o pérdida de señal, cuando la máquina

trabaja a muy baja velocidad, respectivamente, imposibilita el uso de estas estrategias

de control en este rango de operación [39].

1.1. Estado del arte

El control de máquinas de CA sin sensor de posición ha sido un tópico de interés en las útimas

décadas en el área de Electrónica de Potencia y Control Automático. Muchas técnicas de

observación y reconstrucción de estado han sido desarrolladas para el cálculo de la posición

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