¿Qué es un Controlador de Motor?
Un controlador de motor es un dispositivo utilizado para controlar el accionamiento relacionado con la rotación del motor. Combinado con un ordenador, como un microordenador, controla el tiempo y la velocidad de rotación del motor aplicando la tensión y la corriente adecuadas.
El CI del controlador del motor, que es el corazón del controlador del motor, es extremadamente pequeño, por lo que tiene la ventaja de reducir el área de montaje en comparación con la construcción de un circuito de control del motor independiente mediante la combinación de componentes independientes. Además, algunos de ellos incorporan funciones de protección contra sobrecorriente y sobrecalentamiento, lo que permite al usuario accionar el motor de forma segura.
Usos de los Controladores de Motor
El controlador de motor adecuado se selecciona en función del tipo de motor. Los motores típicos son los motores CC con escobillas, los motores sin escobillas, los motores paso a paso y los motores lineales.
Los motores de CC son sencillos y baratos, lo que los convierte en motores versátiles utilizados en una gran variedad de aplicaciones, incluidos electrodomésticos como lavadoras. También se utilizan en motores lineales, en los que los polos magnéticos se modifican cambiando la dirección de la corriente. El tren bala lineal es un motor lineal síncrono, y para controlarlo se utilizan controladores de motor, ya que la fuerza propulsora se obtiene cambiando los polos magnéticos de los raíles.
Principios de los Controladores de Motor
El principio de funcionamiento de un excitador de motor depende del tipo de motor que se controle. Concretamente, difiere la configuración del circuito de puente para la conmutación de la alimentación.
Los controladores de motores de corriente continua, por ejemplo, controlan el sentido de giro conmutando la dirección de la corriente que fluye hacia los electroimanes. Por ejemplo, aplicar una corriente en sentido contrario a un motor que gira a gran velocidad puede frenar la rotación y reducir así la velocidad.
En este caso, se construye un circuito de medio puente utilizando varios transistores. La combinación de transistores determina la dirección del flujo de corriente. En los motores sin escobillas y paso a paso, es el circuito de medio puente el que controla la corriente correspondiente al número de bobinas (número de fases) extraídas del motor.
En los motores sin escobillas, puede ser monofásico o trifásico, y en los motores paso a paso, bifásico o quintifásico. Otros métodos controlan el número de revoluciones combinando el control PWM, que modula la anchura de la tensión de impulso.
Más Información sobre los Controladores de Motor
Motores sin Escobillas y Motores Paso a Paso
El mercado de los controladores de motor puede dividirse a grandes rasgos en los ya mencionados motores de CC (con escobillas), motores sin escobillas y motores paso a paso. Los motores de corriente continua con escobillas son fáciles de manejar, ya que se pueden accionar fácilmente aplicando tensión, pero su coste es prohibitivo en un mercado en el que existen muchos tipos diferentes de motores.
Los motores sin escobillas se utilizan en ventiladores de refrigeración de PC y otras aplicaciones en las que se requiere un funcionamiento relativamente eficiente y una alta fiabilidad. Los motores paso a paso, como su nombre indica, se caracterizan por su capacidad para proporcionar un control avanzado de la rotación del motor, y se utilizan en aplicaciones industriales como el control de actuadores de alta precisión para la automatización de fábricas, y en equipos de consumo como impresoras, y se espera que ambos mercados se expandan en el futuro.
En el mercado de la automoción, tipificado por el reciente cambio hacia los vehículos eléctricos, el funcionamiento altamente eficiente de los motores mediante controladores de motor es esencial, ya que admiten una amplia gama de control de motores, desde un alto par a bajas velocidades hasta altas velocidades, y la vida de la batería hasta la descarga afecta directamente a la distancia de conducción. Para lograrlo, el control PWM del excitador del motor mediante un microcontrolador es una tecnología esencial, junto con la tecnología de control del inversor para obtener una alta potencia de salida para su uso en vehículos.
Aunque los controladores de motor son un campo técnico con un amplio abanico de posibilidades, incluso los principiantes pueden fabricar sus propios controladores de motor utilizando componentes sencillos, el control a gran escala requiere una comprensión de los principios de funcionamiento del motor, los algoritmos de control y el soporte de software mediante un microcontrolador.
Por ello, algunos controladores de motor recientes incorporan innovaciones que facilitan su uso a los usuarios con el apoyo de un software de aplicación dedicado.