El motor lineal de inducción (LIM) suma a las ya conocidas características de
su equivalente rotativo - robustez, facilidad de construcción y bajo costo - todas
las ventajas del trabajo como accionamiento directo.
Tradicionalmente, las aplicaciones de estos motores han estado más
enfocadas al transporte de viajeros y de mercancías. Sin embargo, en los
últimos años, a la luz del abaratamiento de la electrónica de potencia y de los
microprocesadores, se está abriendo para ellas el campo de las aplicaciones
que requieren grandes prestaciones de aceleración, velocidad y precisión.
Concretamente, los motores lineales de inducción resultan muy interesantes
para aplicaciones industriales donde sea necesario un movimiento lineal
alternativo de carrera larga y alta velocidad, donde son muy competitivos
debido a su bajo costo.
Sin embargo, no existe unanimidad entre investigadores y fabricantes a
la hora de decidir cómo se deben controlar este tipo de motores. Los efectos
electromagnéticos de borde, provocados principalmente por la asimetría
constructiva del motor, no permiten un control eficiente mediante las estrategias
convencionales para máquina de inducción rotativa. Por otro lado, los intentos
de introducir modelos u observadores de estos fenómenos en los métodos de
control, para poder minimizar sus efectos, resultan en estrategias demasiado
complejas y normalmente poco robustas, lo cual anula las principales ventajas
de este tipo de motores. La presente tesis tiene como objetivo la obtención de un método de
control de la velocidad y la posición de los motores lineales de inducción que
mejore el estado del arte de las estrategias de control para este tipo de
motores. En definitiva, un método de control que proporcione al motor una
buena respuesta dinámica, que sea poco sensible a los efectos
electromagnéticos propios de estos motores y que sea sencillo de implementar.
Para conseguir este objetivo, en primer lugar, se ha realizado un estudio
de la influencia de los fenómenos electromagnéticos propios de los motores
lineales de inducción en las estrategias de control más representativas. Con
este fin, se ha evaluado la variación de los parámetros de un prototipo de motor
lineal de inducción con la velocidad y temperatura y, posteriormente, se ha
estudiado la sensibilidad de las estrategias de control ante esta variación.
Esta información, junto con las especificaciones de partida, ha permitido
definir unos criterios de diseño de un nuevo algoritmo de control del flujo
electromagnético. Se ha diseñado este algoritmo tanto para operación norma l,
como para el caso de saturación de la fuente de alimentación.
A continuación, se han diseñado los lazos de control de velocidad y de
posición, atendiendo a la respuesta dinámica del conjunto algoritmo de control
del flujo – motor. Además, se ha obtenido un criterio de ajuste de los
compensadores de los lazos que permite fijar de manera sencilla la dinámica
deseada para el sistema.
Por último, se han realizado ensayos experimentales sobre un prototipo
de motor lineal de inducción. Los ensayos presentados muestran el buen
comportamiento de la estrategia de control propuesta ante consignas de
velocidad y posición, su robustez ante la variación de los parámetros del motor,
y sus ventajas frente a los tipos de control actualmente más utilizados
