El avance tecnológico que ha tenido el área de ingeniería eléctrica tiene carácter multidisciplinario, ya que participan disciplinas básicas y tecnologías como: la electrónica y la informatica, tanto en sus ramas de potencia y automatización, y en las últimas décadas no se ha podido dejar de lado esta realidad.
La importancia de desarrollar un circuito electrónico enfocado en fuerza motriz, es debido a que un motor de inducción representa casi el 80% de las aplicaciones de conversión electromecánica, y en la actualidad los motores eléctricos a excepción de los motores arrancados de manera directa, necesitan un sistema electrónico de estado sólido para que sus funciones principales sean controladas tales como: arranque, paro y control de la velocidad del mismo, por lo que diseñar un prototipo electrónico basado en la técnica de modulación por ancho de pulso fue un gran avance en beneficio del crecimiento científico institucional y en la capacidad de aporte a la industria.
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| robots industriales |
El problema de los arranques directos, bruscos y violentos, ha acompañado a los motores eléctricos a lo largo de toda su historia. Con la introducción de los arrancadores suaves se pudo disponer por fin de un dispositivo sin ninguno de los inconvenientes de un arranque directo. Combinando la moderna electrónica de potencia y los circuitos digitales, se logró desarrollar una gama de nuevos arrancadores suaves que ofrece un mejor control electrónico de la intensidad y de la tensión durante el arranque del motor.
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| contactor |
En la actualidad, es muy común el uso de la electrónica en la vida cotidiana, típicamente en todas las áreas, el entretenimiento, los medios de comunicación, dispositivos móviles, vehículos modernos, y de igual manera el área eléctrica se ha visto beneficiada de la implementación de la electrónica en el área industrial de potencia.
podemos ver que han ido evolucionando como es el caso de los vehículos eléctricos que resuenan en la industria moderna, así como tambien sistemas eléctricos como variadores de frecuencia de alta calidad indispensables en los procesos que día a día utilizan las empresas en sus fábricas, y nuevas tecnologías que han sido desarrolladas en las últimas décadas como el campo de los semiconductores que permite realizar acciones de control de sistemas de potencia y poder convertir procesos manuales o mecánicos a procesos automatizados a través de sistemas computarizados y automatizados por medios electrónicos, un ejemplo de esto en la siguiente imagen de un vehículo híbrido.
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| vehículo híbrido con tecnología |
Existen muchos tipos de controladores electrónicos, la mayoría se pueden agrupar en las siguientes clases: cambiadores de frecuencia estáticos, sistemas rectificadores-inversores con conmutación de línea, sistemas rectificadores-inversores con auto conmutación y sistemas de modulación por ancho de pulso, los cuales se basan en el mismo principio que es controlar la velocidad de un motor de inducción por medio de la variación de la frecuencia.
Sin embargo debido al mayor precio de los motores de CD y a sus costos de mantenimiento, a veces se hace necesario adquirir un variador de frecuencia que sea capaz de controlar la velocidad de un motor de CA.
Se puede obtener un control satisfactorio de la velocidad sólo cuando se varía la frecuencia de suministro, mientras se varía el voltaje de suministro.
Si la fuente es la línea de servicio de 60 Hz CA, la variación de frecuencia es una tarea mucho más difícil que la variación del voltaje. Siempre que se emplea el control de velocidad por frecuencia variable, la magnitud del voltaje debe aumentarse o disminuirse en proporción con la frecuencia; esto es mantener constante la relación V/f también denominado control escalar, con lo cual el flujo y por tanto el torque nominal de dicha máquina permanecerán constantes.