Para comprender el control del motor de cuatro cuadrantes, vale la pena comenzar con una descripción general muy rápida del control del motor de uno y dos cuadrantes. En términos simples, en un control de motor de cuadrante, el controlador puede aplicar el par de torsión solo en la misma polaridad (dirección) del vector en la que el motor está funcionando actualmente. Un controlador de motor de 2 cuadrantes es reversible pero se aplica el mismo principio. Sin embargo, con un controlador de 4 cuadrantes es posible usar el controlador del motor para impulsar el motor en la dirección opuesta a su velocidad actual y, por lo tanto, para «frenar».
En pocas palabras, los cuatro cuadrantes en los que puede trabajar el controlador son:
1. El motor va en el sentido de las agujas del reloj, el controlador aplica el accionamiento en el sentido de las agujas del reloj.
2. El motor va en sentido contrario a las agujas del reloj, el controlador aplica un accionamiento en sentido contrario a las agujas del reloj.
3. El motor va en el sentido de las agujas del reloj, el controlador aplica un accionamiento en sentido antihorario
4. El motor va en sentido contrario a las agujas del reloj, el controlador se aplica en el sentido de las agujas del reloj.
Por lo tanto, se puede ver que con un controlador de cuatro cuadrantes, como el controlador de motor de CC sin escobillas ZDBL50DC, es posible obtener un nivel de control sobre el motor mucho más fino que el que sería posible con un sistema de uno o dos cuadrantes.
En la mayoría de las aplicaciones de control de motores «tradicionales», la desaceleración del motor se ha abordado mediante la fricción / resistencia innata dentro de la aplicación o mediante el uso de frenos. En su forma más simple, un motor de CC o CA cepillado simplemente se apagó y el sistema naturalmente se reduciría hasta detenerse. Cuando se requiriera un frenado más activo, esto podría lograrse mediante el uso de frenos, ya sea montado directamente en el eje del motor o, a veces, en otras partes del sistema.
El mayor beneficio del control de cuatro cuadrantes sobre la simple dependencia de la fricción o la resistencia en la aplicación específica es, obviamente, que proporciona un mayor control sobre la desaceleración. Sin embargo, la ventaja crítica de cuatro cuadrantes sobre el frenado es doble.
1. En primer lugar, el control de cuatro cuadrantes se puede aplicar con mayor precisión que un freno para reducir la velocidad del motor en una rampa específica. Obviamente, un sistema de frenos basado en la fricción puede acercarse mucho a esto con la prueba y el error, pero no podrá aplicarse de la misma manera.
2. En segundo lugar, el control de cuatro cuadrantes reducirá el riesgo de picos de corriente (y, por lo tanto, daños en el controlador del motor) que pueden ocurrir cuando un freno se aplica repentinamente a un sistema que funciona a una velocidad relativamente alta.
Una de las oportunidades más emocionantes creadas con el control de cuatro cuadrantes es la posibilidad de frenado regenerativo. A medida que se ralentiza el motor, la energía cinética del motor girando se convierte en energía eléctrica que, si el controlador está configurado correctamente, puede utilizarse para cargar una batería. Es importante que esto no sea un beneficio inevitable del control de cuatro cuadrantes, sino algo que se puede lograr con un controlador configurado correctamente.
Si tiene interés en esta área, por favor contáctenos para discutir.
El control de cuatro cuadrantes como principio se puede aplicar a cada tipo de motor que se haya fabricado (más o menos), pero en realidad los tipos más comunes de motores que se usan con el control de cuatro cuadrantes son motores de CC con escobillas y motores de CC sin escobillas.
Dentro de esta categorización, el tipo más común de motor que se usa como sistema de cuatro cuadrantes es el motor de CC sin escobillas con sensor (BLDC con sensor). Los controladores como el controlador de motor sin escobillas Zikodrive ZDBL20DC son típicos de esto, en el sentido de que funcionan con motores de CC sin escobillas con sensores y motores de CC con escobillas pero no con motores sin escobillas sin sensores.
Si está buscando activamente un controlador de cuatro cuadrantes para un motor que ya ha elegido, le recomendamos que se ponga en contacto con nosotros para analizar las especificaciones que necesita.
Cuatro controladores de cuadrante son técnicamente superiores a uno o dos controladores de cuadrante en todos los aspectos. Son capaces de ofrecer exactamente el mismo nivel de rendimiento que un controlador de uno o dos cuadrantes, pero tienen la ventaja adicional de poder usar el proceso de cuatro cuadrantes para frenar de forma activa y segura el motor que se está utilizando. La única desventaja de un controlador de cuatro cuadrantes es que tienden a ser más caros que los diseños de uno o dos cuadrantes especificados de manera similar.
Si extendemos este argumento a un controlador de motor sin escobillas de dos cuadrantes y un motor sin escobillas con un freno instalado, hay varias ventajas importantes más allá del costo en las que vale la pena pensar. Estos son:
1. Desaceleración más suave: el sistema de cuatro cuadrantes se puede usar para generar curvas de desaceleración más suaves y administradas.
2. Mayor vida útil del controlador. Un freno puede causar picos significativos de corriente que pueden dañar el motor pero especialmente el controlador. El control de cuatro cuadrantes elimina esto como un problema.
3. Eficiencia energética: en lugar de perder energía en forma de calor o un pico de corriente dañino, el sistema de cuatro cuadrantes es más eficiente.
La importancia de la eficiencia energética en todos los aspectos de la ingeniería es cada vez más importante como resultado de los crecientes problemas y problemas asociados con el cambio climático. Por lo tanto, hay un movimiento importante para poder hacer que las cosas sean lo más eficientes energéticamente posible y en los controles de motores las ventajas del control de cuatro cuadrantes son un buen ejemplo de cómo los avances tecnológicos pueden contribuir a este cambio.
La doble ventaja de una mayor eficiencia energética y también la eliminación de la necesidad de frenos en los sistemas de motor es enormemente importante porque reduce el uso de energía y también mejora la vida útil de los motores y especialmente de los controladores al eliminar el impacto de los frenos (y sus picos de corriente relacionados) en el componentes centrales.
Dependiendo de la aplicación en la que esté trabajando, el control del motor de cuatro cuadrantes podría ser completamente innecesario o podría ser la clave para hacer que el proyecto funcione como usted lo requiere. Lo que sí es cierto es que en un número cada vez mayor de aplicaciones, como la robótica y tipos de proyectos similares, el control de cuatro cuadrantes es cada vez más importante debido a las importantes ventajas de rendimiento que ofrece sobre el diseño tradicional de uno o dos cuadrantes.
Los controladores de motor Zikodrive ofrecen controladores de motor de dos cuadrantes y cuatro de cuadrante, por lo que si desea probar ambos, puede comprar ambos en línea ahora. Alternativamente, si tiene alguna pregunta sobre la idoneidad del control de cuatro cuadrantes para su proyecto, estaremos encantados de analizar sus requisitos.
