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[ES] La electrificación de las unidades de tracción es una tendencia en auge en el mundo de la aviación. En un principio su ámbito de expansión quedó restringido a la aviación general y recreacional, pero ya se están desarrollando proyectos para su extensión a la aviación regional. Se espera, además, que la electrificación llegue a las unidades de tracción de los grandes aviones comerciales a finales de la presente década. Las razones para este imparable desarrollo radican en el endurecimiento de las restricciones medioambientales, así cómo en los beneficios que las nuevas tipologías ofrecen en términos de eficiencia y seguridad. En este contexto, se hace imprescindible el estudio detallado del control de las unidades de tracción para conseguir un funcionamiento óptimo. El objetivo de este trabajo es la evaluación de las prestaciones del Control Directo de Par (DTC, del inglés Direct Torque Control). Para ello, se usa como estándar de comparación el Control de Campo Orientado (FOC, del inglés Field Oriented Control), que es la técnica de control más usada en la mayoría de aplicaciones industriales. El trabajo se centra en el estudio de una unidad de tracción híbrida, formada por un motor síncrono de imanes permanentes y un motor de combustión interna alternativo de cuatro tiempos. El primer paso para este estudio es el modelado y la implmentación de los componentes de la unidad de tracción, prestando una especial atención a la parte eléctrica. Se modelan, por tanto, la máquina síncrona, el inversor y el cable eléctrico. Hecho esto, se presentan los principios de las dos técnicas de control consideradas y se propone un método para la correcta determinación de los parámetros del control. Por último, se comparan las prestaciones de ambas tipologías de control tanto en régimen permanente cómo en régimen dinámico, analizando detalladamente los resultados obtenidos.

[ES] La electrificación de las unidades de tracción es una tendencia en auge en el mundo de la aviación. En un principio su ámbito de expansión quedó restringido a la aviación general y recreacional, pero ya se están desarrollando proyectos para su extensión a la aviación regional. Se espera, además, que la electrificación llegue a las unidades de tracción de los grandes aviones comerciales a finales de la presente década. Las razones para este imparable desarrollo radican en el endurecimiento de las restricciones medioambientales, así cómo en los beneficios que las nuevas tipologías ofrecen en términos de eficiencia y seguridad. En este contexto, se hace imprescindible el estudio detallado del control de las unidades de tracción para conseguir un funcionamiento óptimo. El objetivo de este trabajo es la evaluación de las prestaciones del Control Directo de Par (DTC, del inglés Direct Torque Control). Para ello, se usa como estándar de comparación el Control de Campo Orientado (FOC, del inglés Field Oriented Control), que es la técnica de control más usada en la mayoría de aplicaciones industriales. El trabajo se centra en el estudio de una unidad de tracción híbrida, formada por un motor síncrono de imanes permanentes y un motor de combustión interna alternativo de cuatro tiempos. El primer paso para este estudio es el modelado y la implmentación de los componentes de la unidad de tracción, prestando una especial atención a la parte eléctrica. Se modelan, por tanto, la máquina síncrona, el inversor y el cable eléctrico. Hecho esto, se presentan los principios de las dos técnicas de control consideradas y se propone un método para la correcta determinación de los parámetros del control. Por último, se comparan las prestaciones de ambas tipologías de control tanto en régimen permanente cómo en régimen dinámico, analizando detalladamente los resultados obtenidos.

[ES] La electrificación de las unidades de tracción es una tendencia en auge en el mundo de la aviación. En un principio su ámbito de expansión quedó restringido a la aviación general y recreacional, pero ya se están desarrollando proyectos para su extensión a la aviación regional. Se espera, además, que la electrificación llegue a las unidades de tracción de los grandes aviones comerciales a finales de la presente década. Las razones para este imparable desarrollo radican en el endurecimiento de las restricciones medioambientales, así cómo en los beneficios que las nuevas tipologías ofrecen en términos de eficiencia y seguridad. En este contexto, se hace imprescindible el estudio detallado del control de las unidades de tracción para conseguir un funcionamiento óptimo. El objetivo de este trabajo es la evaluación de las prestaciones del Control Directo de Par (DTC, del inglés Direct Torque Control). Para ello, se usa como estándar de comparación el Control de Campo Orientado (FOC, del inglés Field Oriented Control), que es la técnica de control más usada en la mayoría de aplicaciones industriales. El trabajo se centra en el estudio de una unidad de tracción híbrida, formada por un motor síncrono de imanes permanentes y un motor de combustión interna alternativo de cuatro tiempos. El primer paso para este estudio es el modelado y la implmentación de los componentes de la unidad de tracción, prestando una especial atención a la parte eléctrica. Se modelan, por tanto, la máquina síncrona, el inversor y el cable eléctrico. Hecho esto, se presentan los principios de las dos técnicas de control consideradas y se propone un método para la correcta determinación de los parámetros del control. Por último, se comparan las prestaciones de ambas tipologías de control tanto en régimen permanente cómo en régimen dinámico, analizando detalladamente los resultados obtenidos.

Context: The permanent magnet synchronous motors (PMSM) have rapidly improved their performance in terms of power density, efficiency, and better dynamics, thanks to the technologies used in them, such as: the control technique and the drive circuit technology. A PMSM can operate both as a motor and as a generator. In addition, they stand out for having a low maintenance, since unlike other types of engines the PMSM does not have collector rings or brushes. The control algorithm that is generally used in this type of motor is a vector control, which is divided into Direct Torque Control (DTC) and Field Oriented Control (FOC). Method: The computational platform where the simulations are carried out is MatlabR software (R2017a) Simulink 8.9, where predetermined blocks and program functions are used for the DTC and FOC vector control diagrams. Results: Regarding the electromagnetic torque control, FOC presents higher ripple than the DTC, so that, it is concluded that the DTC has greater torque control in relation to the FOC. Regarding to the magnetic flux control, according to the obtained values, the DTC has better control performance than the FOC. For speed control, both the DTC and FOC control have a fast response to disturbances; however, the DTC has a fast control response when the PMSM starts moving from rest, which means that the DTC has a faster response in the transient state and when the engine is in motion FOC has better control performance to disturbance. Conclusions: When analyzing the most important aspects to determine which control technique is effective, it is concluded that the DTC control technique has greater effectiveness with respect to the FOC control technique. However, it is worth mentioning that the two control techniques are widely used in the industrial sector for driving electric motors, so that, the selection any of these techniques Will depend on the process to be carried out., Contexto: Los motores síncronos de imanes permanentes o Permanent Magnet Synchronous Motor (PMSM, por sus siglas en inglés) han mejorado rápidamente su rendimiento en cuanto a la densidad de potencia, eficiencia y mejor dinámica, gracias a los procesos de tecnologías empleadas en ellos tales como: la técnica de control y la tecnología de circuitos de accionamiento. Un PMSM puede operar tanto como motor y como generador, además se destacan por tener un reducido mantenimiento, ya que a diferencia de otro tipo de motores los PMSM no presentan anillos colectores ni escobillas. El algoritmo de control que se emplea generalmente en este tipo de motores es un control vectorial, divido en Control Directo del Par (DTC) y Control de Campo Orientado (FOC). Método: La plataforma computacional donde se realizan las simulaciones es en el software Matlab (R2017a) Simulink 8.9, donde se utilizan bloques predeterminados y funciones programas para los diagramas de control vectorial DTC y FOC. Resultados: En cuanto al control del par electromagnético, FOC presenta mayor rizado que el DTC, por lo que se determina que el DTC tiene mayor control de par en relación al FOC. Para el control del flujo magnético, de acuerdo con los valores obtenidos, el DTC tiene un mejor control que el FOC. Para el control de velocidad, tanto el control DTC como FOC tienen una rápida respuesta ante perturbaciones, sin embargo el DTC tiene un tiempo de respuesta menor cuando el PMSM se pone en movimiento desde el reposo, es decir que el DTC tiene una respuesta rápida en el estado transitorio y una vez que el motor se encuentra en movimiento, ante perturbaciones como la disminución de velocidad el FOC tiene mejor control. Conclusiones: Al analizar los aspectos más importantes para determinar cuál técnica de control es efectiva, se concluye que la técnica de control DTC tiene mayor efectividad de acuerdo con la técnica de control FOC, sin embargo, cabe mencionar que las dos técnicas de control son ampliamente u

Context: The permanent magnet synchronous motors (PMSM) have rapidly improved their performance in terms of power density, efficiency, and better dynamics, thanks to the technologies used in them, such as: the control technique and the drive circuit technology. A PMSM can operate both as a motor and as a generator. In addition, they stand out for having a low maintenance, since unlike other types of engines the PMSM does not have collector rings or brushes. The control algorithm that is generally used in this type of motor is a vector control, which is divided into Direct Torque Control (DTC) and Field Oriented Control (FOC). Method: The computational platform where the simulations are carried out is MatlabR software (R2017a) Simulink 8.9, where predetermined blocks and program functions are used for the DTC and FOC vector control diagrams. Results: Regarding the electromagnetic torque control, FOC presents higher ripple than the DTC, so that, it is concluded that the DTC has greater torque control in relation to the FOC. Regarding to the magnetic flux control, according to the obtained values, the DTC has better control performance than the FOC. For speed control, both the DTC and FOC control have a fast response to disturbances; however, the DTC has a fast control response when the PMSM starts moving from rest, which means that the DTC has a faster response in the transient state and when the engine is in motion FOC has better control performance to disturbance. Conclusions: When analyzing the most important aspects to determine which control technique is effective, it is concluded that the DTC control technique has greater effectiveness with respect to the FOC control technique. However, it is worth mentioning that the two control techniques are widely used in the industrial sector for driving electric motors, so that, the selection any of these techniques Will depend on the process to be carried out., Contexto: Los motores síncronos de imanes permanentes o Permanent Magnet Synchronous Motor (PMSM, por sus siglas en inglés) han mejorado rápidamente su rendimiento en cuanto a la densidad de potencia, eficiencia y mejor dinámica, gracias a los procesos de tecnologías empleadas en ellos tales como: la técnica de control y la tecnología de circuitos de accionamiento. Un PMSM puede operar tanto como motor y como generador, además se destacan por tener un reducido mantenimiento, ya que a diferencia de otro tipo de motores los PMSM no presentan anillos colectores ni escobillas. El algoritmo de control que se emplea generalmente en este tipo de motores es un control vectorial, divido en Control Directo del Par (DTC) y Control de Campo Orientado (FOC). Método: La plataforma computacional donde se realizan las simulaciones es en el software Matlab (R2017a) Simulink 8.9, donde se utilizan bloques predeterminados y funciones programas para los diagramas de control vectorial DTC y FOC. Resultados: En cuanto al control del par electromagnético, FOC presenta mayor rizado que el DTC, por lo que se determina que el DTC tiene mayor control de par en relación al FOC. Para el control del flujo magnético, de acuerdo con los valores obtenidos, el DTC tiene un mejor control que el FOC. Para el control de velocidad, tanto el control DTC como FOC tienen una rápida respuesta ante perturbaciones, sin embargo el DTC tiene un tiempo de respuesta menor cuando el PMSM se pone en movimiento desde el reposo, es decir que el DTC tiene una respuesta rápida en el estado transitorio y una vez que el motor se encuentra en movimiento, ante perturbaciones como la disminución de velocidad el FOC tiene mejor control. Conclusiones: Al analizar los aspectos más importantes para determinar cuál técnica de control es efectiva, se concluye que la técnica de control DTC tiene mayor efectividad de acuerdo con la técnica de control FOC, sin embargo, cabe mencionar que las dos técnicas de control son ampliamente u

El presente trabajo hace referencia a la técnica de control del par en motores de corriente alterna, llamada Control Vectorial ó Control de Campo Orientado. Se explican la metodología y las técnicas matemáticas para aplicar el Control Vectorial en Motores de Inducción. Por último se exponen las ventajas y desventajas del uso de este método de control del par, con sus respectivas conclusiones y se proponen líneas de investigación a partir de las nuevas tendencias del Control Vectorial.

El presente trabajo hace referencia a la técnica de control del par en motores de corriente alterna, llamada Control Vectorial ó Control de Campo Orientado. Se explican la metodología y las técnicas matemáticas para aplicar el Control Vectorial en Motores de Inducción. Por último se exponen las ventajas y desventajas del uso de este método de control del par, con sus respectivas conclusiones y se proponen líneas de investigación a partir de las nuevas tendencias del Control Vectorial.