{"id":27776,"date":"2026-09-10T10:16:06","date_gmt":"2026-09-10T02:16:06","guid":{"rendered":"https:\/\/www.gian-transmission.com\/?p=27776"},"modified":"2026-11-13T15:56:30","modified_gmt":"2026-11-13T07:56:30","slug":"foc-frente-a-la-conmutacion-en-seis-pasos-que-metodo-de-control-de-motores-bldc-es-mejor","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.gian-transmission.com\/es\/foc-frente-a-la-conmutacion-en-seis-pasos-que-metodo-de-control-de-motores-bldc-es-mejor\/","title":{"rendered":"FOC frente a la conmutaci\u00f3n en seis pasos: \u00bfqu\u00e9 m\u00e9todo de control de motores BLDC es mejor?"},"content":{"rendered":"

La elecci\u00f3n de un motor BLDC es solo una parte del dise\u00f1o de un buen sistema de movimiento. La forma en que se controla el motor puede influir en igual medida en el ruido, la suavidad del par, la eficiencia, el comportamiento a baja velocidad e incluso el tama\u00f1o de los componentes electr\u00f3nicos.<\/p>\n

Dos enfoques habituales son la conmutaci\u00f3n de seis pasos y el control orientado al campo (FOC).<\/p>\n

La conmutaci\u00f3n de seis pasos es sencilla: se conmutan las fases del motor seg\u00fan la posici\u00f3n del rotor y se mantiene una estructura de control relativamente simple. El FOC adopta un enfoque diferente. Regula continuamente el vector de corriente en relaci\u00f3n con el campo magn\u00e9tico del rotor, lo que proporciona al controlador un control mucho m\u00e1s preciso sobre el par.<\/p>\n

El FOC suele ser la mejor opci\u00f3n cuando la suavidad y el control preciso son importantes. Sin embargo, el FOC no siempre es la mejor elecci\u00f3n para todas las aplicaciones de motores BLDC.<\/p>\n

Para muchas bombas, ventiladores, sopladores, herramientas el\u00e9ctricas y accionamientos en los que el coste es un factor importante, el m\u00e9todo de seis pasos sigue siendo una soluci\u00f3n pr\u00e1ctica.<\/p>\n

El m\u00e9todo m\u00e1s adecuado depende de las necesidades reales de la m\u00e1quina.<\/p>\n

\"Six-Step<\/p>\n

<\/span>C\u00f3mo funciona la conmutaci\u00f3n de seis pasos<\/span><\/h2>\n

Un motor BLDC<\/a> trif\u00e1sico tiene tres fases en el estator. En el control de seis pasos, el inversor alterna entre seis estados el\u00e9ctricos durante cada ciclo el\u00e9ctrico.<\/p>\n

En un paso determinado, normalmente conducen dos fases, mientras que la tercera fase queda sin alimentaci\u00f3n. Una vez que el rotor ha avanzado aproximadamente 60 grados el\u00e9ctricos, el controlador pasa al siguiente estado de conmutaci\u00f3n.<\/p>\n

La secuencia contin\u00faa:<\/p>\n

Paso 1 \u2192 Paso 2 \u2192 Paso 3 \u2192 Paso 4 \u2192 Paso 5 \u2192 Paso 6 \u2192 Repetir<\/strong><\/p>\n

La posici\u00f3n del rotor puede determinarse mediante sensores Hall o estimarse a partir de se\u00f1ales como la fuerza electromotriz inversa (FEM).<\/p>\n

La principal ventaja es obvia: el controlador no necesita un modelo matem\u00e1tico complicado para determinar el vector de corriente de forma continua. La l\u00f3gica de conmutaci\u00f3n es relativamente f\u00e1cil de entender, implementar y solucionar en caso de aver\u00eda.<\/p>\n

Esto hace que el sistema de seis pasos resulte atractivo cuando el motor necesita principalmente girar de forma fiable a una velocidad controlada, en lugar de proporcionar un par excepcionalmente suave.<\/p>\n

Sin embargo, la conmutaci\u00f3n discreta tambi\u00e9n supone su principal punto d\u00e9bil.<\/p>\n

En lugar de hacer girar el campo del estator de forma continua, el m\u00e9todo \u00abSix-Step\u00bb lo desplaza efectivamente de un sector a otro. Por lo tanto, el \u00e1ngulo de producci\u00f3n de par cambia dentro de cada sector de conmutaci\u00f3n, y el cambio entre sectores introduce perturbaciones adicionales.<\/p>\n

El resultado es una mayor ondulaci\u00f3n del par, vibraciones y, potencialmente, un ruido m\u00e1s audible.<\/p>\n

\"Field-Oriented<\/p>\n

<\/span>C\u00f3mo funciona el control orientado al campo<\/span><\/h2>\n

El FOC aborda el mismo motor desde una perspectiva diferente.<\/p>\n

En lugar de limitarse a decidir qu\u00e9 dos fases deben estar activas, el FOC intenta controlar la magnitud y la direcci\u00f3n del campo magn\u00e9tico del estator con respecto al rotor.<\/p>\n

Las corrientes trif\u00e1sicas se transforman matem\u00e1ticamente en un sistema de coordenadas giratorio, representado habitualmente por dos componentes:<\/p>\n

    \n
  • corriente del eje d (Id), asociada al flujo magn\u00e9tico<\/li>\n
  • corriente del eje q (Iq): responsable principalmente del par<\/li>\n<\/ul>\n

    En muchas condiciones de funcionamiento de los motores de imanes permanentes, el controlador intenta mantener el par requerido a trav\u00e9s de Iq, al tiempo que mantiene Id cerca de su valor deseado.<\/p>\n

    Una cadena de control t\u00edpica tiene aproximadamente el siguiente aspecto:<\/p>\n

    Medici\u00f3n de corriente \u2192 Transformada de Clarke \u2192 Transformada de Park \u2192 Control de Id\/Iq \u2192 Transformada inversa \u2192 PWM\/SVPWM \u2192 Inversor<\/p>\n

    La clave est\u00e1 en c\u00f3mo el FOC mejora el control del motor. La diferencia pr\u00e1ctica es que el FOC ajusta continuamente el vector de corriente en lugar de esperar al siguiente punto de conmutaci\u00f3n de 60 grados.<\/p>\n

    Esto produce una interacci\u00f3n electromagn\u00e9tica mucho m\u00e1s suave entre el estator y el rotor.<\/p>\n

    <\/span>FOC frente a seis pasos: resumen<\/span><\/h2>\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n
    Factor<\/td>\nConmutaci\u00f3n de seis pasos<\/td>\nFOC<\/td>\n<\/tr>\n
    Principio de control<\/td>\nConmutaci\u00f3n discreta de 6 sectores<\/td>\nControl continuo del vector de corriente<\/td>\n<\/tr>\n
    Corriente de fase<\/td>\nNormalmente en bloque\/trapezoidal<\/td>\nNormalmente sinusoidal<\/td>\n<\/tr>\n
    Ondulaci\u00f3n del par<\/td>\nMayor<\/td>\nMenor<\/td>\n<\/tr>\n
    Suavidad a baja velocidad<\/td>\nDe moderada a deficiente<\/td>\nMuy buena si se aplica correctamente<\/td>\n<\/tr>\n
    Ruido ac\u00fastico<\/td>\nGeneralmente m\u00e1s alto<\/td>\nGeneralmente m\u00e1s bajo<\/td>\n<\/tr>\n
    Control de par<\/td>\nB\u00e1sico<\/td>\nPreciso<\/td>\n<\/tr>\n
    Potencial de eficiencia<\/td>\nBueno<\/td>\nMuy bueno<\/td>\n<\/tr>\n
    Requisitos de la MCU<\/td>\nBajos<\/td>\nM\u00e1s alto<\/td>\n<\/tr>\n
    Detecci\u00f3n de corriente<\/td>\nRelativamente sencilla<\/td>\nM\u00e1s exigente<\/td>\n<\/tr>\n
    Complejidad del software<\/td>\nBaja<\/td>\nAlta<\/td>\n<\/tr>\n
    Requisitos de ajuste<\/td>\nLimitados<\/td>\nSignificativo<\/td>\n<\/tr>\n
    Coste de desarrollo<\/td>\nMenor<\/td>\nM\u00e1s alto<\/td>\n<\/tr>\n
    La mejor opci\u00f3n<\/td>\nAccionamientos sencillos y econ\u00f3micos<\/td>\nAccionamientos de precisi\u00f3n y alto rendimiento<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n

    Esta tabla hace que el FOC parezca el ganador indiscutible, pero las decisiones de ingenier\u00eda no deben basarse \u00fanicamente en las especificaciones de rendimiento.<\/p>\n

    El rendimiento adicional tiene un coste.<\/p>\n

    \"FOC<\/p>\n

    <\/span>Suavidad del par: la mayor diferencia<\/span><\/h2>\n

    La ondulaci\u00f3n del par es, por lo general, donde la diferencia se percibe con mayor facilidad.<\/p>\n

    En el control de seis pasos, la relaci\u00f3n entre el campo magn\u00e9tico del rotor y la corriente del estator no se mantiene perfectamente a lo largo de todo el ciclo el\u00e9ctrico. Los eventos de conmutaci\u00f3n tambi\u00e9n provocan cambios transitorios en la corriente.<\/p>\n

    A alta velocidad, la inercia mec\u00e1nica puede ocultar gran parte de este comportamiento.<\/p>\n

    Se hace m\u00e1s perceptible a velocidades m\u00e1s bajas. Un motor puede presentar ligeras pulsaciones de velocidad, vibraciones, ruido de conmutaci\u00f3n audible o un movimiento irregular bajo cargas ligeras.<\/p>\n

    El control FOC evita en gran medida las grandes perturbaciones peri\u00f3dicas del par asociadas a la conmutaci\u00f3n por bloques, ya que el vector de corriente sigue al rotor de forma continua.<\/p>\n

    Esto es importante en aplicaciones como:<\/p>\n

      \n
    • articulaciones rob\u00f3ticas<\/li>\n
    • servomecanismos<\/li>\n
    • sistemas de posicionamiento de precisi\u00f3n<\/li>\n
    • direcci\u00f3n asistida el\u00e9ctrica<\/li>\n
    • veh\u00edculos guiados autom\u00e1ticamente (AGV) y robots m\u00f3viles<\/li>\n
    • electrodom\u00e9sticos silenciosos<\/li>\n
    • equipos m\u00e9dicos<\/li>\n<\/ul>\n

      Sin embargo, si un motor acciona un ventilador centr\u00edfugo de alta velocidad, una peque\u00f1a fluctuaci\u00f3n del par puede tener un efecto m\u00ednimo en el funcionamiento final de la m\u00e1quina.<\/p>\n

      La aplicaci\u00f3n determina si un par m\u00e1s uniforme resulta valioso o si es simplemente una caracter\u00edstica t\u00e9cnicamente impresionante.<\/p>\n

      <\/span>Rendimiento a baja velocidad<\/span><\/h2>\n

      El funcionamiento a baja velocidad pone de manifiesto los puntos d\u00e9biles de un sistema de control de motores.<\/p>\n

      A alta velocidad, la inercia del rotor suaviza las variaciones de par. A baja velocidad, cada evento de conmutaci\u00f3n se hace m\u00e1s perceptible desde el punto de vista mec\u00e1nico.<\/p>\n

      Por lo tanto, los sistemas de seis pasos pueden parecer menos refinados cuando funcionan a baja velocidad, especialmente cuando se utilizan sensores Hall con informaci\u00f3n relativamente imprecisa sobre la posici\u00f3n del rotor.<\/p>\n

      El control FOC puede proporcionar un funcionamiento a baja velocidad sustancialmente m\u00e1s suave, ya que el controlador regula la corriente de fase en funci\u00f3n de un \u00e1ngulo del rotor mucho m\u00e1s preciso.<\/p>\n

      Pero hay una condici\u00f3n importante:<\/p>\n

      el FOC necesita informaci\u00f3n fiable sobre la posici\u00f3n del rotor.<\/p>\n

      Con un codificador o un resolver, el control preciso a baja velocidad y a velocidad cero resulta relativamente sencillo.<\/p>\n

      El FOC sin sensores es m\u00e1s complicado.<\/p>\n

      A velocidades muy bajas, la fuerza electromotriz (FEM) se debilita, por lo que el controlador puede necesitar m\u00e9todos de estimaci\u00f3n avanzados, inyecci\u00f3n de alta frecuencia, estrategias de arranque en bucle abierto u otras t\u00e9cnicas para determinar la posici\u00f3n del rotor.<\/p>\n

      Por lo tanto, la afirmaci\u00f3n de que \u00abel FOC ofrece un excelente rendimiento a velocidad cero\u00bb solo es cierta cuando la estrategia de posici\u00f3n del rotor lo permite.<\/p>\n

      <\/span>Eficiencia: el FOC suele tener una ventaja, pero no en todos los casos<\/span><\/h2>\n

      El control FOC suele describirse como el m\u00e9todo m\u00e1s eficiente, ya que permite mantener la corriente del estator mejor alineada con la direcci\u00f3n de producci\u00f3n del par.<\/p>\n

      Esto reduce la corriente innecesaria y puede disminuir las p\u00e9rdidas en el cobre del motor.<\/p>\n

      En el caso de equipos que funcionan de forma continua \u2014como ventiladores de sistemas de climatizaci\u00f3n, bombas industriales, compresores o veh\u00edculos el\u00e9ctricos\u2014, incluso una mejora modesta de la eficiencia puede resultar significativa a lo largo de miles de horas de funcionamiento.<\/p>\n

      Sin embargo, la eficiencia debe evaluarse a nivel del sistema, no solo a partir del algoritmo de control.<\/p>\n

      El FOC suele implicar un funcionamiento PWM continuo y frecuencias de conmutaci\u00f3n relativamente altas. Esto genera p\u00e9rdidas por conmutaci\u00f3n en los MOSFET o los IGBT.<\/p>\n

      El control de seis pasos puede, en ocasiones, funcionar con patrones de conmutaci\u00f3n m\u00e1s sencillos y menores p\u00e9rdidas en el inversor.<\/p>\n

      El propio motor tambi\u00e9n es importante.<\/p>\n

      Un motor dise\u00f1ado en torno a una forma de onda de fuerza contraelectromotriz (FCE) marcadamente trapezoidal puede funcionar muy bien con el control de seis pasos, mientras que un motor con un perfil de FCE m\u00e1s sinusoidal suele ser m\u00e1s adecuado para el control de corriente sinusoidal.<\/p>\n

      Una pregunta m\u00e1s acertada ser\u00eda: \u00ab\u00bfEs el FOC m\u00e1s eficiente?\u00bb<\/p>\n

      Lo es:<\/p>\n

      \u00ab\u00bfQu\u00e9 estrategia de control proporciona a este motor la mayor eficiencia del sistema en todo su rango de funcionamiento real?\u00bb<\/p>\n

      Esa distinci\u00f3n es importante.<\/p>\n

      <\/span>Ruido y vibraciones<\/span><\/h2>\n

      El ruido se est\u00e1 convirtiendo en una raz\u00f3n cada vez m\u00e1s importante para utilizar el FOC.<\/p>\n

      La conmutaci\u00f3n de seis pasos introduce una excitaci\u00f3n electromagn\u00e9tica peri\u00f3dica. Dependiendo de la construcci\u00f3n del motor, la velocidad, la resonancia mec\u00e1nica y el dise\u00f1o de la carcasa, estos arm\u00f3nicos pueden llegar a ser audibles.<\/p>\n

      Puede que esto no tenga importancia en una bomba industrial instalada dentro de una f\u00e1brica.<\/p>\n

      Sin embargo, s\u00ed que tiene una importancia considerable en:<\/p>\n

        \n
      • sistemas de climatizaci\u00f3n residenciales<\/li>\n
      • compresores de frigor\u00edficos<\/li>\n
      • ventiladores de alta gama<\/li>\n
      • equipos m\u00e9dicos<\/li>\n
      • la ofim\u00e1tica<\/li>\n
      • sistemas para el habit\u00e1culo de los veh\u00edculos<\/li>\n
      • robots colaborativos<\/li>\n<\/ul>\n

        La tecnolog\u00eda FOC no puede eliminar todas las fuentes de ruido del motor. Los rodamientos, el par de cogging, el desequilibrio del rotor, la frecuencia PWM, la resonancia estructural y los componentes mec\u00e1nicos de la transmisi\u00f3n siguen siendo factores importantes.<\/p>\n

        Sin embargo, la eliminaci\u00f3n de las fuertes perturbaciones de par relacionadas con la conmutaci\u00f3n ofrece a los ingenieros un punto de partida mucho mejor para dise\u00f1ar un sistema silencioso.<\/p>\n

        <\/span>Complejidad del hardware y el software<\/span><\/h2>\n

        Aqu\u00ed es donde Six-Step da la r\u00e9plica.<\/p>\n

        Un controlador Six-Step puede ser relativamente compacto. Dependiendo del dise\u00f1o, puede requerir entradas Hall o detecci\u00f3n de fuerza electromotriz inversa (FEM), un bucle de velocidad b\u00e1sico, generaci\u00f3n de PWM y una l\u00f3gica de conmutaci\u00f3n sencilla.<\/p>\n

        El FOC necesita mucho m\u00e1s.<\/p>\n

        Es posible que el controlador tenga que realizar lo siguiente:<\/p>\n

        Muestreo de corriente \u2192 Transformaciones de coordenadas \u2192 Regulaci\u00f3n de corriente PI \u2192 Procesamiento del \u00e1ngulo del rotor \u2192 C\u00e1lculo de tensi\u00f3n \u2192 Generaci\u00f3n de PWM<\/p>\n

        y repetir este bucle de control miles de veces por segundo.<\/p>\n

        La medici\u00f3n de la corriente tambi\u00e9n cobra mayor importancia. La sincronizaci\u00f3n del ADC, el offset del amplificador, el ancho de banda del sensor de corriente, la compensaci\u00f3n del tiempo muerto, la precisi\u00f3n del \u00e1ngulo del rotor y el ajuste del bucle de control pueden afectar al rendimiento.<\/p>\n

        Un controlador FOC mal implementado puede, de hecho, ofrecer un rendimiento inferior al de un controlador de seis pasos bien dise\u00f1ado.<\/p>\n

        Este es uno de los aspectos que m\u00e1s se pasan por alto al comparar ambos m\u00e9todos.<\/p>\n

        El FOC ofrece un mayor potencial de rendimiento, pero tambi\u00e9n exige una mejor ingenier\u00eda.<\/p>\n

        <\/span>El coste es m\u00e1s que el precio de la MCU<\/span><\/h2>\n

        Los microcontroladores modernos han reducido considerablemente la diferencia de costes de hardware.<\/p>\n

        Actualmente se dispone ampliamente de procesadores capaces de realizar transformadas de Clarke\/Park, control PI, SVPWM y estimaci\u00f3n del rotor.<\/p>\n

        Pero el coste de desarrollo sigue siendo importante.<\/p>\n

        El FOC puede requerir m\u00e1s tiempo de ingenier\u00eda para:<\/p>\n

          \n
        • la identificaci\u00f3n de los par\u00e1metros del motor<\/li>\n
        • ajuste del bucle de corriente<\/li>\n
        • ajuste del bucle de velocidad<\/li>\n
        • calibraci\u00f3n de sensores<\/li>\n
        • la optimizaci\u00f3n del arranque<\/li>\n
        • desarrollo de estimadores sin sensores<\/li>\n
        • pruebas de fallos<\/li>\n
        • Optimizaci\u00f3n de las interferencias electromagn\u00e9ticas<\/li>\n<\/ul>\n

          Si un fabricante produce cientos de miles de ventiladores de bajo coste, puede resultar dif\u00edcil justificar un esfuerzo de desarrollo adicional o un coste extra en componentes electr\u00f3nicos.<\/p>\n

          En el caso de un actuador rob\u00f3tico de alto valor, ocurre lo contrario. Un mejor control del par y un movimiento m\u00e1s suave pueden justificar f\u00e1cilmente el uso de un controlador m\u00e1s sofisticado.<\/p>\n

          <\/span>El funcionamiento sin sensores cambia la comparaci\u00f3n<\/span><\/h2>\n

          Tanto el m\u00e9todo de seis pasos como el FOC pueden funcionar sin sensores mec\u00e1nicos de posici\u00f3n del rotor.<\/p>\n

          El m\u00e9todo de seis pasos sin sensores suele utilizar la informaci\u00f3n de la fuerza electromotriz inversa (FEM) de la fase desactivada para determinar el momento de conmutaci\u00f3n.<\/p>\n

          El concepto es relativamente sencillo y funciona bien una vez que el motor alcanza una velocidad suficiente.<\/p>\n

          El FOC sin sensores estima la posici\u00f3n del rotor de forma continua utilizando el comportamiento el\u00e9ctrico medido y un observador o estimador matem\u00e1tico.<\/p>\n

          Esto puede proporcionar un rendimiento excelente, pero la implementaci\u00f3n se vuelve significativamente m\u00e1s exigente, especialmente durante el arranque y el funcionamiento a velocidades muy bajas.<\/p>\n

          Por lo tanto, para aplicaciones que pasan la mayor parte de su vida \u00fatil a velocidad moderada o alta, el sistema \u00abSix-Step\u00bb sin sensores puede ofrecer un equilibrio muy atractivo entre coste y rendimiento.<\/p>\n

          Para aplicaciones que requieren una aceleraci\u00f3n suave, un amplio rango de velocidades, un par controlado y una respuesta din\u00e1mica refinada, el sistema FOC sin sensores puede justificar el trabajo de desarrollo adicional.<\/p>\n

          <\/span>Selecci\u00f3n en funci\u00f3n de la aplicaci\u00f3n<\/span><\/h2>\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n
          Aplicaci\u00f3n<\/td>\nEnfoque recomendado<\/td>\nMotivo principal<\/td>\n<\/tr>\n
          Ventilador de refrigeraci\u00f3n de bajo coste<\/td>\nSeis pasos<\/td>\nCoste y simplicidad<\/td>\n<\/tr>\n
          Bomba industrial b\u00e1sica<\/td>\nSeis etapas \/ FOC<\/td>\nDepende del objetivo de eficiencia<\/td>\n<\/tr>\n
          Soplador de climatizaci\u00f3n<\/td>\nFOC<\/td>\nRuido y eficiencia energ\u00e9tica<\/td>\n<\/tr>\n
          Herramientas el\u00e9ctricas<\/td>\nSeis pasos \/ FOC<\/td>\nDepende de los requisitos de control de par<\/td>\n<\/tr>\n
          Articulaci\u00f3n del robot<\/td>\nFOC<\/td>\nPar suave a baja velocidad<\/td>\n<\/tr>\n
          Servoactuador<\/td>\nFOC<\/td>\nControl preciso del par y la posici\u00f3n<\/td>\n<\/tr>\n
          Accionamiento de AGV<\/td>\nFOC<\/td>\nControl a baja velocidad y eficiencia<\/td>\n<\/tr>\n
          Bicicleta el\u00e9ctrica<\/td>\nAmbas opciones son posibles<\/td>\nCoste frente a sofisticaci\u00f3n<\/td>\n<\/tr>\n
          Motor de tracci\u00f3n de un veh\u00edculo el\u00e9ctrico<\/td>\nFOC<\/td>\nAmplio rango de velocidades y control del par<\/td>\n<\/tr>\n
          Sistema de movimiento m\u00e9dico<\/td>\nFOC<\/td>\nBajo nivel de ruido y movimiento suave<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n

          No existe una l\u00ednea divisoria universal.<\/p>\n

          Una bomba de gama alta puede beneficiarse del FOC, mientras que una bomba b\u00e1sica que funcione de forma continua cerca de un punto de funcionamiento puede funcionar perfectamente con Six-Step.<\/p>\n

          <\/span>Cu\u00e1ndo Six-Step es la mejor opci\u00f3n desde el punto de vista t\u00e9cnico<\/span><\/h2>\n

          Six-Step no debe considerarse una tecnolog\u00eda obsoleta.<\/p>\n

          A menudo es la mejor soluci\u00f3n cuando:<\/p>\n

            \n
          • El coste del producto es muy sensible<\/li>\n
          • La velocidad del motor es, en su mayor parte, moderada o alta<\/li>\n
          • Se acepta una peque\u00f1a fluctuaci\u00f3n del par<\/li>\n
          • No es necesario un control preciso del par<\/li>\n
          • El ruido ac\u00fastico no es un factor cr\u00edtico<\/li>\n
          • El tiempo de desarrollo debe ser breve<\/li>\n
          • El motor ya est\u00e1 optimizado para la conmutaci\u00f3n trapezoidal<\/li>\n<\/ul>\n

            En estas condiciones, pasar al control FOC puede aumentar la complejidad sin aportar suficiente valor al producto final.<\/p>\n

            Un algoritmo de control debe resolver un problema de la aplicaci\u00f3n, no limitarse a hacer que la ficha t\u00e9cnica resulte m\u00e1s sofisticada.<\/p>\n

            <\/span>Cu\u00e1ndo merece la pena la complejidad adicional del FOC<\/span><\/h2>\n

            El FOC resulta mucho m\u00e1s f\u00e1cil de justificar cuando el sistema requiere varias caracter\u00edsticas de rendimiento simult\u00e1neamente.<\/p>\n

            Por ejemplo, un motor puede necesitar funcionar de forma silenciosa a 200 rpm, acelerar r\u00e1pidamente hasta varios miles de rpm, mantener un par preciso bajo cargas variables, funcionar de manera eficiente durante largos periodos y proporcionar una desaceleraci\u00f3n controlada.<\/p>\n

            Six-Step puede hacer que el motor gire en todo ese rango de funcionamiento.<\/p>\n

            El FOC puede hacer que el motor se comporte de forma predecible en todo ese rango.<\/p>\n

            Esa distinci\u00f3n es importante en los sistemas de movimiento de alto rendimiento.<\/p>\n

            El FOC resulta especialmente valioso cuando la aplicaci\u00f3n exige:<\/p>\n

              \n
            • un funcionamiento suave a baja velocidad<\/li>\n
            • baja fluctuaci\u00f3n del par<\/li>\n
            • una regulaci\u00f3n precisa del par<\/li>\n
            • un funcionamiento silencioso<\/li>\n
            • una respuesta din\u00e1mica r\u00e1pida<\/li>\n
            • alta eficiencia con cargas variables<\/li>\n
            • amplio rango de velocidades<\/li>\n
            • debilitamiento de campo<\/li>\n
            • control preciso de la posici\u00f3n o la velocidad<\/li>\n<\/ul>\n

              <\/span>\u00bfQu\u00e9 m\u00e9todo es mejor?<\/span><\/h2>\n

              El FOC es t\u00e9cnicamente m\u00e1s capaz, pero el Six-Step puede seguir siendo la mejor opci\u00f3n de producto.<\/p>\n

              Si la aplicaci\u00f3n es un simple ventilador, una bomba, un soplador u otro accionamiento en el que el coste es un factor importante y que pasa la mayor parte de su vida \u00fatil a una velocidad relativamente estable, el Six-Step puede proporcionar todo lo que la m\u00e1quina necesita con menos hardware, software y esfuerzo de desarrollo.<\/p>\n

              Si la aplicaci\u00f3n requiere un funcionamiento suave a baja velocidad, bajo nivel de ruido, un control preciso del par, un amplio rango de velocidades o un alto rendimiento din\u00e1mico, el FOC suele merecer la pena a pesar de su mayor complejidad.<\/p>\n

              Por lo tanto, la forma m\u00e1s \u00fatil de compararlos es la siguiente:<\/p>\n

              El Six-Step optimiza la simplicidad. El FOC optimiza la calidad del control.<\/p>\n

              Ninguno de los dos debe seleccionarse bas\u00e1ndose \u00fanicamente en la placa de caracter\u00edsticas del motor.<\/p>\n

              Deben tenerse en cuenta de forma conjunta la forma de la fuerza contraelectromotriz (FCE) del motor, el rango de velocidades, el perfil de carga, la suavidad de par requerida, los l\u00edmites ac\u00fasticos, la arquitectura de detecci\u00f3n de corriente, la capacidad del controlador y el coste de producci\u00f3n.<\/p>\n

              En un sistema BLDC bien dise\u00f1ado, el mejor m\u00e9todo de control no es necesariamente el m\u00e1s avanzado.<\/p>\n

              Es aquel que proporciona el comportamiento requerido del motor sin a\u00f1adir una complejidad que la aplicaci\u00f3n no necesita.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

              La elecci\u00f3n de un motor BLDC es solo una parte del dise\u00f1o de un buen sistema de movimiento. La forma en que se controla el motor puede influir en igual medida en el ruido, la suavidad del par, la eficiencia, el comportamiento a baja velocidad e incluso el tama\u00f1o de los componentes electr\u00f3nicos. Dos enfoques habituales son la conmutaci\u00f3n de seis pasos y el control orientado al campo (FOC). La conmutaci\u00f3n de seis pasos es sencilla: se conmutan las fases del motor seg\u00fan la posici\u00f3n del rotor y se mantiene una estructura de control relativamente simple. El FOC adopta un enfoque diferente. Regula continuamente el vector de corriente en relaci\u00f3n con el campo magn\u00e9tico del rotor, lo que proporciona al controlador un control mucho m\u00e1s preciso sobre el par. El FOC suele ser la mejor opci\u00f3n cuando la suavidad y el control preciso son importantes. Sin embargo, el FOC no siempre es la mejor elecci\u00f3n para todas las aplicaciones de motores BLDC. Para muchas bombas, ventiladores, sopladores, herramientas el\u00e9ctricas y accionamientos en los que el coste es un factor importante, el m\u00e9todo de seis pasos sigue siendo una soluci\u00f3n pr\u00e1ctica. El m\u00e9todo m\u00e1s adecuado depende de las necesidades reales de la m\u00e1quina. C\u00f3mo funciona la conmutaci\u00f3n de seis pasos Un motor BLDC trif\u00e1sico tiene tres fases en el estator. En el control de seis pasos, el inversor alterna entre seis estados el\u00e9ctricos durante cada ciclo el\u00e9ctrico. En un paso determinado, normalmente conducen dos fases, mientras que la tercera fase queda sin alimentaci\u00f3n. Una vez que el rotor ha avanzado aproximadamente 60 grados el\u00e9ctricos, el controlador pasa al siguiente estado de conmutaci\u00f3n. La secuencia contin\u00faa: Paso 1 \u2192 Paso 2 \u2192 Paso 3 \u2192 Paso 4 \u2192 Paso 5 \u2192 Paso 6 \u2192 Repetir La posici\u00f3n del rotor puede determinarse mediante sensores Hall o estimarse a partir de se\u00f1ales como la fuerza electromotriz inversa (FEM). La principal ventaja es obvia: el controlador no necesita un modelo matem\u00e1tico complicado para determinar el vector de corriente de forma continua. La l\u00f3gica de conmutaci\u00f3n es relativamente f\u00e1cil de entender, implementar y solucionar en caso de aver\u00eda. Esto hace que el sistema de seis pasos resulte atractivo cuando el motor necesita principalmente girar de forma fiable a una velocidad controlada, en lugar de proporcionar un par excepcionalmente suave. Sin embargo, la conmutaci\u00f3n discreta tambi\u00e9n supone su principal punto d\u00e9bil. En lugar de hacer girar el campo del estator de forma continua, el m\u00e9todo \u00abSix-Step\u00bb lo desplaza efectivamente de un sector a otro. Por lo tanto, el \u00e1ngulo de producci\u00f3n de par cambia dentro de cada sector de conmutaci\u00f3n, y el cambio entre sectores introduce perturbaciones adicionales. El resultado es una mayor ondulaci\u00f3n del par, vibraciones y, potencialmente, un ruido m\u00e1s audible. C\u00f3mo funciona el control orientado al campo El FOC aborda el mismo motor desde una perspectiva diferente. En lugar de limitarse a decidir qu\u00e9 dos fases deben estar activas, el FOC intenta controlar la magnitud y la direcci\u00f3n del campo magn\u00e9tico del estator con respecto al rotor. Las corrientes trif\u00e1sicas se transforman matem\u00e1ticamente en un sistema de coordenadas giratorio, representado habitualmente por dos componentes: corriente del eje d (Id), asociada al flujo magn\u00e9tico corriente del eje q (Iq): responsable principalmente del par En muchas condiciones de funcionamiento de los motores de imanes permanentes, el controlador intenta mantener el par requerido a trav\u00e9s de Iq, al tiempo que mantiene Id cerca de su valor deseado. Una cadena de control t\u00edpica tiene aproximadamente el siguiente aspecto: Medici\u00f3n de corriente \u2192 Transformada de Clarke \u2192 Transformada de Park \u2192 Control de Id\/Iq \u2192 Transformada inversa \u2192 PWM\/SVPWM \u2192 Inversor La clave est\u00e1 en c\u00f3mo el FOC mejora el control del motor. La diferencia pr\u00e1ctica es que el FOC ajusta continuamente el vector de corriente en lugar de esperar al siguiente punto de conmutaci\u00f3n de 60 grados. Esto produce una interacci\u00f3n electromagn\u00e9tica mucho m\u00e1s suave entre el estator y el rotor. FOC frente a seis pasos: resumen Factor Conmutaci\u00f3n de seis pasos FOC Principio de control Conmutaci\u00f3n discreta de 6 sectores Control continuo del vector de corriente Corriente de fase Normalmente en bloque\/trapezoidal Normalmente sinusoidal Ondulaci\u00f3n del par Mayor Menor Suavidad a baja velocidad De moderada a deficiente Muy buena si se aplica correctamente Ruido ac\u00fastico Generalmente m\u00e1s alto Generalmente m\u00e1s bajo Control de par B\u00e1sico Preciso Potencial de eficiencia Bueno Muy bueno Requisitos de la MCU Bajos M\u00e1s alto Detecci\u00f3n de corriente Relativamente sencilla M\u00e1s exigente Complejidad del software Baja Alta Requisitos de ajuste Limitados Significativo Coste de desarrollo Menor M\u00e1s alto La mejor opci\u00f3n Accionamientos sencillos y econ\u00f3micos Accionamientos de precisi\u00f3n y alto rendimiento Esta tabla hace que el FOC parezca el ganador indiscutible, pero las decisiones de ingenier\u00eda no deben basarse \u00fanicamente en las especificaciones de rendimiento. El rendimiento adicional tiene un coste. Suavidad del par: la mayor diferencia La ondulaci\u00f3n del par es, por lo general, donde la diferencia se percibe con mayor facilidad. En el control de seis pasos, la relaci\u00f3n entre el campo magn\u00e9tico del rotor y la corriente del estator no se mantiene perfectamente a lo largo de todo el ciclo el\u00e9ctrico. Los eventos de conmutaci\u00f3n tambi\u00e9n provocan cambios transitorios en la corriente. A alta velocidad, la inercia mec\u00e1nica puede ocultar gran parte de este comportamiento. Se hace m\u00e1s perceptible a velocidades m\u00e1s bajas. Un motor puede presentar ligeras pulsaciones de velocidad, vibraciones, ruido de conmutaci\u00f3n audible o un movimiento irregular bajo cargas ligeras. El control FOC evita en gran medida las grandes perturbaciones peri\u00f3dicas del par asociadas a la conmutaci\u00f3n por bloques, ya que el vector de corriente sigue al rotor de forma continua. Esto es importante en aplicaciones como: articulaciones rob\u00f3ticas servomecanismos sistemas de posicionamiento de precisi\u00f3n direcci\u00f3n asistida el\u00e9ctrica veh\u00edculos guiados autom\u00e1ticamente (AGV) y robots m\u00f3viles electrodom\u00e9sticos silenciosos equipos m\u00e9dicos Sin embargo, si un motor acciona un ventilador centr\u00edfugo de alta velocidad, una peque\u00f1a fluctuaci\u00f3n del par puede tener un efecto m\u00ednimo en el funcionamiento final de la m\u00e1quina. La aplicaci\u00f3n determina si un par m\u00e1s uniforme<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":24925,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"site-sidebar-layout":"default","site-content-layout":"","ast-site-content-layout":"default","site-content-style":"default","site-sidebar-style":"default","ast-global-header-display":"","ast-banner-title-visibility":"","ast-main-header-display":"","ast-hfb-above-header-display":"","ast-hfb-below-header-display":"","ast-hfb-mobile-header-display":"","site-post-title":"","ast-breadcrumbs-content":"","ast-featured-img":"","footer-sml-layout":"","theme-transparent-header-meta":"default","adv-header-id-meta":"","stick-header-meta":"","header-above-stick-meta":"","header-main-stick-meta":"","header-below-stick-meta":"","astra-migrate-meta-layouts":"set","ast-page-background-enabled":"default","ast-page-background-meta":{"desktop":{"background-color":"var(--ast-global-color-4)","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-opacity":"","overlay-gradient":""},"tablet":{"background-color":"","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-opacity":"","overlay-gradient":""},"mobile":{"background-color":"","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-opacity":"","overlay-gradient":""}},"ast-content-background-meta":{"desktop":{"background-color":"var(--ast-global-color-5)","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-opacity":"","overlay-gradient":""},"tablet":{"background-color":"var(--ast-global-color-5)","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-opacity":"","overlay-gradient":""},"mobile":{"background-color":"var(--ast-global-color-5)","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-opacity":"","overlay-gradient":""}},"footnotes":""},"categories":[66],"tags":[],"class_list":["post-27776","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-sin-categorizar"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.gian-transmission.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/27776","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.gian-transmission.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.gian-transmission.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.gian-transmission.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.gian-transmission.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=27776"}],"version-history":[{"count":2,"href":"https:\/\/www.gian-transmission.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/27776\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":27778,"href":"https:\/\/www.gian-transmission.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/27776\/revisions\/27778"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.gian-transmission.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/media\/24925"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.gian-transmission.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=27776"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.gian-transmission.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=27776"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.gian-transmission.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=27776"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}