VARIADOR - Autotuning

Todos estamos familiarizados con el concepto de autotuning en un variador, pero suelen aparecer dudas respecto...

  ¿Es realmente necesario?

  ¿En que condiciones se debe llevar a cabo?

  ¿Qué tipos de autotuning hay?

  etc.

Siendo así, el presente artículo intentará esclarecer cuando, como y porque llevarlo a cabo.   

¿QUÉ ES Y PARA QUÉ SIRVE?

El autotuning es el proceso mediante el cual el variador obtiene, de forma automática, la medición de las constantes internas del motor. 

Suele medir ciertas características como la resistencia del embobinado, la inductancia, la inercia, etc.

Sobre todo, es muy recomendable y efectivo cuando el variador trabaja en modo de control vectorial lazo abierto.

El control vectorial se caracteriza por considerar la corriente como un vector y no una magnitud (como en modo V/f o escalar). De este modo se consigue un mejor control del motor, es decir, mejor respuesta de par y regulación de velocidad más robusta. 

Tras el autotuning, el motor ajusta el bucle de control, asegurando así que la dinámica del motor será estable y la monitorización de datos del equipo fiable.

Resumiendo, la realización del autotuning permite obtener el rendimiento adecuado del motor.

Suele mejorar substancialmente el comportamiento, pero se debe recalcar que no es estrictamente necesario para poner en marcha el motor.   

¿TIPOS DE AUTOTUNING?

Podemos desglosar los distintos tipos de autotuning en tres grandes bloques:

- Autotuning estático:
El variador inyecta corriente a rotor parado durante cierto tiempo. Es decir, hace los cálculos de las constantes sin necesidad de mover el motor (algunas las estima).

Se suele utilizar cuando la aplicación tiene restricciones mecánicas críticas (limites físicos).

Al ser un procedimiento estático no calcula algunos datos como la relación de inercia. 

- Autotuning dinámico:

Suele precederse por una inyección de corriente a rotor parado, y después hace girar el motor con carga para el cálculo de las constantes.

Es el más comunmente utilizado y, normalmente, se dispone de dos modos:

    > Automático: El motor gira libre, realizando una secuencia de movimientos
                             preestablecidos por defecto. Suele proporcionar un buen resultado.
    > Personalizado: Se puede configurar la dinámica del motor para el autotuning.
                                  Permite optimizar y "personalizar" aún más el cálculo de constantes.

- Autotuning manual:

El usuario puede ajustar y adaptar los parámetros del bucle de control manualmente.

Solo suele utilizarse si la aplicación tiene requerimientos muy específicos...

También hay variadores que vienen con grupos de constantes predefinidas según el tipo de sistema (para ventilación, bombeo, etc).

¿PRECAUCIONES Y RECOMENDACIONES?

Primeramente, se debe priorizar la seguridad de las personas. Si se realiza un autotuning dinámico, disponer de un pulsador de emergencia operativo.

El movimiento descontrolado del motor puede causar graves daños... Este punto es todavía más crítico en modo automático. Por lo que, previamente, se debe confirmar la secuencia de movimientos que se harán.

Realizar la parametrización básica del variador antes de ejecutar el autotuning (básicamente los datos de la placa de características del motor).  

De este modo nos aseguramos de proteger el motor, pues el autotuning se nutrirá y tendrá en cuenta estos parámetros genéricos cuando se ejecute.

Siempre es recomendable llevar a cabo un autotuning dinámico, a ser posible, personalizado. Es el que mejor nos permitirá ajustar el lazo de control. 
Conforme más se asemejen las condiciones del autotuning a las de secuencia de máquina, la respuesta será más óptima (velocidades, carga, etc).

También es posible que, durante el autotuning, se produzcan ruidos y oscilaciones mecánicas en la instalación. 
Justo estos fenómenos son algunos de los que se apaciguan tras su correcta ejecución... 

Tras acabar el autotuning, es posible que se de algún error... Incluso durante la ejecución, impidiendo que este termine la secuencia programada. 
De ser así, no se almacenarán las constantes calculadas. Revisar el manual del fabricante para confirmar que puede provocar el fallo en cuestión.

Se debe tener presente que, con el paso del tiempo, tanto la electrónica del motor como la mecánica de la aplicación sufren un desgaste (fricción, torsión, cambio de carga, etc). Entonces, las constantes calculadas en un inicio pueden ya no ser óptimas.
Es recomendable (que no necesario) ejecutar el autotuning al variador si una aplicación lleva mucho tiempo trabajando sin habérselo hecho.