¿Qué es el control FOC? ¿Por qué cada vez más propulsores submarinos lo adoptan?

FOC (Control Orientado al Campo, Field Oriented Control) es una tecnología avanzada de control de motores para motores sin escobillas. Al controlar con precisión los componentes de par y campo magnético, FOC ofrece un funcionamiento silencioso, alta eficiencia, reduce la generación de calor y proporciona una salida de potencia extremadamente suave.

En los sistemas de propulsión submarina, especialmente en ROVs (vehículos operados remotamente), AUVs (vehículos submarinos autónomos), USVs (vehículos de superficie no tripulados) y otras plataformas profesionales submarinas donde la estabilidad y la fiabilidad son críticas, el control FOC se está convirtiendo rápidamente en la solución estándar.

Cuando se combina el APISQUEEN Beluga 24V 30A / 24V 50A FOC ESC con el propulsor submarino APISQUEEN 24V U92 Pro, los usuarios pueden experimentar un control significativamente mejorado a bajas velocidades, mejor rendimiento acústico y mayor eficiencia energética en aplicaciones submarinas reales.

1. Cómo funciona el control FOC y sus principales ventajas

El control FOC, también conocido como control vectorial, está diseñado para motores BLDC (motores de corriente continua sin escobillas) y PMSM (motores síncronos de imanes permanentes).

El principio básico de FOC consiste en descomponer matemáticamente la corriente trifásica del motor en dos componentes independientes:

• Componente de par (Iq)
  Responsable directamente de generar el par del motor.

• Componente de flujo (Id)
  Responsable de establecer y mantener el campo magnético.

Al ajustar dinámicamente la magnitud y la fase de estos dos componentes en tiempo real, FOC permite que el motor opere cerca de su estado electromagnético ideal en todas las condiciones.

Ventajas clave del FOC frente al control de onda cuadrada/trapezoidal tradicional:

• Operación ultra-suave
  La corriente sinusoidal reduce significativamente las fluctuaciones de par, vibraciones y golpes mecánicos.

• Excelente precisión a baja velocidad
  Empuje estable y lineal incluso a RPM muy bajas, ideal para maniobras submarinas precisas y mantenimiento de posición.

• Mayor eficiencia
  Mejor utilización de la corriente reduce las pérdidas eléctricas y prolonga la duración de la batería.

• Menor generación de calor
  Reducción de pérdidas en cobre y hierro, mejorando la fiabilidad en propulsores submarinos sellados.

• Menor ruido acústico
  La conducción sinusoidal minimiza el ruido electromagnético, adecuado para investigación científica, inspección y filmación submarina.

Comparación de métodos de control:

2. Soluciones APISQUEEN FOC ESC para propulsores submarinos

Para cumplir con los exigentes requisitos de los sistemas de propulsión submarina, APISQUEEN ofrece dos ESC FOC de alto rendimiento, diseñados específicamente para fiabilidad, eficiencia y control suave:

1. APISQUEEN Beluga 24V 30A FOC ESC

• Soporta control PWM, personalizable opcionalmente mediante RS485 / CAN bus

• Arranque suave a baja velocidad, ideal para ROVs pequeños, instrumentos científicos y plataformas submarinas ligeras

• Protección incorporada: sobrecorriente, sobretensión y protección térmica

2. APISQUEEN Beluga 24V 50A FOC ESC

• Mayor potencia para propulsores medianos y grandes

• Respuesta dinámica rápida para control preciso a baja velocidad y operación estable a alto empuje

• Diseñado para operación continua de larga duración, prolongando la vida útil del propulsor

3. Rendimiento real del propulsor submarino APISQUEEN 24V U92 Pro

Cuando se combina con los ESC FOC APISQUEEN Beluga, el U92 Pro ofrece mejoras notables en entornos submarinos reales:

• Menor ruido operativo
  Los usuarios reportan niveles de ruido significativamente reducidos a bajas y medias velocidades.

• Empuje suave y lineal
  El control FOC asegura una respuesta de empuje predecible en todo el rango de velocidad, eliminando vibraciones a baja velocidad y cambios bruscos de par.

• Mayor eficiencia y menor calor
  Menores pérdidas de energía aumentan la duración de la batería y reducen el estrés térmico, extendiendo la vida útil del propulsor.

• Alta fiabilidad en entornos hostiles
  El U92 Pro cuenta con un diseño de motor rotor exterior con carcasa resistente a arena, lodo y corrosión; combinado con FOC, funciona de manera confiable en condiciones submarinas complejas.

4. Ventajas del control FOC en aplicaciones submarinas prácticas

1. Investigación y exploración científica
   Bajo ruido y empuje estable minimizan la interferencia con sistemas de sonar e instrumentos submarinos sensibles.

2. Maniobras precisas a baja velocidad
   Los sistemas con múltiples propulsores requieren control preciso a baja velocidad para ajuste de actitud, navegación y mantenimiento de posición; FOC proporciona respuesta suave y predecible.

3. Operación continua a largo plazo
   Alta eficiencia y baja generación de calor hacen que FOC sea ideal para misiones de larga duración y plataformas enfocadas en resistencia.

4. Funcionamiento en entornos difíciles
   Los propulsores submarinos sellados tienen capacidad limitada de disipación de calor; FOC reduce la acumulación térmica y mejora significativamente la fiabilidad general del sistema.

5. Preguntas frecuentes (FAQ)

P1: ¿El control FOC requiere un encoder?
No necesariamente. Muchos propulsores submarinos utilizan FOC sin sensores, donde el controlador estima la posición del rotor mediante algoritmos, simplificando la estructura del sistema y mejorando la fiabilidad.

P2: ¿Siempre es mejor FOC que el control de onda cuadrada?
En la mayoría de aplicaciones de alto rendimiento, sí. Sin embargo, FOC requiere mayor coste de hardware y desarrollo. Para casos de bajo costo o nivel inicial, el control de onda cuadrada puede ser suficiente.

P3: ¿El U92 Pro de APISQUEEN se puede usar en agua salada?
Sí. Su diseño resistente a la corrosión, combinado con FOC, asegura un funcionamiento confiable a largo plazo en entornos con agua salada, arena y lodo.

6. Conclusión

FOC no es una tecnología nueva, pero se está volviendo cada vez más popular en sistemas de propulsión submarina debido a sus claras ventajas:

• Empuje suave y preciso, especialmente a bajas velocidades

• Reducción de ruido, mayor eficiencia y mayor autonomía

• Mayor fiabilidad al combinarse con propulsores de alta calidad como el APISQUEEN 24V U92 Pro

Al combinar APISQUEEN Beluga 24V 30A / 50A FOC ESC con propulsores submarinos profesionales, los usuarios pueden lograr una propulsión más silenciosa, suave y eficiente para aplicaciones que incluyen ROVs, AUVs, plataformas de investigación, sistemas de inspección y barcos eléctricos, resolviendo eficazmente problemas comunes relacionados con vibración a baja velocidad, ruido y gestión térmica.