inversores de frecuencia
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8/14/2019 Inversores de Frecuencia
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Inversores De Frecuencia
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Un inversor es un controlpara motores, que hace variarla velocidad a motores C.A.De induccin. Esta variacinla logra variando lafrecuencia de alimentacin al
motor. El inversor tambinajusta el voltaje dealimentacin al motor
QU ES UN INVERSOR?
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Lazo abierto.
En un lazo abierto no
existe una seal deretroalimentacin
precisa que nosproporcione
informacin sobre elmotor o la carga.
Los Inversores Son Dispositivos
De Lazo Abierto
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Cmo Funciona un inversor?
Rectificacin
Filtrado InversinConsiste de una seccin de rectificacin, filtrado y unaseccin de inversin
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La seccin de rectificacin utiliza dispositivossemiconductores que convierten el voltaje de lnea ACen DC.
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Despus de esto los capacitores almacenan estacarga. Los capacitores son una fuente esttica decorriente para los elementos de potencia localizados
en la seccin de inversin.
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La seccin de inversin toma corriente del banco decapacitores, la invierte transformndola en una sealtrifsica simulada de frecuencia y voltaje que es usada
para variar la velocidad de los motores trifsicos de
induccin.
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Qu significa PWM?
El proceso de conmutacin usado para obtener lafrecuencia y voltaje ajustables es llamada PWM (PulseWidth Modulation) o modulacin por ancho de pulso.Este tipo de modulacin se refiere a los transistoresconmutando su estado de encendido y apagado enintervalos discretos. La magnitud de los pulsos es la
misma en el ciclo, lo que varia es el ancho del pulso.
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Cul es la frecuencia portadora?
La razn a la cual se producen los pulsos de salida del
inversor se conoce como frecuencia portadora. En el casode los inversores 15H, la frecuencia portadora esprogramable en el rango de 1000 a 15000 Hertz.
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Las frecuenciasportadoras bajas
producen ruido audibleen el motor. Al elevarla frecuencia este ruidoaudible se disminuyepero producecalentamiento en losdispositivos de
potencia lo que reducela capacidad d salidade potencia en elinversor.
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Es la frecuencia de salida igual a
frecuencia portadora?
La frecuencia de salida no es la frecuencia
portadora. Un ciclo de frecuencia de salidaconsiste de una serie de pulsos positivos ynegativos cuyo ancho y frecuenciadependen de la frecuencia portadora.
Portadora
De Salida
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Existe alguna relacin entrevoltaje y frecuencia?
30
23067.7
60
460
Si la interrelacin entre voltaje y frecuencia quealimenta al motor, controlada por el inversor, es
llamada razn volts por hertz (rango V/F). Losinversores estn diseados para mantener lainterrelacin voltajefrecuencia, y as, lograr un mejorrango de operacin del inversor
Hz
VAC
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Tipos de relaciones V/Hz
Lineal Tres Puntos
Cuadrtica
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Qu rango de velocidad en par constante se puedeobtener de un motor controlado por inversor?
Sin que exista un sobre esfuerzo, la reduccin develocidad en par constante puede ser de 10:1, para un
motor sper-e de factor de servicio 1.15 con uncontrol PWM, por ejemplo. Un motor cuya velocidadnominal sea de 1750 RPM, puede se disminuido a175 RPM.
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Qu Posibilidades De
Comunicacin Tiene Un Inversor? Puede comunicarse con un PLC por dosmtodos:Mediante protocolos de comunicacin:
Profibus DeviceNet ModBus Rs485 Rs232
Mediante contactos secos, utilizando una lgicabinaria de 4 bits
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Qu Tipos De Entradas DeComando De Velocidad Puede
Recibir?
Analgicas
0-10 Volts 0-5 Volts
5 Volts
10 Volts 4-20 mA
3-15 PSI
Digitales
Protocolos decomunicacin
Pulsos en cuadraturaPulsos en velocidad ydireccin
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Qu Opciones Avanzadas
Pueden Manejar Los Inversores? Maestro esclavo (seguimiento de velocidad
y sentido de giro).
Control de procesos (sistema de lazocerrado PID). Conexin a redes industriales.
Lectura de entradas analgicas de altaresolucin, y generacin de salidasanalgicas de alta resolucin.
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Por Qu Utilizar Los
Inversores? Incremento de uso de
30% anual Ventajas
Control de corriente dearranque
Mantener constante lavelocidad fijada
Cambios rpidos develocidad
Inversin de rotacin Mnimos tiempos
muertos
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Ahorro Energtico
Mencin especial merecen las aplicaciones de parvariable en donde es posible ahorrar entre un 25 y 50%, donde la variacin de caudal es por mediosmecnicos.
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Como Son Afectados Los
Motores Por Los Inversores
Incremento de temperatura Picos de voltaje
Incremento del ruido del motor
Desgaste en los rodamientos
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Diseo vs. Utilizacin
Los motores fueron diseados para ser utilizados
con fuentes de energa senoidales pero losinversores de frecuencia son fuentes de energa depulsos cuadrados.
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Como Se Comportan Los
Pulsos?
Los tiempos de subida del flanco del pulso son muy cortos y lossobre impulsos pueden ser cercanos al doble del voltaje del busde DC.
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La resonancia puedelograr que en una lneade transmisin de
energa de 460 VACpuedan haber en lasterminales del motor2000 VAC
Cualquier onda que no
sea senoidal genera caloren los devanados
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Arqueo Entre Rotor Y
Rodamientos Las altas frecuencias de
conmutacin y sobre impulsos
de voltaje pueden originardiferencias importantes depotencial y a su vez arqueosentre rotor y rodamientos
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Soluciones Sugeridas
Utilizacin delalambre magneto ISR(Inverter SpikeResistence)
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En distancias largas
entre control y motores necesario lautilizacin dereactores de carga
Soluciones Sugeridas
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Instalacin de filtros pasa bajos.
Sobre dimensionamiento del motor.
Conexin de la flecha a tierra.
Disminucin de ruido aumentando lafrecuencia de conmutacin.
Soluciones Sugeridas
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Diseando Con Confiabilidad
qu tipo de carga va ha moverse? PAR VARIABLE PAR CONSTANTE POTENCIA CONSTANTE
Ventiladores Bandas transportadoras Mquinas herramientas
Bombas centrfugas Mezcladoras Esmeriles
Sopladores Compresores Centrfugas
qu rangos de velocidad se requieren? 2 a 1 , 3 a 1 , 1 0 a 1 , 1 0 0 a 1 , . . . .
qu distancia existe entre el control y el motor?
Corta (Menor a 5 mts), Media, Larga (ms de 60 mts)
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Diseando Con Confiabilidad
qu tipo de ambiente existe?Aspectos importantes son: Altitud, temperatura
ambiente, humedad, si se lava seguido el motor,o si esta en un ambiente qumico, lquidos o
polvos explosivos, etc.
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Seleccin Del Motor Correcto
Motores de propsito general abiertos a prueba de
goteo y sper eficientes
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Seleccin Del Motor Correcto
Motores para inversor
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Seleccin Del Motor Correcto
Motores de propsito definido
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Vectoriales
Son inversores de lazo cerrado en los cuales semonitorea la velocidad real del motor mediantealgn dispositivo, generalmente encoder.
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En estos controles semantiene un Angulode 90 entre loscampos del estator y
del rotor lograndomximo par aun envelocidad cero,mejorando incluso eldesempeo de CD.
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Vector vs Inversor
Modo velocidad omodo par
Regulacin de 0.1% Par constante desde
velocidad cero
Incrementos de ajustede velocidad desde 1RPM
Modo velocidad
Regulacin del 3%
Par constantedependiendo del motor
Incrementos develocidad desde 2 Hz
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