CONTROL DE VELOCIDAD DE MOTORES DE CORRIENTE

ALTERNA (I)

La gran mayora de mquinas utilizadas de manera ms comn en las industrias de

nuestro pas: molinos, chancadoras, zarandas, sistemas de bombeo, ventilacin, etc. ,

estn accionadas por motores de corriente alterna. Por lo general no se requiere control

de velocidad en dichas mquinas, o en todo caso, se asocia el control de velocidad con los clsicos sistemas de reduccin de velocidad (sistemas de engranajes,

transmisiones por correas o cadenas, etc.), sin embargo un verdadero sistema de control

puede facilitar la operacin de esas mquinas e incrementar su productividad.

En el presente artculo vamos a resear y comparar todos los sistemas de control de

velocidad para motores de C.A existentes.

Variadores de frecuencia (FUENTE: WIKIPEDIA)

Un variador de frecuencia (siglas VFD, del ingls: Variable Frequency Drive o bien

AFD Adjustable Frequency Drive) es un sistema para el control de la velocidad

rotacional de un motor de corriente alterna (AC) por medio del control de la frecuencia

de alimentacin suministrada al motor. Un variador de frecuencia es una caso especial

de un variador de velocidad. Los variadores de frec. son tambin conocidos como

drivers de frecuencia ajustable (AFD), drivers de CA, microdrivers o inversores. Dado

que el voltaje es variado a la vez que la frecuencia, a veces son llamados drivers VVVF

(variador de voltaje variador de frecuencia).

Principio de funcionamiento

Los dispositivos variadores de frecuencia operan bajo el principio de que la velocidad

sncrona de un motor de corriente alterna (CA) esta determinada por la frecuencia de

CA suministrada y el nmero de polos en el esttor, de acuerdo con la relacin:

Donde RPM = 120 x f / p

RPM = Revoluciones por minuto

f = frecuencia de suministro AC (hertz)

p = Nmero de polos (adimensional)

Las cantidades de polos mas frecuentemente utilizadas en motores sncronos o en Motor

asncrono son 2, 4, 6 y 8 polos que, siguiendo la ecuacin citada resultaran en 3000

RPM, 1500 RPM, 1000 RPM y 750 RPM respectivamente para motores sincrnicos

nicamente, funcionando en 50Hz y en CA.

En los motores asncronos las revoluciones por minuto son ligeramente menores por el

propio asincronismo que indica su nombre. En estos se produce un desfase mnimo

entre la velocidad de rotacin (RPM) del rotor (velocidad "real" o "de salida")

comparativamente con la cantidad de RPMs del campo magntico (las cuales si

deberan cumplir la ecuacin arriba mencionada tanto en Motores sncronos como en

motores asncronos ) debido a que slo es atrado por el campo magntico exterior que

lo aventaja siempre en velocidad (de lo contrario el motor dejara de girar en los

momentos en los que alcanzase al campo magntico) .

El gran problema de stos dispositivos radica en su costo, que lo hace imprctico para

muchisimas aplicaciones.

Control por DIMMER (FUENTE DEL CIRCUITO: http://www.unicrom.com/)

Esta es, en mi concepto, la forma ms econmica de controlar la velocidad de un motor

de corriente alterna. Es en realidad un circuito regulador.

Si se desea controlar la velocidad de un taladro o un ventilador (motores de corriente

alterna), este es el circuito que busca.

Muchos de estos circuitos reguladores de potencia tienen un punto de encendido y

apagado que no coincide (a este fenmeno se le llama histresis), y es comn en los

TRIACS.

Para corregir este defecto se ha incluido en el circuito los resistores R1, R2 y C1.

El conjunto resistor R3 y capacitor C3 se utiliza para filtrar picos transitorios de alto

voltaje que pudieran aparecer.

El conjunto de elementos P (potencimetro) y C2 son los mnimos necesarios para que

el triac sea disparado.

El triac controla el paso de la corriente alterna a la carga conmutando entre los estados

de conduccin (pasa corriente) y corte (no pasa corriente) durante los semiciclos

negativos y positivos de la seal de alimentacin (110/220 VAC), la seal de corriente

alterna.

El triac se disipar cuando el voltaje entre el

capacitor y el potencimetro (conectado a la compuerta del TRIAC) sea el adecuado.

Hay que aclarar que el capacitor en un circuito de corriente alterna (como ste) tiene su

voltaje atrasado con respecto a la seal original.

Cambiando el valor del potencimetro, se modifica la razn de carga del capacitor, el

atraso que tiene y por ende el desfase con la seal alterna original.

Esto permite que se pueda tener control sobre la cantidad de corriente que pasa a la

carga y as la potencia que en sta, se va a consumir.

Lista de componentes:

Resistores: 2 de 47 K, (kilohmios), 1 de 100, (ohmios), 1 potencimetro d 100K (1K = 1 Kilohmio)Capacitores: 3 de 0.1 uF, (uF = microfaradios)Otros:1 TRIAC

(depende de la carga, uno de 2 amperios para aplicaciones comunes como este dimmer),

1 enchufe para la carga: de uso general, (110/220 Voltios)

VAMOS A VER OTRO EJEMPLO INTERESANTE DE ESTOS CIRCUITOS DE

CONTROL BASADOS EN TRIACS Y SCRS, LLAMADOS DIMMERS:

Se trata de alimentar un motor de 3 HP con una alimentacin en el campo de 35 VCD y

alimentacin de la armadura de 0 hasta 35 VCD.

Con este voltaje controlamos la velocidad del motor y por lgica la transmisin

(desplazamiento de un brazo que mueve el motor)

Los puntos de control C (comn), E (izquierdo), D (derecho), hacen un control

reversible controlados por una seal de una fotocelda centradora.

Los SCR conectados como se ve en el diagrama cambian la polaridad que llega a la

armadura por los platinos de RL1 , RL2

Elementos:

- 1 Triac, 1 Diac, 2 SCR de 15 Amperes- f1 , f2 ( 2 fusibles) de 10 Amperes- 2 diodos

rectificadores de 3 Amperes- RL1 , RL2, 2 relevadores de 24 VCD 8 pines- 1

potencimetro de 100k- resistencias 22k, 20k, 100 ohm de 1 watt- 2 resistencias de

4.7K de 5 watt- 2 capacitores de 0.22 y 0.47 microfaradios.

Continuaremos en una prxima entrega con este interesante e importante tpico.