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Variador de Frecuencia – Que es y como funciona.

¿Qué es un convertidor de frecuencia? Qué es y para qué sirve un variador de frecuencia? | S&P

Un convertidor de frecuencia o convertidor de frecuencia es un sistema entre la fuente de alimentación  y el motor eléctrico. Se utilizan para regular la velocidad de rotación de un motor eléctrico de corriente alterna (CA).

Por sus siglas en inglés, convertidor de frecuencia generalmente se designa por VFD, que significa convertidor de frecuencia, que se traduce literalmente como «convertidor / regulador de frecuencia». Sin embargo, otros significados también están disponibles en el mercado, como  VSD (regulador o gobernador de velocidad variable) o ASD (actuador de velocidad variable, conocido en inglés occidental).

Ajustando la frecuencia de la potencia recibida por el motor, el inversor consigue suministrar al motor la cantidad de potencia requerida, evitando así la pérdida de energía, o similar, optimizando el nivel de consumo.

En cuanto al ventilador, el inversor regula la velocidad  de giro del motor, variando así el caudal de aire, la presión y la potencia eléctrica. Debido a la llamada «ley de proporcionalidad», al variar la velocidad (rpm) del motor, se modificará el caudal: lo más interesante  es que al reducir esta velocidad en un 20%, el caudal disminuirá. Sin embargo, agregar otro 20% reducirá  el consumo de electricidad hasta en un 50%.

Funcionamiento:

¿Cuáles son los principios básicos por los que se regula un Variador de Frecuencia?

Como se mencionó anteriormente, un motor conectado a la red eléctrica tiene un cierto par y velocidad. En  caso de que no coincidan con lo requerido por un sistema en particular, podemos confiar en el inversor para adaptarlo a nuestras necesidades.

Finalmente, se trata del control de  velocidad del motor. Un transformador o inversor «convierte» (de ahí el nombre) la corriente alterna de la red eléctrica en corriente continua. Este es el primer paso del proceso y lo realiza una parte esencial del inversor llamada rectificador.

De ahí pasamos a la siguiente etapa, manejada por los condensadores del inversor. Se cargan mediante una corriente continua que es transformada por un rectificador y suaviza la forma de onda de la corriente  resultante.

Finalmente, la  etapa final es el inversor, que vuelve a convertir la corriente continua en corriente alterna. Así es como se alimenta realmente el motor  de acuerdo con los requisitos de voltaje y frecuencia  adecuados.

Instalación del Variador de Frecuencia

Instalación Variador de frecuencia

 

  •  Protector de motor o convertidor de calor magnético. Se recomienda la protección térmica de la corriente nominal del inversor y la protección magnética. Capacidad de corte  22 KA para fuente de alimentación de

00 V, 50 Hz.

  •  Contactor de corriente. Asegura el aislamiento automático del circuito en caso de emergencia o falla de la máquina. Catálogo AC1.
  •  Línea de estrangulamiento. Protege contra sobretensiones y reduce el índice de armónicos de la red generado por el inversor. Estándares para cada lector.
  •  Filtro de interferencias de radio. Limite la propagación de cepas parasitarias, que pueden afectar el funcionamiento de dispositivos electrónicos, televisores y radios. Estándares para cada lector. Tubería metálica conectada al suelo.
  •  Resistencia de frenado. Consumo de potencia de frenado, solo necesario para requisitos de par de frenado elevados. Debe instalarse fuera del cuadro eléctrico. El inversor tiene un bloque de terminales al que está conectado directamente.

Además, tenga en cuenta las siguientes recomendaciones.

  •  Utilice cables trenzados y apantallados en los circuitos de control. Separación física entre  circuitos de control y de potencia.
  •  Conexión a tierra de buena calidad  con circuito de baja impedancia. Vcontact = 2  voltios. Tierra ≤ 10 Ω
  •  El cable es lo más corto posible y el inversor está lo más cerca posible del motor.
  •  Los cables de alimentación están lo más lejos posible de los cables de telecomunicaciones.
  •  Verifique la instalación con todas las instrucciones posibles.
  •  Cuadro eléctrico metálico o al menos  carril DIN metálico conectado directamente a tierra.

Comunicarse con PLC.

En el ajuste automático, normalmente existe una comunicación bidireccional entre el PLC y el inversor, en la que se transmiten los siguientes comandos.

  •  Guía de velocidad.
  •  Detener órdenes pendientes.
  •  Estado del jugador.
  •  alarma.
  •  Estado del motor.
  •  Muéstranos el esquema de conexión del convertidor tipo PLC.

 

Comunicación bidireccional automata variador.

Comunicación bidireccional automata variador.

  •  Transmisión automática con comunicación bidireccional

Las tarjetas de salida del controlador le darán los comandos de arranque, parada y varios de velocidad, y el inversor enviará señales de estado del variador  a las tarjetas de entrada.

Como hacer un Variador de Frecuencia

La mayoría de los inversores mantienen constante la velocidad del motor eléctrico mientras varían la velocidad de la máquina por medio de un embrague mecánico, eléctrico o hidráulico. El inversor electrónico cambia directamente la velocidad del motor. Para cambiar la velocidad del motor, es necesario cambiar el número de polos del motor, cambiar su deslizamiento o cambiar la frecuencia de potencia. El cambio en el número de polos está limitado por los pasos de velocidad fijos obtenidos. El control de deslizamiento se puede lograr variando el voltaje suministrado al motor o usando un rotor de resistencia variable, los cuales son ineficientes y tienen altos costos de operación o mantenimiento. El método más eficaz para controlar la velocidad de un motor eléctrico es utilizar un convertidor de frecuencia electrónico.

El convertidor de frecuencia regula la frecuencia de la tensión aplicada al motor, variando así su velocidad. Sin embargo, debe tenerse en cuenta que el cambio de frecuencia debe ir acompañado de un cambio en el voltaje aplicado al motor para no saturar el flujo magnético dentro del rotor.

En una gran parte de industrias, donde muchos equipos necesitan un sistema de alimentación trifásica, la idea de este proyecto se centra en la capacidad de poder controlar la frecuencia a voluntad del operador y la capacidad a Es posible crear un sistema trifásico en el caso de que el usuario no cuente con este sistema eléctrico.
De lo anterior, podemos decir que:

1. Gran parte de este equipo tiene un costo adicional, por lo que las pequeñas empresas, las microempresas y más. muy difícil de comprar.

2. Dadas estas limitaciones de costos, este tipo de personas tendrá que asumir la tarea de obtener equipos que reúnan las mismas características y no necesiten este tipo de insumos y posiblemente potencia adicional, fuerza para comprar este tipo de equipos.

3. En ausencia de recursos adicionales, los usuarios deberán buscar insumos que cumplan con sus expectativas a un costo menor.

. Reducir el costo del inversor para que cada
pequeñas empresas puedan tener acceso a este tipo de equipos sin tener que invertir grandes sumas de dinero en ellos.

De ahí surgió la posibilidad de que tener y fabricar este tipo de dispositivo redujera significativamente los costes. Al inicio de la producción de esta variante, la idea era poder desarrollar un equipo que cumpliera las siguientes características:

1. Fácil de construir.

2. Bajo coste de fabricación.

3. Tiempo mínimo de elaboración.

. Eso no depende de equipos externos para producción y operación.

5. Los costos de reparación son mínimos.