Inversores de Frecuencia

8/14/2019 Inversores de Frecuencia

1/35

Inversores De Frecuencia


2/35

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?


3/35

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


4/35

Cmo Funciona un inversor?

Rectificacin

Filtrado InversinConsiste de una seccin de rectificacin, filtrado y unaseccin de inversin


5/35

La seccin de rectificacin utiliza dispositivossemiconductores que convierten el voltaje de lnea ACen DC.


6/35

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.


7/35

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.


8/35

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.


9/35

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.


10/35

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.


11/35

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


12/35

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


13/35

Tipos de relaciones V/Hz

Lineal Tres Puntos

Cuadrtica


14/35

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.


15/35

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


16/35

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


17/35

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.


18/35

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


19/35

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.


20/35

Como Son Afectados Los

Motores Por Los Inversores

Incremento de temperatura Picos de voltaje

Incremento del ruido del motor

Desgaste en los rodamientos


21/35

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.


22/35

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.


23/35

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


24/35

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


25/35

Soluciones Sugeridas

Utilizacin delalambre magneto ISR(Inverter SpikeResistence)


26/35

En distancias largas

entre control y motores necesario lautilizacin dereactores de carga



27/35

Instalacin de filtros pasa bajos.

Sobre dimensionamiento del motor.

Conexin de la flecha a tierra.

Disminucin de ruido aumentando lafrecuencia de conmutacin.



28/35

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)


29/35

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.


30/35

Seleccin Del Motor Correcto

Motores de propsito general abiertos a prueba de

goteo y sper eficientes


31/35


Motores para inversor


32/35


Motores de propsito definido


33/35

Vectoriales

Son inversores de lazo cerrado en los cuales semonitorea la velocidad real del motor mediantealgn dispositivo, generalmente encoder.


34/35

En estos controles semantiene un Angulode 90 entre loscampos del estator y

del rotor lograndomximo par aun envelocidad cero,mejorando incluso eldesempeo de CD.


35/35

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

Inversores de Frecuencia

Documents

Transcript of Inversores de Frecuencia