VARIADORES DE VELOCIDAD

POR QU VELOCIDAD VARIABLE

Para entender por qu es necesario el control de velocidad variable, necesitamos primero entender los requerimientos de los distintos procesos

Los procesos se pueden dividir en 2 grandes grupos: Procesamiento de material Transporte de material

Ambos pueden tener la necesidad de ajustarse al proceso.

Esto es posible gracias a los sistemas de velocidad variable

PROCESOS INDUSTRIALES

Industria qumica Pulpa y Papel, imprenta Alimentos y bebidas Harina de pescado Minera Metales Metalmecnica Plsticos Textiles

PROCESOS NO INDUSTRIALES

Plantas de Tratamiento de Agua

Sistemas de ventilacin y aire acondicionado

Lo que tienen en comn estas industrias es que requieren algn tipo de control usando variadores de velocidad

PROCESAMIENTO DE MATERIAL

Material de forma definida

Son manipulados por mquinas como rodillos laminadores, sierras, molinos, etc.

Material de forma indefinida

Son procesados por equipo de planta como centrfugas, extrusoras, prensas, mezcladoras, etc.

TRANSPORTE DE MATERIAL

Material Slido, como contenedores, metales, madera, minerales, personas, que son transportados por: Gras, fajas transportadoras, elevadores

Material lquido, como agua, aceite o qumicos, transportados por: Bombas

Material gaseoso, como aire o gases, transportados por: Ventiladores, compresores o sopladores

VOLUMEN VARIABLE

En la mayora de procesos existe al menos una variable que requiere un ajuste del proceso

Por esto los procesos variables y volumen de material necesitan alguna forma de control

Hay muchos parmetros involucrados en un proceso, lo ms comunes son entrada, salida y perturbaciones

Estos parmetros pueden necesitar mantenerse constante o variarse de acuerdo a un patrn

En ciertos procesos no existen perturbaciones y la entrada es constante

Si la salida se necesita cambiar, entonces la entrada debe cambiar tambin, de lo contrario se convierte en perturbacin tambin

La solucin es variar la velocidad para poder cumplir con los requerimientos del proceso

METODOS DE CONTROL

Un incremento en la capacidad de produccin requiere una reconstruccin del sistema completo y cada control on-off puede ocasionar daos elctricos y mecnicos

Un sistema simple de control on-off consume adicionalmente ms energa y durante el ciclo de vida de la inversin el costo operativo es mucho mayor

El mejor sistema de control es velocidad variable que se ajuste exactamente a las necesidades del proceso

VARIADORES DE VELOCIDAD

Mecnicos: Emplean sistemas de poleas conicas de paso variable o discos excntricos

Hidrulicos: Se utiliza el principio de la turbina. Variando el volumen de aceite a travs de vlvulas en el acoplamiento se logra una diferencia de velocidades entre el eje motriz y el eje conducido.

Variadores DC: Se controla el voltaje de alimentacin al motor DC

DISTRIBUCIN DE MERCADO

Introduccin a los Motores Elctricos

Motores C. C.

MOTOR DC

Est compuesto por el estator y el rotor-armadura

El estator consiste en un bobinado que origina un campo magntico fijo

El rotor-armadura est compuesto por una serie de bobinados que crean un campo magntico conectados a travs del conmutador que busca alinearse con el campo del estator produciendose el giro del motor

Ea = k.n.If

Ia = ( Va Ea ) / ( ra + X La )

Te = k.If.Ia

P = Va.Ia. Eficiencia = Te.n. Eficiencia

VARIADOR DC

VARIADOR DC

El variador DC tiene dos componentes:El convertidor y el regulador

El convertidor convierte la energa AC en DC

Est compuesto bsicamente por SCR que rectifican el voltaje AC

El regulador es la parte lgica que determina cunto voltaje y corriente es necesario aplicar al motor

Una vez que se obtiene la orientacin del campo, el torque del motor DC se controla fcilmente variando la corriente de armadura y manteniendo la corriente de magnetizacin constante

VARIADOR DC

La ventaja del variador DC es que la velocidad y el torque son controlados directamente por la corriente de armadura

Control de torque rpido y preciso (lazo de control interno)

Respuesta de velocidad de alta dinmica (lazo de control externo)

La orientacin del campo se lleva a cabo a travs del conmutador y las escobillas (simple elemento mecnico). No se requiere de un control electrnico complejo

VARIADOR DC

Desventajas:

Baja confiabilidad del motor

Mantenimiento constante

Motor costoso

Necesita un encoder como retroalimentacin