curso basico de variadores de frecuencia

CONTROLADORES DE FRECUENCIA VARIABLE

CONTROLADORES DE FRECUENCIA VARIABLE
2.1. Velocidad base
La velocidad de la flecha del motor a voltaje, frecuencia y carga nominal se conoce como velocidad
base, cuando se varía la frecuencia de alimentación al motor por encima o por debajo de 60 Hz, el
motor opera por encima o por debajo de la velocidad base.

2.2. Volts / Hz
Los motores deinducción producen el torque debido al flujo en su campo rotatorio. Cuando se
opera por debajo de su velocidad base el torque se lleva a cabo manteniendo constante la relación
voltaje / frecuencia que se aplica al motor.
La relación para motores de 460V y 230V es:
Voltaje
460
230

Frecuencia
60
60

Volts / Hz
7.6
3.8

Si la relación Volts/Hz se incrementa al bajar la frecuencia para reducirla velocidad del motor, la
corriente se incrementará llegando a ser excesiva. Si por el contrario la relación Volts/Hz se reduce
al subir la frecuencia para elevar la velocidad del motor, la capacidad de torque se verá reducida.
Cuando se opera por arriba de la velocidad base, la relación Volts/Hz se reduce ya que se aplica
un voltaje constante al motor, que generalmente es el voltajenominal, por lo que las capacidades
de torque se reducen.
A frecuencias de alimentación del motor de 30 Hz y menores, la relación Volts/Hz no siempre se
mantiene constante, ya que dependiendo del tipo de carga, el voltaje puede incrementarse para
elevar la relación Volts/Hz para que el motor produzca un torque mayor, especialmente a velocidad
cero. Este ajuste es llamado elevación de voltaje(Voltage Boost).
Cuando el motor opera con cargas ligeras se puede reducir la relación Volts/Hz para minimizar la
corriente del motor, y debido a que se aplica un voltaje menor, se consigue reducir la corriente de
magnetización y consecuentemente producir un torque menor que aún sea tolerable.

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2.3. VDF
Los controladores de frecuencia variable de estado sólido constan de un rectificador que convierte
la corriente alterna de la línea de alimentación a corriente directa y de una segunda sección
llamada inversor que convierte la corriente directa en una señal de corriente alterna de frecuencia
ajustable quealimenta al motor.

2.3.1 Rectificador
La función del rectificador es convertir la señal de voltaje de alimentación de CA a CD y controlar el
voltaje al inversor para mantener constante la relación Volts/Hz, siendo los siguientes métodos
básicos los mas usados:
Diodos

Control: No
Voltaje CD: Constante
Rizo CD: Bajo
V/Hz: Se ajusta en Inversor
Inversor: PWM
FPd: Alto para todas lasvelocidades
Armónicas: Alto
Regeneración: No

DC Chopper

Control: SCR, GTO, Transistor
Voltaje CD: Variable
Rizo CD: Varía
V/Hz: Rectificador-Inversor
Inversor: 6 pasos
FPd: Se reduce con la velocidad
Armónicas: Alto
Regeneración: No

Tiristores

Control: SCR
Voltaje DC: Variable
Rizo CD: Varía
V/Hz: Rectificador-Inversor
Inversor: 6 pasos, PWM
FPd: Se reduce con la velocidadArmónicas: Alto
Regeneración: Sí

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2.3.2 Inversor
El inversor utiliza dispositivos de potencia de estado sólido que son controlados por
microprocesador para conmutar el voltaje del bus de CD y producir una señal de CA defrecuencia
ajustable que alimenta al motor.

2.3.2.1 Inversor de seis pasos
Inversor de seis pasos

Circuito simplificado

Formas de onda de Voltaje de Alimentación a Motor y Corriente

Para variar la frecuencia del motor, se ajusta el tiempo de conducción de los SCR’s para cada uno
de los seis pasos, modificando el tiempo del ciclo. El voltaje de CD se ajusta para mantener la...