varidores de velocidad en c.a

Variadores de velocidad en c.a
Definición de Variador de Velocidad, Conceptos básicos: Control de Velocidad y Torque del Motor:
Es un dispositivo que permite controlar la velocidad y el torque en el eje de un control eléctrico.
En las aplicaciones industriales modificar la velocidad de un eje implica también disponer del torque necesario para dicha acción. En una intención de clasificar lasaplicaciones por el torque requerido a Diferentes velocidades de trabajo podríamos agruparlas mayoritariamente en 2 grupos:
• Cupla constante: Son aquellas aplicaciones que requieren cupla constante en todo el rango de Velocidades de operación
• Cupla cuadrática: Como las aplicaciones de bombas y ventiladores centrífugos .La cupla sigue Una ley cuadrática con la velocidad empezando desde 0(aplicación detenida) hasta cupla Máxima a máxima velocidad
Un variador de velocidad es el dispositivo que nos permite controlar la velocidad y el torque suministrado Por un motor eléctrico a fin de adaptarlos a lo requerido para dicha aplicación.
Tecnología de Variadores existentes en el mercado, Control Escalar y Vectorial Algoritmos, Topologías. Modelización de motor. Control de Flujo
A) ControlEscalar
De una manera simple la cupla entregada en el eje de un motor eléctrico asincrónico trifásico de corriente alterna es directamente proporcional a la tensión de alimentación e inversamente proporcional a la frecuencia de alimentación, mientras que su velocidad es proporcional a la frecuencia de la tensión de alimentación.
CUPLA = K * V / F donde:

K =Constante de proporcionalidad
V = Tensión de alimentación
F = Frecuencia de alimentación
Podríamos por lo tanto imaginar un variador de velocidad para motores de corriente alterna funcionando bajo este principio. Por ejemplo, un convertidor de frecuencia alimentado desde la red pública, con salida trifásica de forma de poder seleccionar la frecuencia de salida desde 0 a 50 HZ a fin de establecer lavelocidad del motor y la tensión de salida proporcional a la frecuencia seleccionada (ley V/F) a fin de disponer cupla constante e igual a la nominal en el eje de motor para cualquier velocidad de operación. A frecuencia nominal de salida, la tensión de salida seria la nominal del motor (p/ejemplo si pensamos en nuestro país diríamos 380 volts de salida cuando la frecuencia de salida este en 50HZ para un motor trifásico Standard conectado en estrella).
En un variador construido bajo este principio los ensayos nos demostrarían un excelente comportamiento en el control de la velocidad y torque desde frecuencia nominal hasta el 5% de la velocidad nominal (aproximadamente unas 75 RPM para un motor de 4 polos en una red de 50 HZ). En menores velocidades disminuye ostensiblemente la capacidadde disponer de la cupla nominal, no pudiendo asegurarse el comportamiento en torque debido a que K deja de ser constante en ese rango de velocidad. A fin de permitir el arranque delsistema se permite en esta tecnología de variadores el refuerzo de la tensión de salida desde 0 al 5% de la frecuencia nominal, asegurando disponer del torque necesario. Este valor de refuerzo de tensión es empírico ydeberá ajustarse caso por caso en aquellas instalaciones que requieran disponer de torques importantes en baja velocidad. Una vez superado el umbral de velocidad el variador controla el motor erogando, de ser necesario, el torque nominal
B) Control Vectorial de Lazo Abierto (Open Loop)
Si imaginamos al motor eléctrico con un rotor compuesto por un imán asociado, montado solidario al eje delrotor, de forma que al acercar otro imán (construido por el variador a través del bobinado de estator) la repulsión entre ambos imanes genera el movimiento del eje comprenderemos inmediatamente que el imán construido a través del estator deberá en todo momento tener la posición y la magnitud adecuadas para asegurar la rotación correcta del motor en cualquier estado de carga.
La forma de construir...