Control de velocidad de motores

ASPECTOS TECNICOS EN MOTORES ACCIONADOS POR VARIADORES DE VELOCIDAD ELECTRONICOS
1. Introduccion En la actualidad contamos con una gran demanda de Equipos Electrónicos para controlar la velocidad de los motores eléctricos de inducción con rotor jaula de ardilla lo que a la mayorìa de los tecnicos nos genera interrogantes con respecto a los posibles problemas e impactos que se puedan generar enel funcionamiento de un motor y su sistema de aislamiento al ser utilizado bajo estas aplicaciones. El Objetivo primordial de este artículo, es el de proveer al lector conocimientos generales con respecto a los fundamentos del funcionamiento del control de velocidad y para dar a conocer las caracteristicas de un motor apto para que trabaje alimentado a través de un variador de velocidad eléctricoasi como tambièn poder transformar motores convecionales y realizar su correcta reparación. 2. FUNDAMENTOS Un Variador de Velocidad es un dispositivo o equipo que toma un Voltaje y Frecuencia Fijos de Corriente Alterna y lo convierte en un Voltaje y Frecuencia variables, los cuales son usados para el control de la velocidad de un motor. Esta fuente Variable posibilita que el Motor de Induccionopere en varias velocidades aproximadamente con el mismo funcionamiento de diseño a su velocidad nominal.No obstante lo que realmente posibilita el cambio Para conservar las caracteriticas de funcionamiento del motor, al mismo tiempo en que se manipula la frecuencia, es necesario reaizar un cambio en la tensiòn de alimentacion para mantener constante la relaciòn Voltio/Hz de diseño, es decir, como siel motor operara a tension y frecuencias fijas (Ej.460 V-60 Hz).Si la relacion Voltio/Hz suministrada al motor no es la misma de diseño, el motor presentarìa caracteristicas de funcionamiento erradas. de Velocidad es el cambio de frecuencia. La fórmula para calcular la velocidad sincrónica de rotación en un motor de inducción es: RPM = 120*F/P donde RPM = Velocidad sincrónica F = Frecuencia de lared (Hz) P = Número de polos Debido a que el numero de polos permanece constante todo cambio que se haga en la frecuencia de alimentación del motor causará una variación en la velocidad del motor. Con base en lo anterior podemos calcular la Velocidad sincrònica de un motor de Inducciòn de 4 Polos a diferentes frecuencias de Red.

Hz
80 60 50 30

Ecuaciòn
120*80/4 120*60/4 120*50/4 120*30/4RPM
2400 1800 1500 900

Un incremento en esta relaciòn causarìa que el motor funcionara mas caliente y ruidosamente, mientras que un decremento en la relaciòn reduce el torque(par) y el motor funcionaria con sobre calentamiento.La relacion adecuada puede ser calculada tomando los valores de Voltaje y frecuencia de la placa de caracteristicas y dividiendolos. Ej. 460 V/60 Hz = 7.66 V/Hz 3.PROBLEMAS FRECUENTES La manipulación de la frecuencia permite el decremento y aumento de la velocidad del motor, lo que implica que deberán tenerse en cuenta la ocurrencia de fallas cuando se usen motores no adecuados para aplicaciones motor/variador de frecuencia, entre ellas tenemos: Daño del devanado o fallas prematuras debido a los altos transitorios de voltaje repetitivos y por switcheos defrecuencias elevadas por arriba de 10 KZ. Torque de arranque insuficiente por niveles reducidos voltios/Hertz o por deficiencias en la capacidad instantánea de corriente del variador. Temperaturas excesivas en el aislamiento a cualquier velocidad de operación o carga determinada por la aplicación. Refrigeración insuficiente, torque excesivo, eficiencia reducida en el motor, requerimientos de potenciaelevados o sobrecargas intermitentes en el motor son

causas de excesivas temperaturas. Daño en rodamientos por paso de la corriente ocasionado por tensiones inducidas en el rotor debido a altas frecuencias de conmutación. Corrientes del motor excediendo los datos de placa, debido a excesivos armónicos de voltaje, niveles impropios voltios/hertz o sobrecarga. Niveles de ruido del motor...