variador de velocidad

Variación de Velocidad de Motores de Corriente Alterna:
1) Definición de Variador de Velocidad, Conceptos básicos: Control de Velocidad y
Torque del Motor:
DEFINICION DE VARIADOR DE VELOCIDAD:
DEFINICION
VARIADOR

ES UN DISPOSITIVO QUE PERMITE CONTROLAR
DISPOSITIVO
PERMITE CONTROLAR

LA VELOCIDAD Y EL TORQUE
EN EL EJE DE UN MOTOR ELECTRICO
ELECTRICO

En las aplicacionesindustriales modificar la velocidad de un eje implica también disponer del torque
necesario para dicha acción. En una intención de clasificar las aplicaciones 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
Cuplacuadrática : 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.

EUROTECHNIQUES –VARIACION DE VELOCIDAD-Página 1 de 7

2) Tecnología de Variadores existentes en el mercado, Control Escalar y Vectorial
Algoritmos, Topologías. Modelizacion de motor. Control de Flujo
INVERSORES
INVERSORES-TECNOLOGIAS DE CONTROL

SE
SE
UNIDRIVE

SE
SE
UNIDRIVE
UNIDRIVE
MODELIZACION MOTOR

REALIMENTACION
POR ENCODER

UNIDRIVE
UNIDRIVE
MODELIZACION MOTOR

A)Control Escalar
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 deproporcionalidad
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 eje mplo, un convertidor de frecuencia alimentado desde la red publica, con salida
trifásica de forma de poder seleccionar la frecuencia de salida desde 0 a 50 HZ a fin de establecer la
velocidad delmotor 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 50 HZ para unmotor
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 capacidad dedisponer 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 del sistema 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
del...