variadores de velocidad y sistemas HMI

VARIADORES DE VELOCIDAD
Los variadores de velocidad son dispositivos electrónicos que permiten variar la velocidad y la cupla de los motores asincrónicos trifásicos, convirtiendo las magnitudes fijas de frecuencia y tensión de red en magnitudes variables. Se utilizan estos equipos cuando las necesidades de la aplicación sean:

Dominio de par y la velocidad
Regulación sin golpes mecánicosMovimientos complejos
Mecánica delicada
Los variadores de velocidad están preparados para trabajar con motores trifásicos asincrónicos de rotor jaula. La tensión de alimentación del motor no podrá ser mayor que la tensión de red. A tensión y frecuencia de placa del motor se comporta de acuerdo al gráfico siguiente:


CONVERTIDOR DE FRECUENCIA:
Se denominan así a los variadores de velocidad querectifican la tensión alterna de red (monofásica o trifásica), y por medio de seis transistores trabajando en modulación de ancho de pulso generan una corriente trifásica de frecuencia y tensión variable. Un transistor más, llamado de frenado, permite direccionar la energía que devuelve el motor (durante el frenado regenerativo) hacia una resistencia exterior. A continuación se muestra undiagrama electrónico típico:




COMO SELECCIONAR UN VARIADOR DE VELOCIDAD:

Para definir el equipo más adecuado para resolver una aplicación de variación de velocidad, deben tenerse en cuenta los siguientes aspectos:

Tipo de carga: Par constante, par variable, potencia constante, cargas por impulsos.
Tipo de motor: De inducción rotor jaula de ardilla o bobinado, corriente y potencia nominal,factor de servicio, rango de voltaje.
Rangos de funcionamiento: Velocidades máximas y mínimas. Verificar necesidad de ventilación forzada del motor.
Par en el arranque: Verificar que no supere los permitidos por el variador. Si supera el 170% del par nominal es conveniente sobredimensionar al variador.
Frenado regenerativo: Cargas de gran inercia, ciclos rápidos y movimientos verticalesrequieren de resistencia de frenado exterior.
Condiciones ambientales: Temperatura ambiente, humedad, altura, tipo de gabinete y ventilación.
Aplicación multimotor: Prever protección térmica individual para cada motor. La suma de las potencias de todos los motores será la nominal del variador.
Consideraciones de la red: Micro interrupciones, fluctuaciones de tensión, armónicas, factor de potencia,corriente de línea disponible, transformadores de aislación.
Consideraciones de la aplicación: Protección del motor por sobre temperatura y/o sobrecarga, contactor de aislación, bypass, re arranque automático, control automático de la velocidad.
Aplicaciones especiales: Compatibilidad electromagnética, ruido audible del motor, bombeo, ventiladores y sopladores, izaje, motores en paralelo, etc.CIRCUITO RECOMENDADO:

El circuito para utilizar un variador debe constar con algunos de los siguientes elementos:

Interruptor automático: La corriente de línea corresponde a la corriente absorbida por el variador a la potencia nominal de utilización, en una red impedante que limite la corriente de cortocircuito a:
22kA para una tensión de alimentación de 400v-50Hz.
65kA para una tensión dealimentación de 460v-60Hz.
Contactor de línea: Este elemento garantiza un seccionamiento automático del circuito en caso de una emergencia o en paradas por fallas. Su uso junto con el interruptor automático garantiza la coordinación tipo 2 de la salida y facilita las tareas de puesta en marcha, explotación y mantenimiento. La selección es en función de la potencia nominal y de la corrientenominal del motor en servicio S1 y categoría de empleo AC1
Consideraciones de la aplicación: Protección del motor por sobre temperatura y/o sobrecarga, contactor de aislación, bypass, re arranque automático, control automático de la velocidad.
Aplicaciones especiales: Compatibilidad electromagnética, ruido audible del motor, bombeo, ventiladores y sopladores, izaje, motores en paralelo, etc....