Variadores de Frecuencia y Partidores Suaves Automatización Industrial Primer Semestre del 2001

Introducción Conceptos Básicos de la Máquina de Inducción. Partidor Suave. Variador de Frecuencia. Aplicaciones.

Máquina de Inducción

Máquina de Inducción Conectada a la Red Trifásica

Circuito Equivalente por Fase Estator Con Rotor Girando

Circuito Equivalente por Fase Con Rotor Detenido Referido al Estator

Deslizamiento (S) Resistencia Equivalente: R2’=R2’+R2’(1-S) S S Deslizamiento: S = ( Wcg – Wr ) Wcg Velocidad Campo Giratorio: Wcg Velocidad Rotor: Wr -Rotor detenido ( Wr=0 ): => S=1 => (R2’)/S=R2’ -Rotor a Veloc. del Campo Giratorio ( Wr=Wcg): => S=0 => (R2’)/S=Grande!

=> Hay que tomar medidas especiales para las sobrecorrientes Problema! Con S=1 ( Wr = 0 ) => R2’ = R2’ S Iarranque = 5*Inominal => Hay que tomar medidas especiales para las sobrecorrientes Solución: Partidores Suaves

Característica Torque Velocidad Wcg=2*Pi*f p

Variación de Velocidad La velocidad varía, variando la velocidad del campo giratorio => Variar la frecuencia de tensiones y corrientes en el estator Tel = K * W2 * ( V1 / W1 )^2 Con: W1 = 2*Pi*f = Frecuencia angular estator W2 = W1 – Wr = Frecuencia deslizamiento o de las corrientes en el rotor Con Flujo Constante: g = V1 / W1 = cnte. => Tel = K’ * W2

Partidor Suave Soluciona las Sobrecorrientes, alimentando al motor al momento de partir, con tensión reducida Para lo anterior usualmente se utilizan diversos semiconductores: tiristores, transistores, etc.

Variación de la tensión en la carga mediante semiconductores. Partidor Suave Variación de la tensión en la carga mediante semiconductores.

Partidor Suave Trifásico

Variador de Frecuencia Entrega al motor un voltaje alterno de amplitud y frecuencia variable. Lo anterior implica el uso de un inversor Inversor Rectificador

Variador de Frecuencia ¿Cómo se logra V y f variables? Inversor con Modulación PWM. Inversor con Control por Histéresis.

Variador de Frecuencia 1.-Inversor Monofásico con Modulación PWM.

Variador de Frecuencia 2.-Inversor Monofásico con Control por Histéresis.

Variador de Frecuencia Inversor Trifásico

Variador de Frecuencia Generación de tensión y Frecuencia Variables

Control de Velocidad T=K’* W2 W1=2*Pi*f W2=W1 - Wr

Observación En general podrían usarse sólo variadores de frecuencia para solucionar el problema de la partida (sobrecorriente) de los motores. Lo anterior, no se hace en la práctica dado el costo mayor de un variador de frecuencia con respecto al partidor suave.

Aplicaciones Minería, Molienda de Cobre. Laminadoras, prensas. Bombas. Transporte: - Ascensores, Escaleras Mecánicas. - Trenes, Camiones. - Autos.

FIN