Tutorial sobre variadores de frecuencia variable (5ª PARTE)

Ver 4ª PARTE

Asuntos de selección de motores

Las consideraciones térmicas de operación de motores con VFD son una de las principales áreas de atención para aplicación exitosa.

Cuando se reduce la velocidad del motor, la cantidad de enfriamiento disponible desde el sistema de ventilación del motor se reduce, así que el par del motor debe limitarse a velocidad reducida para evitar sobrecalentamiento.

Adicionalmente a la capacidad de enfriamiento reducida, los motores tienen un calentamiento interno adicional debidos a los voltajes no sinusoidales y corrientes de la operación del inversor.

La aplicación de un VFD a una carga de par variable tal como un ventilador o una bomba centrífuga no presenta problemas usualmente, pero las cargas de potencia constante o par constante pueden causar sobrecalentamiento a velocidades reducidas porque hay menos caudal sobre el motor.

Debe notarse que muchas aplicaciones donde un motor DC se ha reemplazado por un motor de inducción AC con un inversor es de par constante o clase de potencia constante.

El uso de un motor con un factor de servicio 1,15 y aislamiento clase F se recomienda generalmente para permitir calentamiento adicional debido a armónicos.

La capacidad de un motor para enfriarse a si mismo se reduce efectivamente cuando el motor trabaja más lentamente. El sobredimensionado del motor o ventilación de aire forzado puede requerirse con operación extendida a bajas velocidades y altas cargas.

Los motores de trabajo de inversor están diseñados para rendimiento optimizado cuando operan con VFDs. Estos motores típicamente tienen mejor sistema de aislamiento y también pueden tener ventilación forzada con ventiladores centrífugos. Esto permite funcionar más frío que tener que sobredimensionarlos cuando funcionan con cargas de par altas.

Cuando se aplica un inversor PWM es importante controlar las corrientes del eje en los motores con fallos de cojinetes inusuales o frecuentes. Las corrientes de los ejes no son normalmente un problema con motores con diámetro del núcleo inferior a 20”, pero puede ser un problema con armónicos de alta frecuencia asociados con el uso del inversor. Los voltajes del eje que exceden 0,3 – 0,5 voltios pueden indicar problemas potenciales y pueden requerir puesta a tierra del eje o aislamiento del rodamiento no transmisor.

Bibliografía

• Variable frequency drives. Energy Efficiency Reference Guide.  Natural Resources Canada