Principios de control de los convertidores de frecuencia

Control PID en lazo cerrado

Los convertidores de frecuencia rectifican la tensión de CA de la red de alimentación y la convierten en tensión de CC, después de lo cual dicha tensión de CC se convierte en corriente CA de amplitud y frecuencia variables. De este modo, el motor recibe una tensión / intensidad y frecuencia variables, lo que permite un control de velocidad infinitamente variable en motores CA trifásicos estándar y en motores sincrónicos de magnetización permanente.

Los terminales de control ofrecen al cableado realimentación, referencia y otras señales de entrada al convertidor de frecuencia, salida de estado del convertidor de frecuencia y condiciones de fallos, relés para utilizar equipos auxiliares e interfaz de comunicación en serie. También se proporciona una alimentación común de 24 VCC.

Sistemas de triángulo abierto trabajando con variadores de frecuencia

Para evitar fallos prematuros del variador de frecuencia es necesario contemplar algunas precauciones cuando se instalan variadores de frecuencia variable en sistemas de alimentación de triángulo abierto.

Los variadores de frecuencia variable se usan en aplicaciones industriales y comerciales desde hace décadas. La topología de diseño básica del variador con un puente de diodo, condensadores del bus DC y salida de transistor bipolar de puerta aislada (IGBT) se ha probado fiable y beneficioso en sus perspectivas de aplicación y financieras. En general, estas aplicaciones se han instalado en un sistema trifásico equilibrado, lo cual significa que la impedancia entre líneas está equilibrada. Por lo tanto, bajo condiciones normales, el voltaje y la corriente están equilibradas fase a fase. Mientras que puede haber diferencias relativas a tierra – que pueden hacerse intencionadamente para cargas monofásicas tales como la iluminación – la relación fase a fase queda equilibrada.

Descripción de un control fieldbus con variador de frecuencia

En este nuevo artículo sobre variadores de frecuencia hablamos del método de control utilizando fieldbus, y para ello tomamos como ejemplo las soluciones proporcionadas por ABB.

Un variador puede conectarse a un controlador fieldbus vía un adaptador de fieldbus. El módulo del adaptador se conecta al variador con el Slot 3.

El variador puede configurarse para recibir toda la información de control a través de la interface de fieldbus, o el control puede ser distribuido entre la interface de fieldbus y otras fuentes disponibles, por ejemplo entradas analógicas o digitales.

Creación de redes de comunicación remota con convertidores de frecuencia

Los convertidores de frecuencia se están implantando cada vez con más fuerza como un sistema de control de motores que permite importantes ahorros en consumo energético. Su utilización puede optimizarse sensiblemente si además integramos un sistema de gestión remota. Esta opción la facilitan ya todos los fabricantes de variadores de frecuencia. En este nuevo artículo dedicado a los variadores vamos a explicar de forma resumida la manera de configurar estos dispositivos y para ello hemos elegido los variadores de Danfoss y la opción MCA 121 EtherNet/IP que permite llevar a cabo esta función.

Guía de armónicos con variadores de frecuencia

Las corrientes y voltajes de armónicos se crean por cargas no lineales conectados al sistema de distribución de potencia. La distorsión de armónicos es una forma de contaminación en la planta eléctrica que puede causar problemas si la suma de corrientes de armónicos se incrementan por encima de ciertos límites.

Variadores de frecuencia variable para ahorrar energía en prensas

En su planta de Burton-on-Trent, Trelleborg Sealing Solutions fabrica soluciones y productos que sellan, protegen y amortiguan vibraciones en un amplio rango de industrias, incluyendo productos sellantes para aeronaves tanto civiles como militares. Como parte del Trelleborg Group Energy Excellence Initiative, el staff de la planta expresó su preocupación sobre el uso de la energía de sus packs de energía hidráulica, que suministran fluido hidráulico a numerosas prensas usadas para conectar fábrica a goma.

Selección del cable correcto con variadores de frecuencia variable

En proyectos de ahorro energético y control de procesos, los variadores de frecuencia variable tienen también una desventaja. Cuando los variadores fallan, pueden hacer para los procesos industriales gobernados por motores. Para eludir estas costosas paradas, los ingenieros deben evaluar cuidadosamente la fiabilidad cuando se configura un sistema de variadores.

Aplicaciones de los variadores de frecuencia en captación de polvo

Todos los colectores de polvo en operación hoy en día están operando en lo que se denomina un sistema variable. Este es un sistema en el que la resistencia al caudal de aire, también denominada “caída de presión” cambia con el tiempo. El cambio en la caída de presión se debe al envejecimiento de los filtros colectores de polvo. Cuando los filtros colectores de polvo son nuevos, la cantidad de fuerza necesitada para arrastrar el aire es baja. Cuando los filtros envejecen, las partículas de polvo quedan embebidas en el medio filtrante originando que la fuerza necesaria para arrastrar el aire del filtro se incremente.

Seleccionando cables para aplicaciones con variadores de frecuencia variable

Para todos los beneficios de control de procesos y ahorro de energía, los variadores de frecuencia variable (VFD) tienen también desventajas. Cuando estos variadores caen, puede parar todo un proceso industrial. Para evitar estas costosas paradas, los ingenieros deben evaluar cuidadosamente la fiabilidad de configurar un sistema de variador.

Control con variador de frecuencia del ventilador de un evaporador

Introducimos en este artículo algunas cuestiones comunes relativas al diseño y operación de variadores de frecuencia variable (VFDs) en serpentines del evaporador en locales refrigerados.

Variador de frecuencia variable proporcionando energía para suministrar energía a motores monofásicos y trifásicos (2ª PARTE)

Ver 1ª PARTE

El uso de un VFD permite el funcionamiento de un motor para el control de velocidad, desapareciendo la limitación on – off. Por ejemplo, un sistema HVAC/R con un VFD puede operar el compresor a una velocidad correspondiente con los requerimientos de enfriamiento ambientales a temperaturas controladas. Por ejemplo, si el ambiente controlado genera 500 vatios de potencia, el compresor puede ser operado a una velocidad que corresponde al calor generado por los 500 vatios. Esto permite una eficiencia de potencia mejorada en el sistema debido a que se eluden las ineficiencias experimentadas con arranques y paradas del compresor.

Sistema y método de presión constante con control de bombas de velocidad variable con ecualización local para bombas disimilares

Los sistemas de bombeo de velocidad variable varían la velocidad variable usando variadores de frecuencia variable para mantener la presión del sistema constante. Donde se requieren múltiples bombas para mantener la presión deseada, bombas con curvas de carga y bombeo disimilares pueden experimentar un desequilibrio no deseable en la demanda de cada bomba para mantener la presión deseable si todas las bombas operan a la misma velocidad. Sería deseable ser capaz de ecualizar dinámicamente el perfil de carga para que todas las bombas operen mientras que al mismo tiempo se mantenga la presión del sistema.

Variador de frecuencia variable proporcionando energía para suministrar energía a motores monofásicos y trifásicos (1ª PARTE)

El sistema de alimentación de energía de un sistema electromecánico puede ser configurado de forma que, en vez de recibir la energía directamente de una fuente AC, los componentes del sistema electromecánico reciban energía de uno o más suministro de potencia, tales como un variador de frecuencia variable (VFD) que reciba energía de un bus DC.  En el sistema, el bus de potencia DC puede recibir la energía de, por ejemplo, una fuente AC pública a través de un rectificador. El bus de potencia DC se usa para proporcionar energía a uno o más suministros de potencia que generan energía AC apropiada para los componentes del sistema electromecánico.

Sustitución de los controles de una bomba de vacío con variadores de frecuencia en ordeñadoras

Las granjas utilizan un sistema de vacío que opera automáticamente el equipo de ordeño que envía la leche a un tanque de enfriamiento. En el ejemplo que vamos a describir se utilizaba un sistema de vacío con una bomba de vacío con un motor de 30 HP que controla los niveles de vacío sangrando en el aire de la atmósfera. Se trata de una práctica habitual en la industria.

Sustitución de los controles de una bomba de vacío con variadores de frecuencia en ordeñadoras

Las granjas utilizan un sistema de vacío que opera automáticamente el equipo de ordeño que envía la leche a un tanque de enfriamiento. En el ejemplo que vamos a describir se utilizaba un sistema de vacío con una bomba de vacío con un motor de 30 HP que controla los niveles de vacío sangrando en el aire de la atmósfera. Se trata de una práctica habitual en la industria.

Sistemas y métodos para separación del gas usando motores de inducción de alta velocidad con compresores centrífugos

Describimos en este nuevo artículo un proceso de separación de gases usando motores de inducción de alta velocidad. Más específicamente hablamos del uso de motores de inducción con control de velocidad variable y compresores centrífugos para presurizar y/o evacuar recipientes adsorbentes dentro de un sistema de separación de gas de tipo adsorción.

Método de control de bombas con capacidad de control externa

Describimos un método para controlar bombas y otros dispositivos, tales como purificadores de aire, calentadores, enfriadoras, y otros sistemas tales como los de liberación de vacío por succión asociados con la circulación de fluidos.

En muchos sistemas electromecánicos, los variadores de frecuencia variable (VFD) se usan para operar con más eficiencia los motores. Por ejemplo, VFDs pueden usarse para sistemas de bombeo, elevadores, sistemas de transporte, calefacción, ventilación, aire acondicionado, compresores de refrigeración y motores de ventiladores. Tales sistemas electromecánicos incluyen al menos un motor trifásico y al menos un motor monofásico que operan juntos, al mismo tiempo. Es por tanto deseable que tanto el motor trifásico como monofásico operen con la misma fuente de energía. Sin embargo, en muchas aplicaciones los motores monofásicos se consideran incompatibles con la salida de potencia del VFD. Consecuentemente, es práctica común usar un motor trifásico donde es suficiente un motor monofásico para impulsar un motor monofásico con una fuente de alimentación separada. Esta práctica, aunque común, incrementa el coste del sistema.

Sistema de bombeo de lubricante incluyendo un controlador de frecuencia variable

Los sistemas de bombeo a menudo se usan para transferir y/o filtrar fluidos y lubricantes. Por ejemplo, los sistemas de bombas de lubricantes pueden usarse para transferir un lubricante desde el depósito de reparte de un suministrador al tanque de almacenamiento del cliente. Debido al amplio cambio de temperatura y al amplio rango de viscosidades presentadas por los lubricantes comunes, los sistemas de bombas de lubricantes eléctricos a menudo deben operar a bajos caudales para mantener las cargas de motores bajo los límites de los circuitos disponibles. Utilizando bajos caudales estos sistemas operan durante periodos de tiempo extendidos no deseables. Las bombas de lubricantes operadas por aire han sido desarrolladas para bombear más rápidamente lubricantes de bombas que tengan viscosidades variables. Sin embargo, a veces es deseable utilizar sistemas eléctricos de bombeo de lubricantes en vez de sistemas de bombeo operados por aire.

Método de control de sistemas de ventilación

Los sistemas de ventilación usualmente comprenden elementos de calefacción resistiva para calentar el gas pasando a través del sistema de ventilación. Un sistema de calefacción usualmente contiene uno o más elementos de calefacción, tales conductores o láminas, que son conectados a un suministro eléctrico (usualmente voltajes principales 230-480 V, 50 – 60 Hz). Cuando la electricidad pasa a través de los elementos de calor resistivos, alguna energía se pierde en forma de calor debido a la resistencia de esos elementos. Cuanta más corriente fluye a través de elementos térmicos resistivos, más calor se genera.