Arrancador de Estado Solido - Variador de Frecuencia Ok

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EL ARRANCADOR DEESTADO SOLIDO

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ARRANCADOR DE ESTADO DOLIDO

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EL ARRANCADOR DEESTADO SOLIDO

EL ARRANCADOR DE ESTADO SOLIDODEFINICION: También llamado arranque

electrónico por tensión variable y limitación de corriente. Este arrancador está constituido por dispositivos de estado sólido (tiristores) mediante los cuales se controla la tensión que alimenta al motor, la tensión aumenta en forma progresiva evitando el cambio brusco del par de arranque y la corriente de arranque incluso para motores en condiciones de trabajo exigente, a diferencia de otros sistema de arranque convencionales.

LAS VENTAJAS QUE OTORGAMediante este tipo de arranque se consigue controlar las

características de funcionamiento durante los períodos de arranque y parada.

La corriente y el par pueden regularse en un amplio rangoSolo se requiere que los motores tengan 3 terminales.Línea Completa de fabricación 8-1200A, en 220, 380-460-

575V.Construcción robusta.Amigable para el Usuario, fácil de instalar.Entrada para Termistor (opcional).Protección electrónica del motorAhorro de energía debido a un factor de potencia mejoradoArranque suave y parada suave.

DESVENTAJASNormalmente una vez que el motor ha arrancado, el

arrancador de estado sólido se puentea mediante un contactor llamado de ‘bypass’, lo cual originaria siempre un pequeño pico de corriente

Temperatura ambiente máxima: 50 CCosto elevado de adquisición

COMPONENTES PRINCIPALES PARA SU INSTALACION:Los componentes principales son:Arrancador electrónico (estado sólido)Contactor electromagnético de bypass según

características de motor a utilizarRelé de protección térmico (si es requerido)

CARACTERISTICAS PRINCIPALES PARA SOLICITAR E INSTALAR UN ARRANCADOR DE ESTADO SOLIDOPara solicitar un motor se requiere los siguientes datos:Potencia del motor: HP o kWTensión del motor : 220 V, 380V, 440V, 480 VFrecuencia de la red: 60 HzAltitudFabricación bajo Norma IECOpcionales:Pulsadores de arranque y paradaPilotos de señalización: arranque, parada, sobrecargaBorneras para conexión externa

EL VARIADOR DE FRECUENCIA

Un variador de frecuencia (siglas VFD, del inglés: Variable Frequency Drive o bien AFD Adjustable Frequency Drive) es un sistema para el control de la velocidad rotacional de un motor de corriente alterna (AC) por medio del control de la frecuencia de alimentación suministrada al motor. Un variador de frecuencia es un caso especial de un variador de velocidad. Los variadores de frecuencia son también conocidos como drivers de frecuencia ajustable (AFD), drivers de CA, microdrivers o inversores. Dado que el voltaje es variado a la vez que la frecuencia, a veces son llamados drivers VVVF (variador de voltaje variador de frecuencia).

DEFINICION

PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTOLos dispositivos variadores de frecuencia operan bajo el principio de que la velocidad síncrona de un motor de corriente alterna (CA) está determinada por la frecuencia de CA suministrada y el número de polos en el estátor, de acuerdo con la relación:

DondeRPM = Revoluciones por minuto

f = frecuencia de suministro CA (Hercio)p = Número de polos

Las cantidades de polos más frecuentemente utilizadas en motores  asíncronos son 2, 4, 6 y 8 polos que, siguiendo la ecuación citada, resultarían en 3600 RPM, 1800 RPM, 1200 RPM y 900 RPM respectivamente para motores asincrónicos únicamente y dependiendo de la ubicación geográfica.

¿Cómo funciona un variador de frecuencia?                      Se alimenta al equipo con un voltaje de corriente alterna (CA), el equipo

primero convierte la CA en corriente directa (CD), por medio de un puente rectificador (diodos o SCR´s), este voltaje es filtrado por un

banco de capacitores interno, con el fin de suavizar el voltaje rectificado y reducir la emisión de variaciones en la señal; posteriormente en la

etapa de inversión, la cual está compuesta por transistores (IGBT), que encienden y apagan en determinada secuencia (enviando pulsos) para generar una forma de onda cuadrada de voltaje de CD a un frecuencia

constante y su valor promedio tiene la forma de onda senoidal de la frecuencia que se aplica al motor.

COMO TRANFORMA LA V.A.C.

Factores a tener en cuenta a la hora de diseñar un sistema de regulación de velocidad.a) Límites o gama de regulación.b) Progresividad o flexibilidad de regulación.c) Rentabilidad económica.d) Estabilidad de funcionamiento a una velocidad dada.e) Sentido de la regulación (aumento o disminución con respecto a la velocidad nominal).f) Carga admisible a las diferentes velocidades.g) Tipo de carga (par constante, potencia constante, etcétera).h) Condiciones de arranque y frenado.I) Condiciones ambientales (temperatura, humedad, etc.)j) Tipo de motor (potencia, corriente, voltaje, etc.).k) Rangos de funcionamiento (vel. máx., mín.)l) Aplicación mono o multimotor.m) Consideraciones de la red (microinterrupciones, fluctuaciones detensión, armónicas, factor de potencia, corriente de línea disponible).

PARTES DE UN VARIADOR DE FRECUENCIA COMUN

PARTE INTERNA DE UN VARIADOR DE FRECUENCIA

Controlador del VFDEl controlador de dispositivo de variación de frecuencia está formado por dispositivos de conversión electrónicos de estado sólido. El diseño habitual primero convierte la energía de entrada CA en CC usando un puente rectificador. La energía intermedia CC es convertida en una señal quasi-senoidal de CA usando un circuito inversor conmutado. El rectificador es usualmente un puente trifásico de diodos, pero también se usanrectificadores controlados. Debido a que la energía es convertida en continua, muchas unidades aceptan entradas tanto monofásicas como trifásicas (actuando como un convertidor de fase, unvariador de velocidad). .Las características del motor CA requieren la variación proporcional del voltaje cada vez que la frecuencia es variada. Por ejemplo, si un motor está diseñado para trabajar a 460 voltios a 60 Hz, el voltaje aplicado debe reducirse a 230 volts cuando la frecuencia es reducida a 30 Hz. Así la relación voltios/hertzios deben ser regulados en un valor constante (460/60 = 7.67 V/Hz en este caso).

Inconvenientes de la utilización del Variador de Velocidad en el arranque de motores asíncronos.Es un sistema caro, pero rentable a largo plazo.Requiere estudio de las especificaciones del fabricante.Requiere un tiempo para realizar la programación.

VENTAJAS DE UTILIZAR UN VARIADOR DE FRECUENCIA Eliminación total de picos de arranque .apoyando además al consumo de energía

eléctrica Reducción de armónicos entre un 35 a 40%, que puedan alterar las señales digitales Acoplamiento para un frenado dinámico Protección total del motor en todo sentido(sobre corriente, recalentamiento, desfase,

cortocircuito, etc.) Acoplamiento para PLC o dispositivos HDMI, Acoplamiento para un registro de datos exportable a programas comunes Control y regulación de la velocidad en pleno funcionamiento inclusive a mas de su

nominal. Control a distancia a través de sus puertos. Inversión de giro manual o semiautomática del motor Velocidades programables en aceleración y desaceleración del motor. Acoplamiento para potenciómetros externos. El variador de velocidad no tiene elementos móviles, ni contactos. La conexión del cableado es muy sencilla. Permite arranques suaves, progresivos y sin saltos. Controla la aceleración y el frenado progresivo. Limita la corriente de arranque. Permite el control de rampas de aceleración y deceleración regulables en el tiempo. Consigue un ahorro de energía cuando el motor funcione parcialmente cargado, con

acción directa sobre el factor de potencia Puede detectar y controlar la falta de fase a la entrada y salida de un equipo. Protege al

motor. Puede controlarse directamente a través de un autómata o microprocesador. Se obtiene un mayor rendimiento del motor. Nos permite ver las variables (tensión, frecuencia, r.p.m, etc…).

GRACIAS

TAREAS:DIBUJAR EN PAPEL CANSON EL DIAGRAMA DE FUERZA Y DIAGRAMA DE MANDO, CON LAPICERO (SEGÚN MODELO) DE: ARRANQUE ESTRELLA TRIANGULO DE MOTOR

ASINCRONO TRIFASICOARRANQUE ESTRELLA TRIANGULO CON

INVERSION DE GIRO DE MOTOR ASINCRONO TRIFASICO

CONTROL AUTOMATICO DE ELECTROBOMBAS ALTERNADAS

ARRANQUE CON INVERSION DE GIRO DE MOTOR DE INDUCCION MONOFASICO