Variadores de Frecuencia y Partidores Suaves

Carlos Monsálvez Ramírez

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!

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.

Partidor Suave

!  Variación de la tensión en la carga mediante semiconductores.

Partidor Suave

!  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

Rectificador Inversor

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