Control de potencia
Arrancadores y variadores de velocidad electrónicos
Principales funciones
de los arrancadores y variadores
de velocidad electrónicos
Deceleración controlada
Cuando se corta la alimentación de un motor, su
deceleración se debe únicamente al par resistente de la
máquina (deceleración natural). Los arrancadores y
variadores electrónicos permiten controlar la deceleración por
medio de una rampa lineal o en forma de S, que suele ser
independiente de la rampa de aceleración. Es posible regular
la rampa para que el tiempo de transición entre la velocidad
en régimen estable y una velocidad intermedia o nula sea:
– inferior al tiempo de deceleración natural
el motor debe desarrollar un par resistente que se añade al
par resistente de la máquina,
– superior al tiempo de deceleración natural
el motor debe desarrollar un par motor inferior al par
resistente de la máquina.
Aceleración controlada
La aceleración del motor se controla por medio de una rampa
de aceleración lineal o en forma de S. Generalmente, la
rampa puede regularse y, por tanto, permite variar el tiempo
de aceleración.
Variación de velocidad
Un variador de velocidad puede no ser al mismo tiempo un
regulador. En este caso, se trata de un sistema dotado de un
control con amplificación de potencia pero sin bucle de
retorno. Se denomina “sistema en lazo abierto”.
La velocidad del motor queda determinada por una magnitud
de entrada (tensión o corriente) denominada consigna o
referencia. Para un valor dado de la consigna, la velocidad
puede variar en función de las perturbaciones (variaciones de
la tensión de alimentación, de la carga o de la temperatura).
El rango de velocidad se expresa en función de la velocidad
nominal.
Inversión del sentido de marcha
Puede controlarse a velocidad nula después de la
deceleración sin frenado eléctrico, o con frenado eléctrico,
para que la deceleración y la inversión sean rápidas.
Protección integrada
Generalmente, los variadores modernos garantizan tanto la
protección térmica de los motores como la suya propia. Un
microprocesador utiliza la medida de la corriente para
calcular el aumento de la temperatura del motor. En caso de
recalentamiento excesivo, genera una señal de alarma o de
fallo.
Por otra parte, los variadores, especialmente los
convertidores de frecuencia, suelen incluir protección contra:
– cortocircuitos entre fases y entre fase y tierra,
– sobretensiones y caídas de tensión,
– desequilibrios de fases,
– funcionamiento monofásico.
Regulación de la velocidad
Un regulador de velocidad es un variador con seguimiento de
velocidad. Dispone de un sistema de control con
amplificación de potencia y bucle de retorno. Se denomina
“sistema en lazo cerrado”.
La velocidad del motor queda determinada por una consigna,
cuyo valor se compara permanentemente a una señal de
retorno que representa la velocidad del motor. Generalmente,
la señal procede de un generador tacométrico o de un
generador de impulsos montado en el extremo del eje del
motor. Si se detecta una desviación como consecuencia de
la variación de la velocidad, el valor de la consigna se corrige
automáticamente para ajustar la velocidad a su valor inicial.
La regulación permite que la velocidad sea prácticamente
insensible a las perturbaciones.
Generalmente, la precisión de un regulador se expresa en %
del valor nominal de la magnitud regulada.
comparador
consigna de
velocidad
medida de
velocidad
regulador
motor
representación de la velocidad real
Principio de la regulación de velocidad
Cadena de embotellado controlada con variadores de fV