Motores eléctricos
Regulación de velocidad de los motores asíncronos trifásicos
Sistemas de variación de velocidad
En caso de par de arrastre, existe una opción que permite el
funcionamiento en los cuatro cuadrantes.
El convertidor de frecuencia hace posible que el motor
funcione en ambos sentidos de la marcha y permite la opción
de frenado. La frecuencia de salida puede ser superior a la
de alimentación.
El variador también se utiliza como arrancador o ralentizador
para la puesta en marcha y la parada progresiva adaptada a
una rampa. Integra la protección térmica del motor y la
protección contra cortocircuitos.
El diálogo con el operador se simplifica gracias a los diodos
electroluminiscentes, los visualizadores de 7 segmentos, las
consolas de puesta en servicio y la posibilidad de
interconexión con un microordenador de tipo PC. El diálogo
con los automatismos puede realizarse por medio de un
enlace serie o de un bus multipunto.
El convertidor de frecuencia
Principio
El objetivo del convertidor de frecuencia consiste en
alimentar los motores asíncronos trifásicos de jaula.
Se basa en un principio similar a la técnica MLI (1). Garantiza
la rotación regular y libre de sacudidas de las máquinas,
incluso a baja velocidad, gracias a una forma de corriente de
salida muy próxima a la sinusoide.
Descripción del funcionamiento
El puente rectificador y los condensadores de filtrado
convierten la tensión alterna monofásica o trifásica de la red
en tensión continua. A continuación, un puente ondulador de
transistores conmuta la tensión continua para generar una
serie de impulsos de anchura variable.
El ajuste de la anchura de los impulsos y de su repetición
permite regular la tensión y la frecuencia de alimentación del
motor para mantener una relación U/f constante y, por tanto,
el flujo deseado en el motor. La inductancia del motor realiza
el alisado de la corriente (consulte el esquema inferior).
El control de la modulación se lleva a cabo por medio de un
microprocesador y un ASIC (2). La modulación depende de
las tensiones y las frecuencias, por tanto, de las velocidades
solicitadas en la salida.
Los convertidores de frecuencia son muy fáciles de utilizar
para alimentar un motor de jaula estándar.
El par que se obtiene permite accionar todo tipo de
máquinas, incluyendo las de fuerte par resistente.
(1) MLI: Modulación de anchura de los impulsos según una ley sinus,
PWM “sinus”, en inglés, Pulses Width Modulation “sinus”.
(2) ASIC: Application Specific Integrated Circuit, circuito integrado de
aplicación específica.
Par
Con U1>U2>U3>U4 y U/f = constante
Par resistente
2,5
2
MLI “sinus”
Corriente del motor
1,5
U4
W
V
U
U3
U2
U1
1
M
3
0,5
Rectificador
Filtrado
Ondulador
Motor
0
Esquema de base de un convertidor de frecuencia
0,25
0,50
0,75
1
Velocidad
Curva de par/velocidad del arranque con convertidor de frecuencia
83
†
2