⚙️ Control de velocidad de rotación de un motor AC
Control de velocidad de rotación de un motor AC
Los motores eléctricos de corriente alternan, giran a una velocidad que está determinada por el número de polos dentro del propio motor y la potencia suministrada.
La frecuencia (medida en Hertz ó ciclos/segundos) está directamente relacionada con las revoluciones por minuto (RPM) de un motor. A mayor frecuencia, mayores serán las RPM, como consecuencia mayor será la velocidad de rotación del motor.
En algunos países, se suministra energía alterna con una frecuencia de 60 Hz. Un motor de corriente alterna estándar de dos polos que opera a esta frecuencia proporciona una rotación nominal de 3600 RPM.
Para calcular la velocidad de un motor de inducción:
Ejemplo: ¿Cuál es la de un motor síncrono con 2 polos conectado a una fuente de alimentación 60 Hz?
La reducción de velocidad
Si una aplicación requiere que un motor eléctrico funcione a una velocidad diferente a la velocidad nominal de 3600 RPM (lo cual es muy común), existen algunas soluciones:
🟡 Uso de un reductor de velocidad mecánico
Este reduce mecánicamente la velocidad de salida al aumentar el par: la rueda dentada de salida tiene más dientes que la rueda dentada de entrada.
🟡 Modificación del número de polos
Esto reduce la velocidad sin alterarla eléctricamente (motores de jaula de ardilla). Actualmente, existen sistemas de transistores que permiten encender y apagar polos dentro de los motores. Sin embargo, estos sistemas pueden ser complejos y no proporcionan un control preciso.
🟡 Utilizando un Variador de Frecuencia
El rectificador de entrada convierte la alimentación de red trifásica en corriente continua (DC).
El voltaje de corriente continua (DC) que se obtiene es luego filtrado.
A partir de esta fuente de corriente continua (DC), un inversor reconstruye una fuente de corriente alterna (AC) para alimentar el motor.
Se puede configurar y ajustar finamente para que el motor opere de acuerdo con los requisitos de carga (velocidad y voltaje deseados).
Una característica importante del variador de frecuencia es que, a medida que cambian los requisitos de velocidad del motor en una aplicación determinada, el variador puede simplemente incrementar o disminuir la velocidad del motor, para cumplir con los nuevos requisitos operativos, lo cual no sería posible utilizando solo el reductor de velocidad mecánico o el sistema de transistores para agregar más polos.
Aplicaciones de los variadores de frecuencia
Los variadores de frecuencias tienen múltiples aplicaciones en el sector industrial como en el comercial.
🔘 En aplicaciones industriales, los variadores de frecuencia se utilizan para controlar desde extrusoras y grúas eléctricas, hasta montañas rusas, cintas transportadoras, bombas y ventiladores centrífugos, Bombas de desplazamiento positivo, prensas mecánicas y balancines, entre otros.
🔘 En aplicaciones comerciales, los variadores de frecuencia se utilizan ampliamente en bombas para controlar el flujo el volumen en un tanque, así como en la industria HVAC, ascensores y elevadores, bombas de agua, etc.
En resumen, un variador de frecuencia, cambia la frecuencia suministrada a un motor de corriente alterna para controlar su velocidad, permitiendo un arranque suave y ajustando la velocidad del motor según lo requiera la aplicación.
También se destaca por tener una regulación de velocidad y par muy precisa. Cuenta con un puente rectificador seguido por un inversor. Ambos permiten variar la amplitud de voltaje y la frecuencia.
Referencias:
danfoss.com
realpars.com
schneider.com
iguren.es
flaticon.es
