Variacion de Velocidad en CA

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  • 8/6/2019 Variacion de Velocidad en CA

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    Introduccin

    En la actualidad, la maquinaria industrial generalmente es accionada a travs de motores

    elctricos, a velocidades constantes o variables, pero con valores precisos. No obstante, los

    motores elctricos generalmente operan a velocidad constante o cuasi-constante, y con valores

    que dependen de la alimentacin y de las caractersticas propias del motor. Para lograr regular la

    velocidad de los motores se debe emplear un controlador especial que recibe el nombre de

    variador de velocidad. Estos controladores se emplean en una amplia gama de aplicaciones

    industriales, como en ventiladores y equipo de aire acondicionado, equipo de bombeo, bandas y

    transportadores industriales, elevadores, llenadoras, tornos y fresadoras; por esta razn es de

    gran importancia conocer a cerca de estos dispositivos para as poder comprender de mejor

    forma, como regular los procesos industriales.

    Objetivos generales y especficos

    y Conocer diferentes formas de variar la velocidad de motores elctricos de corriente

    alterna.

    y Conocer las caractersticas de los variadores de frecuencia.

    y Comprender la importancia de los variadores de velocidad en la industria.

    Variadores de velocidad

    Los variadores de velocidad (VSD, por sus siglas en ingls BariableSpeed Drive) son el conjunto de

    dispositivos mecnicos, hidrulicos, elctricos o electrnicos empleados para controlar la

    velocidad giratoria de maquinaria, especialmente de motores.

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    En trminos generales, puede decirse que existen tres tipos bsicos de variadores de velocidad:

    mecnicos, hidrulicos y elctrico-electrnicos. Dentro de estos tipos pueden encontrarse ms

    subtipos, los cuales se detallarn ms adelante. Cabe aclarar que los variadores ms antiguos

    fueron los mecnicos, que se emplearon originalmente para controlar la velocidad de las ruedas

    hidrulicas de molinos, as como la velocidad de las mquinas de vapores.

    Variadores mecnicos

    Estos variadores de subdividen en dos tipos:

    y Variadores de paso ajustable: estos dispositivos emplean poleas y bandas en las cuales el

    dimetro de una o ms poleas puede ser modificado.

    y Variadores de traccin: transmiten potencia a travs de rodillos metlicos. La relacin de

    velocidades de entrada/salida se ajusta moviendo los rodillos para cambiar las reas de

    contacto entre ellos y as la relacin de transmisin.

    Variadores hidrulicos

    Los variadores hidrulicos se dividen en:

    y Variador hidrosttico: consta de una bomba hidrulica y un motor hidrulico (ambos de

    desplazamiento positivo). Una revolucin de la bomba o el motor corresponde a una

    cantidad bien definida de volumen del fluido manejado. De esta forma la velocidad puede

    ser controlada mediante la regulacin de una vlvula de control, o bien, cambiando el

    desplazamiento de la bomba o el motor.

    y Variador hidrodinmico: emplea aceite hidrulico para transmitir par mecnico entre unimpulsor de entrada (sobre un eje de velocidad constante) y un rotor de salida (sobre un

    eje de velocidad ajustable). Tambin llamado acoplador hidrulico de llenado variable.

    y Variador hidroviscoso: consta de uno o ms discos conectados con un eje de entrada, los

    cuales estar en contacto fsico (pero no conectados mecnicamente) con uno o ms

    discos conectados al eje de salida. El par mecnico (torque) se transmite desde el eje de

    entrada al de salida a travs de la pelcula de aceite entre los discos. De esta forma, el par

    transmitido es proporcional a la presin ejercida por el cilindro hidrulico que presiona los

    discos.

    Variadores elctrico-electrnicos

    Existen cuatro categoras de variadores de velocidad elctrico-electrnicos:

    variadores para motores de CC

    variadores de velocidad por corrientes de Eddy

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    variadores de deslizamiento

    Variadores para motores de CC

    Estos variadores permiten controlar la velocidad de motores de Corriente continua, derivacin,

    compuesto y de imanes permanentes. Para el caso de cualquiera de las mquinas anteriores se

    cumple la siguiente expresin:

    Donde:

    Vt Voltaje terminal (V);KConstante de la mquina;FM Flujo magntico producido por el campo

    (Wb) y Nm Velocidad mecnica (rpm).

    Despejando la velocidad mecnica, se obtiene:

    Entonces, de esta frmula, puede observarse que la velocidad mecnica de un motor de CC es

    directamente proporcional al voltaje terminal (VT) e inversamente proporcional al flujo magntico

    (FM), el cual a su vez depende de la corriente de campo (IF). Aprovechando esta situacin se

    puede controlar la velocidad del motor controlando su voltaje terminal, o bien, manipulando el

    valor de la corriente de campo.

    Pero debi a que no es el tema de inters de este trabajo no se entrar en detalles sobre este

    tema.

    Variadores por corrientes de Eddy

    Un variador de velocidad por corrientes de Eddy consta de un motor de velocidad fija y un

    embrague de corrientes de Eddy. El embrague contiene un rotor de velocidad fija (acoplado al

    motor) y un rotor de velocidad variable, separados por un pequeo entrehierro. Se cuenta,

    adems, con una bobina de campo, cuya corriente puede ser regulada, la cual produce un campo

    magntico que determinar el par mecnico transmitido del rotor de entrada al rotor de salida. De

    esta forma, a mayor intensidad de campo magntico, mayor par y velocidad transmitidos, y a

    menor campo magntico menores sern el par y la velocidad en el rotor de salida. El control de la

    velocidad de salida de este tipo de variadores generalmente se realiza por medio de lazo cerrado,

    utilizando como elemento de retroalimentacin un tacmetro de CA.

    Variadores de deslizamiento

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    El deslizamiento es una caracterstica de los motores asncronos, ese concepto hace referencia al

    desfase entre la velocidad sincrnica del campo magntico y la velocidad con la que el rotor est

    girando.

    Este tipo de variadores se aplica nicamente para los motores de induccin de rotor devanado. En

    cualquier motor de induccin, la velocidad mecnica (nM) puede determinarse mediante lasiguiente expresin:

    Donde s es el deslizamiento del motor, cuyo valor oscila entre 0 y 1, donde el valor de cero se da

    para los motores sincrnicos. De esta forma, a mayor deslizamiento, menor velocidad mecnica

    del motor. El deslizamiento puede incrementarse al aumentar la resistencia del devanado del

    rotor, o bien, al reducir el voltaje en el devanado del rotor. De esta forma es que puede

    conseguirse el control de la velocidad en los motores de induccin de rotor devanado. Sin

    embargo, este tipo de variadores es de menor eficiencia que otros, razn por la cual en la

    actualidad tiene muy poca aplicacin.

    Variadores para motores de CA

    Despus de la anterior introduccin de los diferentes dispositivos que pueden ser usados para

    variar la velocidad de un motor, entramos a profundizar acerca de los variadores ms usados en

    los motores de corriente alterna, entre estos, el ms usado es el variador de frecuencia.

    VARIADOR DE FRECUENCIA

    El variador de frecuencia es un dispositivo que regula la frecuencia del voltaje aplicado al motor,

    logrando modificar su velocidad. Sin embargo, simultneamente con el cambio de frecuencia,

    debe variarse el voltaje aplicado al motor para evitar la saturacin del flujo magntico con una

    elevacin de la corriente que daara el motor. En el caso de los motores de corriente directa, son

    alimentados con corriente alterna y esta se rectifica para convertirla en corriente directa y as

    alimentar el motor de corriente directa. Estos motores se utilizan en aplicaciones donde la

    exactitud con que debe de regularse la velocidad es alta como es el caso de rotativas de impresin

    de peridicos donde el control de velocidad es una variable muy importante.

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    Diagrama de Bloques de un Variador: Esquema general de un variador de frecuencia.

    PARTES Y FUNCIONAMIENTO

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    Los variadores de frecuencia estn compuestos por:

    y Etapa Rectificadora: Convierte la tensin alterna en continua mediante rectificadores de

    diodos, tiristores, etc.

    y Etapa intermedia: Filtro para suavizar la tensin rectificada y reducir la emisin de

    armnicos.y Inversor o "Inverter": Convierte la tensin continua en otra de tensin alterna de

    frecuencia variable mediante la generacin de pulsos. Actualmente se emplean IGBT's

    (Isolated Gate Bipolar Transistors) para generar los pulsos controlados de tensin. Los

    equipos ms modernos utilizan IGBT's inteligentes que incorporan un microprocesador

    con todas las protecciones para sobrecorriente, sobretensin, baja tensin, cortocircuitos,

    puesta a masa del motor, sobretemperaturas, etc.

    y Etapa de control. Esta etapa controla los IGBT para generar los pulsos variables de tensin

    y frecuencia. Y adems controla los parmetros externos en general, etc.

    Los variadores ms usados utilizan modulacin PWM (modulacin por ancho de pulso), usan en laetapa rectificadora puente de diodos rectificadores, luego en la etapa intermedia se usan

    condensadores y bobinas para disminuir las armnicas y mejorar el factor de potencia. Los

    fabricantes utilizan bobinas en la lnea en lugar del circuito intermedio, pero tienen la desventaja

    de ocupar ms espacio y disminuir la eficiencia del variador. El inversor o inverter convierte la

    tensin continua de la etapa intermedia en una tensin de frecuencia y tensin variables. Los IGBT

    envan pulsos de duracin variable y se obtiene una corriente casi sinusoidal del motor. La

    frecuencia portadora de los IGBT se encuentra entre 2 a 16 KHz. Una portadora con alta frecuencia

    reduce el ruido acstico del motor, pero disminuye el rendimiento del motor y la longitud

    permisible del cable hacia el motor. Por otra parte, los IGBTs generan mayor calor.

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    Mdulo de IGBT

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    Descripcin Bsica del sistema

    y Entradas y salidas digitales: Los variadores de velocidad traen incorporado una tarjeta digital

    para el control de entradas y salidas discretas. Por ejemplo, hay aplicaciones en las que se

    requiere el control del motor a distancia: arranque, paro, inversin de giro, cambio de

    velocidad, luz de encendido, manejo de rels auxiliares, etc. La tarjeta de entradas y salidasdigitales permite el control de estas funciones. El voltaje de mando, es de IOOVAC o 24VDC

    dependiendo de la aplicacin. La palabra "discreto", se refiere al hecho de que solo se maneja

    dos estados: encendido o apagado.

    y Entradas y salidas analgicas: Los variadores de velocidad traen incorporado una tarjeta

    analgica para el control de velocidad. Por ejemplo, si se requiere variar la velocidad del motor

    a distancia, podra utilizarse una resistencia variable para regular la velocidad en el motor. Las

    tarjetas analgicas convierten el voltaje de entrada en una seal digital discreta que el

    variador manipula internamente.

    y Procesador interno: Los variadores de velocidad tienen incorporado un microprocesador que

    gobierna las interfaces de entrada y salida digital y analgicas, lazos de control, etc. Esprcticamente el cerebro del variador que da las rdenes que deben de realizarse.Como todo

    procesador puede realizar operaciones matemticas y aritmticas, maneja la memoria interna

    del variador y controla las interfaces de entrada salida. Todas las seales que maneja el

    procesador son digitales, por lo que las interfaces analgicas poseen convertidores de

    analgico digital y viceversa para poder manipular las seales de entrada y salida analgicas.

    y Puerto de comunicacin: El puerto de comunicacin de un variador de velocidad tiene varias

    funciones:

    a)Comunicacin con otros variadores de velocidad. Hay variadores de velocidad que tienen

    incorporado un puerto de comunicacin para comunicarse con otros variadores de velocidad.Por ejemplo, hay aplicaciones en que deben acoplarse motores para que trabajen en

    sincrona, entonces es necesario que los variadores de velocidad "se entiendan" para Ilevar a

    cabo esta funcin.

    b) Comunicacin con un controlador lgico programable. Hay una gran variedad de

    aplicaciones en las que los variadores de velocidad son controlados por un controlador lgico

    programable o PLC: arranque, paro, ajuste.

    c) Comunicacin con una computadora personal. Los variadores de velocidad modernos

    tienen incorporado la funcin de poder conectarse con una computadora personal. Desde la

    computadora personal puede ingresarse parmetros del variador, visualizarse graficas de par

    velocidad, etc.

    y Panel de mando Anteriormente se mencionaron las funciones del Puerto de comunicacin de

    un variador de velocidad. Otra de ellas es conectar el panel de mando desde donde se podrn

    controlar el motor, ingresar parmetros de motor, visualizar fallas, monitorear variables del

    motor, etc. EI panel de mando tiene incorporado una pantalla de cristal liquido, LCD, en donde

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    se puede observar los parmetros almacenados en la memoria del motor. EI ingreso de

    parmetros del motor al variador se puede realizar a travs del panel de mando, cada

    parmetro tiene asignado una localidad de memoria.

    Panel de operaciones de un variador Hitachi

    y Rectificador de entrada EI rectificador de entrada, como su nombre lo indica, se encarga de

    rectificar el voltaje alterno aplicado variador para convertirlo en corriente directa. Seguido de

    este est un filtro que se encarga de reducir el rizado a la salida del rectificador. EI rectificador

    est compuesto de diodos y tiristores de potencia, dependiendo del tipo de rectificacin.

    y Convertidor de DC-AC EI convertidor de DC-AC se encarga de convertir (a corriente directa en

    corriente de entrada alterna de frecuencia variable. Generalmente se utiliza el mtodo de

    modulacin de ancho de pulsos, PWM, para conseguir la sinusoidal de salida de frecuencia

    variable. En este mtodo un tren de pulsos digitales denominado la seal portadora es

    modulada por el voltaje de corriente directa, con lo que se obtiene una onda sinusoidal cuya

    frecuencia depende de la frecuencia del tren de pulsos digitales. A la salida del convertidor de

    DC-AC hay conectado un filtro pasabajos que se utiliza para filtrar la frecuencia deseada del

    variador y reducir la cantidad de armnicos a la salida.

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    Los variadores de velocidad tambin tienen incorporado varios tipos de memoria para el

    almacenamiento de informacin, entre ellas estn:

    y La memoria RAM, memoria de acceso aleatorio, en la que los datos se almacenan

    temporalmente y es utilizada en operacin normal del variador de velocidad para almacenar

    informacin de clculos que realiza el procesador.

    y La memoria ROM, memoria de solo lectura, contiene datos que solamente puede leer el

    procesador, informacin que viene grabada permanentemente.

    y La memoria EEPROM, memoria que se puede borrar elctricamente, es utilizada para

    almacenar datos que pueden editarse por el usuario. AI ingresar los parmetros del motor al

    variador, debe de tenerse cuidado de ingresar el valor correcto para no causar daos en e!

    motor, equipo conectado al motor. Los datos ingresados a cada parmetro quedan

    almacenados en la memoria EEPROM, donde pueden ser editados.

    PARAMETROS DE LOS VARIADORES DE FRECUENCIA

    Velocidad Base

    La velocidad de la flecha del motor a voltaje, frecuencia y carga nominal se conoce como velocidad

    base, cuando se vara la frecuencia de alimentacin al motor por encima o por debajo de 60Hz, el

    motor opera por encima o por debajo de la velocidad base.

    Volt/Hz

    Los motores de induccin producen el torque debido al flujo en su campo rotatorio. Cuando se

    opera por debajo de su velocidad base el torque se leva a cabo manteniendo constante la relacin

    voltaje frecuencia que se aplica al motor.

    La relacin para motores de 460V y 230V es: Si la relacin Volt/Hz se incrementa al bajar la

    frecuencia para reducir la velocidad del motor, la corriente se incrementar llegando a ser

    excesiva. Si por el contrario la relacin Volts/Hz se reduce al subir la frecuencia para elevar la

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    velocidad del motor, la capacidad de torque se ver reducida. Cuando se opera por arriba de la

    velocidad base, la relacin volt/Hz se reduce ya que se aplica un voltaje constante al motor, que

    generalmente es el voltaje nominal, por lo que las capacidades del torque se reducen.

    Curva Par-Velocidad de un Motor

    A frecuencias de alimentacin del motor de 30 Hz y menores, la relacin Volts/Hz no siempre se

    mantiene constante, ya que dependiendo del tipo de carga, el voltaje puede incrementarse para

    elevar la relacin Volt/Hz para que el motor produzca un torque mayor, especialmente a velocidadcero. Este ajuste es llamado elevacin de voltaje (Voltaje Boost). Cuando el motor opera con

    cargas ligeras se puede reducir la relacin Volts/Hz para minimizar la corriente del motor, y debido

    a que se aplica un voltaje menor, se consigue reducir la corriente de magnetizacin y

    consecuentemente producir un torque menor que an sea tolerable.

    Los parmetros del variador de frecuencia para motores elctricos son celdas de memoria en

    donde se almacenan las instrucciones y los datos del motor, as como la informacin que

    determinara su funcionamiento apropiado segn la aplicacin del mismo.

    Para que un variador de frecuencia, opere apropiadamente, es necesario que este se alimente de

    la informacin necesaria, esta informacin es la siguiente:

    Rampa de arranque La rampa de arranque esta determinada por el tiempo de arranque y el

    voltaje nominal del motor, tambin depende de la aplicacin en que se este usando el variador.

    Por ejemplo hay aplicaciones en donde el arranque del motor es cclico, entonces el arranque es

    bastante corto.

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    Rampa de parada La rampa de parada esta determinada por el tiempo de parada del motor y el

    voltaje nominal.

    Rampa de arranque y rampa de parada para un variador de frecuencia

    Frecuencia de operacin La frecuencia de operacin es el parmetro en el que se ingresa lafrecuencia de operacin del sistema de suministro de corriente alterna. En nuestro pas se utiliza

    60Hz. El variador de velocidad regular la velocidad del motor desde 0 Hz hasta el mximo de

    60Hz.

    Frecuencias prefijadas Los variadores de velocidad pueden regular la frecuencia desde 0 Hz hasta

    la frecuencia de operacin. Sin embargo, hay aplicaciones en las que se requiere tener una serie

    de frecuencias prefijadas en las que se desea trabajar. Las frecuencias prefijadas son valores que

    se ajustan de acuerdo a las necesidades del usuario y por un comando externo, un pulsador o a

    travs de un PLC, se selecciona la frecuencia. La cantidad de frecuencias prefijadas depende del

    modelo del variador de velocidad, en algunos de ellos se pueden seleccionar hasta 5 frecuencias

    prefijadas.

    Datos del motor Los datos del motor, son parte de la informacin que el variador utilice para

    determinar el comportamiento del mismo.

    Datos para la parametrizacin de un variador siemens

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    Los datos del motor son los siguientes:

    a) Voltaje nominal: Es el valor del voltaje nominal de operacin del motor.

    b)Corriente nominal: Es el valor de la corriente nominal de operacin del motor, el torque del

    motor depende el valor de esta corriente.

    c) Potencia nominal: Es el valor de la potencia a la que trabaja a plena carga el motor.

    d) Velocidad nominal: Es el valor de la velocidad a la que trabaja a plena carga el motor.

    Generalmente las unidades que se utilizara son revoluciones por minuto.

    e) Tiempo de arranque: Es el tiempo necesario para que el motor alcance la velocidad prefijada o

    velocidad nominal.

    d) Tiempo de parada: Es el tiempo necesario para que el motor se desacelere y pare por completo.

    Estos son los datos bsicos que se ingresan en los parmetros de un variador de velocidad, para

    poder realizar las funciones bsicas en el motor: arranque, paro, regulacin de velocidad y

    seleccin de frecuencias prefijadas.

    CARACTERSTICAS DE LOS VARIADORES

    Las caractersticas ms importantes que deben de considerarse en la seleccin de un variador de

    frecuencia son: La corriente de sobrecarga, la proteccin de sobre tensin, la proteccin de

    temperatura para el variador, la proteccin de temperatura para el motor con PTC y la proteccin

    de defecto a tierra.

    y Corriente de sobrecarga: Este es un parmetro importante de proteccin para el motor. En los

    datos del motor se ingresan los parmetros bsicos, el parmetro de sobrecarga se clasifica en

    la categora de proteccin del motor. La corriente de sobrecarga es el valor de corriente al cual

    el variador de velocidad parara el motor y se desconectara de para evitar daarlo. En este

    caso, el variador de velocidad actuara como un rel de sobrecarga conectado al motor. Para

    proteger el propio variador, se puede conectar un rel de sobrecorriente seguido del variador.

    El valor nominal del rel de sobrecarga, depende de la corriente mxima que puede

    suministrar el variador al motor.

    y

    Proteccin de sobretensin: Este tambin se encuentra en la categora de proteccin delmotor. En este caso, el variador de velocidad actuara como un rel de sobretensin, cuando el

    voltaje sobrepase el valor ingresado, se desconectar del motor.

    y Proteccin de temperatura para el variador: Los variadores de velocidad modernos tienen

    incorporado proteccin contra elevacin de la temperatura. Los dispositivos que se protegen

    son los semiconductores de potencia: transistores, tiristores, diodos, etc. El excesivo calor en

    estos dispositivos puede acortarles la vida til o daarlos permanentemente. Generalmente se

    utiliza un termistor para monitorear la temperatura en los semiconductores, en una localidad

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    de memoria, el fabricante almacena un valor de temperatura para el cual se disparara el

    variador de velocidad. Por lo tanto, se recomienda ubicar el variador de velocidad en

    gabinetes bien ventilados para disipar el calor generado por este.

    y Proteccin de temperatura para motor con PTC: Algunos motores elctricos, traen de fbrica

    un dispositivo PTC, que consiste en una junta trmica, la cual mide la temperatura de los

    devanados del mismo. El variador de frecuencia se puede configurar de manera, que cuando el

    motor alcance una temperatura prefijada, el variador lo desconecte y lo pare inmediatamente

    para que el motor no sufra daos o reduzca la vida til de los aislamientos de sus devanados.

    y Conexin a tierra: Durante la instalacin mecnica y elctrica del variador de velocidad debe

    de asegurarse una conexin a tierra de baja impedancia. Como sabemos, la funcin de la tierra

    fsica es la de hacer circular corrientes de falla hacia un circuito de baja resistencia y evitar que

    se generen voltajes peligrosos en partes metlicas y el chasis de variador, los que con

    frecuencia entran en contacto con las personas que trabajan a su alrededor.

    y Bloqueo de parmetros: El ingreso de parmetros del variador de velocidad lo debe realizar

    una persona autorizada y con conocimientos tcnicos en la rama. Ingresar un parmetro de

    valor incorrecto podra causar daos permanentes en el variador, el motor o provocar

    accidentes por mal funcionamiento de la aplicacin.

    y Regulacin de velocidad con potencimetro: La regulacin de velocidad de un variador se

    puede hacer a travs de una seal analgica o del panel de mando. La seal analgica puede

    ser un dispositivo externo generador de la seal, por ejemplo un PLC o un potencimetro

    externo. En el variador de frecuencia, existe un parmetro para seleccionar desde donde se va

    a variar la velocidad del motor y otro para determinar la forma en que se realizara. Los

    variadores de velocidad poseen entradas analgicas donde se puede conectar un

    potencimetro, para regular la velocidad del motor.

    y Circuito de control remoto: Las funciones de arranque, paro, inversin de giro, aceleracin,

    desaceleracin, etc. Se pueden realizar desde el panel de mando o bien desde un circuito de

    control remoto. EI circuito de control remoto, permite controlar las funciones mencionadas

    desde un punto lejano al variador de velocidad. Por ejemplo, el variador podra estar en una

    habitacin con aire acondicionado y el circuito de control remoto en un gabinete cercano a la

    mquina o proceso que le de facilidad de uso al operario. EI voltaje para la alimentacin del

    circuito de control puede ser de 120V o 24VDC dependiendo de la eleccin que se haya

    realizado inicialmente al seleccionar el variador de velocidad. Existen paneles de mando que

    se conectan al variador por una distancia corta, sin embargo, en los variadores de velocidad de

    corriente directa el panel de mando se conecta con el variador con un formato de

    comunicacin RS-422 y la distancia mxima entre ambos es de 5O metros.y Circuito de arranque en cascada: EI circuito de arranque en cascada permite el arranque en

    secuencia de varios motores. Los variadores de velocidad poseen tarjetas digitales de

    entrada/salida. Por ejemplo: se considera dos variadores de velocidad, cada uno conectado a

    un motor. AI arrancar el primer motor, desde el panel de mando o un circuito de control

    remoto, se puede programar el variador para que al alcanzar una velocidad determinada

    active un rel que de el comando de arranque para el segundo motor, entonces la seal de

    salida digital del primer variador seria la seal de entrada de arranque para el segundo

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    variador. De la misma manera puede conectar una serie de variadores de velocidad para que

    arranquen en secuencia. Una aplicacin en la que se realice un arranque en secuencia son las

    bandas transportadoras en las que se requiere arranque y paro en secuencia de los motores.

    y Circuito de regulacin PID: El uso de una regulacin de velocidad con un control de proceso

    PID (proporcional, integral y derivativo), hacen que la regulacin de velocidad del motor oscile

    dentro de un rango de error muy pequeo (por debajo del I%). Estas tarjetas forman un lazo

    cerrado para el control PID. Como elemento de retroalimentacin se utiliza un ENCODER, el

    ENCODER mide la velocidad en el eje del motor y lo transforma en un voltaje que se compara

    con la velocidad de referencia, y dependiendo de la diferencia de esta velocidad con el valor

    de setting, se toman las acciones correctivas de la velocidad de salida.

    Diagrama de Bloque de un lazo PID

    TIPOS DE CARGA

    La primera consideracin que se debe de hacer, es determinar el tipo de carga y sus

    caractersticas, debiendo de conocer los requerimientos de par y velocidad. Las cargas se pueden

    agrupar en las siguientes categoras:

    y Cargas de par variable: Las cargas en las que el par se reduce cuando operan por debajo de la

    velocidad base y se incrementa al operar por encima de dicha velocidad base se clasifican

    como cargas de par variable. En muchas de estas cargas el par se reduce con el cuadrado de la

    velocidad, siendo las bombas centrfugas y cierto tipo de ventiladores y sopladores las cargas

    ms representativas.

    y Cargas de par constante: Son cargas en las que el Par no es funcin de la velocidad sino que

    permanece constante, mientras que la potencia varia linealmente con la velocidad. Las

    aplicaciones tpicas son:

    o Accionamientos de traccin

    o Bandas transportadoras

    o Bombas de desplazamiento positivo

    o Gras

    o Cargas de Potencia constante En las cargas de potencia constante, cuando se opera

    por encima de la velocidad base, el par requerido decrece, mientras que la potencia se

    mantiene casi constante. Las aplicaciones tpicas son: molinos y embobinadoras

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    y Carga de Impacto En las cargas de impacto tales mquinas que cuentan con embragues de

    operacin cclica o las prensas de estampado de lmina, el par es intermitente y no es funcin

    de la velocidad. En el caso de las prensas se requiere que la combinacin del motor y el

    variador produzcan un par suficiente de aceleracin para regresar el volante de inercia a la

    velocidad requerida antes de que inicie el siguiente ciclo.

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