VARIADORES DE FRECUENCIA

                  

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                                    INTRODUCCIÓN A LOS VARIADORES DE FRECUENCIA

    Una gran parte de los equipos utilizados en la industria moderna funcionan a velocidades variables, como por ejemplo los trenes laminadores, los mecanismos de elevación, las máquinas-herramientas, etcétera. En los mismos se requiere un control preciso de la velocidad para lograr una adecuada productividad, una buena terminación del producto elaborado, o garantizar la seguridad de personas y bienes.

Los principales factores a considerar para el diseño de un sistema de regulación de velocidad son:

a) Límites o gama de regulación.
b) Progresividad o flexibilidad de regulación.
c) Rentabilidad económica.
d) Estabilidad de funcionamiento a una velocidad dada.
e) Sentido de la regulación (aumento o disminución con respecto a la velocidad nominal).
f) Carga admisible a las diferentes velocidades.
g) Tipo de carga (par constante, potencia constante, etcétera).
h) Condiciones de arranque y frenado.

El estudio de este fenómeno para cada caso particular tiene una gran importancia práctica, ya que la elección correcta de las características de los motores y variadores a instalar para un servicio determinado, requieren el conocimiento de las particularidades de éste proceso.

La regulación de velocidad puede realizarse por métodos mecánicos, como poleas o engranajes, por métodos eléctricos o electrónicos como es el caso de los variadores de frecuencia.

La mayoría de variadores de frecuencia mantienen constante la velocidad del motor eléctrico mientras modifican la velocidad de la máquina por medio de un embrague mecánico, eléctrico o hidráulico. Los variadores electrónicos varían directamente la velocidad del motor. Para variar la velocidad de un motor es necesario cambiar el número de polos del motor, modificar su deslizamiento o variando la frecuencia de alimentación.

 

El cambio de número de polos está limitado por los escalones fijos de velocidad que se obtienen. El control del deslizamiento se puede realizar variando el voltaje de alimentación al motor o empleando un rotor de resistencia variable, siendo ambos sistemas ineficientes y de altos costos operativos y de mantenimiento.

El método más eficiente de controlar la velocidad de un motor eléctrico es por medio de un variador electrónico de frecuencia. No requieren de motores especiales y son mucho más eficientes con precios cada vez más competitivos.

El variador de frecuencia regula la frecuencia del voltaje aplicado al motor, logrando con ello modificar su velocidad. Sin embargo, se debe tener presente que el cambio de frecuencia debe estar acompañado por un cambio del voltaje aplicado al motor para no saturar el flujo magnético dentro del rotor.

Los variadores de frecuencia ofrecen una excelente alternativa de automatización de sistemas y control de energía en todo tipo de aplicaciones. Su empleo se ha incrementado enormemente en los últimos 10 años por los grandes beneficios que ofrece en el ahorro de energía, costos operativos y de mantenimiento. Además, si tenemos en cuenta que más del 60% de la energía eléctrica que se produce se consume en motores eléctricos, las aplicaciones potenciales de los variadores de frecuencia son enormes.  

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