DEFINICIÓN
Un variador de frecuencia (siglas VFD, del inglés: Variable Frequency Drive o bien AFD Adjustable Frequency Drive) es un sistema para el control de la velocidad rotacional de un motor de corriente alterna (AC) por medio del control de la frecuencia de alimentación suministrada al motor.
Principio de funcionamiento
Los dispositivos variadores de frecuencia operan bajo el principio de que la velocidad síncrona de un motor de corriente alterna (CA) está determinada por la frecuencia de AC suministrada y el número de polos en el estator, de acuerdo con la relación:
{\displaystyle RPM={{120\times f} \over {p}}} Donde RPM = Revoluciones por minuto, f = frecuencia de suministro AC (Hercio), p = Número de polos
Descripción del VFD
Un sistema de variador de frecuencia (VFD) consiste generalmente en un motor de CA, un controlador y operadora.
Motor del VFD
El motor usado en un sistema VFD es normalmente un motor de inducción trifásico. Algunos tipos de motores monofásicos pueden ser igualmente usados, pero los motores de tres fases son normalmente preferidos
Controlador del VFD
El controlador de dispositivo de variación de frecuencia está formado por dispositivos de conversión electrónicos de estado sólido. El diseño habitual primero convierte la energía de entrada CA en CC usando un puente rectificador. La energía intermedia CC es convertida en una señal quasi-senoidal de CA usando un circuito inversor conmutado.
COMPONENTES INTERNOS DE UN VARIADOR DE FRECUENCIA
Están compuestos por un Circuito Rectificador Recibe la tensión alterna y la convierte en continua por medio de un puente rectificador de diodos o resistores.
CIRCUITOS RECTIFICADOR :
. Dentro de este tipo podemos distinguir:– Rectificador con transformador de toma intermedia, formado por dos diodos.– Rectificador con puente, formado por cuatro diodos.A continuación analizaremos el funcionamiento de cada uno de ellos.Rectificador de media onda El rectificador de media onda es un circuito que elimina la mitad de la señal que recibe en la entrada,en función de cómo esté polarizado el diodo: si la polarización es directa, eliminará la parte negativa de la señal, y si la polarización es inversa, eliminará la parte positiva.Estudio del funcionamiento de un rectificador de media onda El esquema de la Figura 1 corresponde a un circuito rectificador de la fuente de alimentación de un amplificador de sonido para aparatos lectores de MP3 portátiles.Analiza el funcionamiento del circuito
circuito intermedio variador frecuencia
consiste en un circuito LC que suaviza el rizado de la tensión rectificada y reduce la emisión de armónicos hacia la red.
TIPOS DE VARIADOR DE FRECUENCIA
Las unidades de frecuencia variable (VFD, por sus siglas en inglés) son dispositivos que ayudan a permitir que los motores cambien su velocidad de manera más rápida y eficiente.
Variadores de frecuencia de corriente alterna (AC)
son, con mucho, la mayor categoría de VFD. Están diseñados para controlar los vehículos que funcionan con corriente alterna
Variadores de frecuencia de corriente directa (DC)
funciona en motores de corriente continua. Este diseño de motor de corriente continua tiene inductores y los circuitos de derivación por separado.
Variadores de frecuencia de voltaje de entrada (VVI)
son los tipos más simples de variadores de frecuencia. En este tipo, los dispositivos de conmutación de salida crean una nueva onda sinusoidal de tensión del motor mediante la introducción de una serie de onda cuadrada a diferentes voltajes.
Variadores de frecuencia de ancho pulso modulado (PWM)
Si bien es más complicado que los otros tipos, también permiten que el motor funcione de manera más eficiente. Los PWM logran esto a través de la utilización de transistores. Los transistores conmutan la corriente directa a diferentes frecuencias y por lo tanto ofrecen una serie de pulsos de voltaje al motor.
Variadores de frecuencia de vector de flujo de ancho de pulso modulado
Los VFD de vector de flujo de ancho de pulso modulado son un nuevo tipo de VFD. Utilizan un tipo de sistema de control por lo general más estrechamente asociado con motores de corriente continua.
VARIADORES DE BAJA TENSIÓN:
desde 0,18 kw hasta 500 kw podemos aplicarlos en industria, fabricas, plantas, tableros, etc.
VARIADORES DE MEDIA TENSIÓN:
son enfriados por refrigerantes ya que la cantidad de tensión por procesar es muy alta esto hace que el circuito y los dispositivos sufren sobrecalentamiento.
CONEXIONES:
un variador de frecuencia puede manipularse de forma directa como también de forma externa.
1 de forma directa tenemos directa e inversa tenemos SF Y SR.
2 de forma externa temos S1, S2, S3 Y SC y MA podemos usarlos como pulsadores de marcha, paro, encendido y apagado.
3 también podemos conectar el potenciómetro de manera externa.
PARÁMETROS BÁSICOS DE OPERACIÓN:
los cinco datos que nos proporciona la placa del motor deben ser registrados en la configuración de parámetros del variador.
otro parámetro importante para configurar es la protección térmica, este valor puede ser menor o igual a la corrientenominal suministrada al motor, pero no puede ser mayor por que el motor no esta protegido.
los siguientes datos corresponden a la configuración de velocidades y tiempos con respecto al funcionamiento del motor.
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