Convertidores de frecuencia industriales

¿Cómo controlar el rendimiento de la bomba?

En entornos industriales, los motores asíncronos trifásicos son los más utilizados. La simplicidad de su diseño, confiabilidad y bajo costo: estos son los factores decisivos que le permiten usarlos en muchas máquinas, unidades y mecanismos. En la mayoría de los casos, los motores funcionan de forma on-off.

Por ejemplo, en casi todas las máquinas herramienta, la velocidad del husillo se controla mediante una caja de cambios mecánica. Además, no es necesario controlar la velocidad del motor para cambiar o mantener ningún parámetro tecnológico en la norma. Como tal parámetro, por ejemplo, uno puede considerar la presión en la salida de una bomba de agua convencional utilizada en sistemas de plomería. Cada uno de nosotros está familiarizado con este parámetro: simplemente abra el grifo del lavabo por la mañana.

Hace unos veinte años, la tarea de regular la presión en la salida de la bomba se resolvió controlando la válvula. Si se requería un aumento en la presión de salida, entonces la válvula se abría; para reducir la misma, la válvula tenía que cerrarse. La regulación se llevó a cabo de la misma manera que un grifo en el baño. El operador de turno estaba involucrado en tales manipulaciones, enfocándose en las lecturas del manómetro.

Más tarde, comenzaron a usar el mismo principio de regulación en los sistemas de automatización del suministro de agua, donde las funciones del operador mencionado se realizaban mediante sensores y un controlador, y en algunos casos también una computadora personal. Para ser justos, debe tenerse en cuenta que este método de gestión todavía se usa ampliamente, aunque en todas partes intentan deshacerse de él.

Tal sistema de regulación se puede comparar con un automóvil en el que el motor se encenderá constantemente a toda velocidad. Entonces la velocidad cambia solo por el grado de pisar el pedal del freno. Es obvio que el consumo de combustible siempre es máximo, la mayor parte de la gasolina simplemente vuela inútilmente hacia el tubo de escape, y el desgaste del sistema de frenos será completo y rápido. La comparación puede no ser muy exitosa, pero bastante similar: en el caso de una bomba eléctrica, en lugar de gasolina, se desperdicia energía y la bomba misma se desgasta.

Actualmente, se ha vuelto más óptimo para controlar el rendimiento de las bombas y otros equipos que requieren un control continuo de la velocidad y la potencia. variador de frecuencia. Muchas compañías ofrecen una amplia gama de variados convertidores de frecuencia, diseñados para resolver cualquier problema tecnológico. La potencia de los dispositivos propuestos varía de varios cientos de vatios a 500 kW o más.

Un convertidor de frecuencia es la mejor manera de controlar un motor trifásico, o brevemente sobre los principios de regulación de frecuencia.

La forma más efectiva de cambiar la velocidad de un motor de CA es regulación de frecuencia. Su principio básico es que el voltaje de suministro y su frecuencia pueden variar de acuerdo con la relación requerida, que se determina según la naturaleza de la carga del motor.

La velocidad de rotación del rotor de un motor de inducción, como usted sabe, depende de la frecuencia de la fuente de energía. Por lo tanto, al variar la frecuencia de la tensión de alimentación, es posible variar ampliamente la velocidad del rotor. Al mismo tiempo, los motores con jaula de ardilla y con un rotor de fase funcionan igualmente bien en los sistemas de control de frecuencia, lo que permite implementar completamente tecnologías de ahorro de energía.

De lo anterior, podemos concluir que para controlar la velocidad de un motor de inducción, en primer lugar, se necesita una fuente de voltaje de CA de frecuencia ajustable. La producción en masa de tales fuentes fue posible gracias a la creación de convertidores de frecuencia estática semiconductoreso, como a menudo se les llama, chastotnikov.

La creación de chastotniks fue facilitada por el desarrollo de una base elemental moderna, principalmente, microcontroladores y transistores especializados de la estructura IGBT. Obviamente, el uso para este propósito de un generador síncrono con una velocidad ajustable (tales métodos se usaron alguna vez) no está justificado ni por consideraciones económicas ni técnicas.

Convertidores de frecuencia modernos (otro nombre para estos dispositivos "Inversor trifásico") la producción de marca es bastante universal en todos los aspectos, tiene una alta fiabilidad, proporciona diversas características de carga en motores eléctricos, permite el uso de motores eléctricos de varios tipos.

Parece que ¿qué más se necesita? ¡Compra y trabaja! Pero hay una categoría tan inquieta de personas como entusiastas de la radioafición que se interesaron en regular la velocidad de rotación de los motores trifásicos mucho antes de que aparecieran a la venta los motores de marca. convertidores de frecuencia industrial.

Sin embargo, los dispositivos de marca no detuvieron la investigación de radioaficionados en esta área: todavía aparecen en las páginas de revistas de radioaficionados circuitos convertidores de frecuencia. Por supuesto, puede que no valga la pena repetir todos estos circuitos antiguos ahora, pero su consideración ayudará a comprender los principios generales de la construcción de circuitos convertidores de frecuencia, los principios de su funcionamiento. Y el conocimiento de estos principios puede ayudar con la compra de un convertidor de frecuencia patentado, así como comprender su esquema en caso de reparación.

Continuación del artículo: Esquemas de convertidores de frecuencia aficionados.

Boris Aladyshkin