Inversores trifásicos
(1 351)Un inversor es el nombre común de un convertidor de frecuencia. Se utiliza para convertir tensión continua en tensión alterna con frecuencia ajustable y, a menudo, también de llenado.
Normalmente, el inversor es alimentado por una red pública de CA, lo que puede generar confusión en vista de la definición dada. Dentro de la carcasa del inversor, la tensión de entrada se rectifica mediante diodos o un rectificador síncrono. En el pasado, los inversores usaban tiristores controlados por circuitos digitales discretos. Los procesadores de señal se utilizan en inversores modernos. En la etapa de salida se utilizan transistores MOS o IGBT.
Vale la pena señalar que los convertidores de frecuencia pueden usarse no solo para regular la velocidad de rotación de los motores, sino que también pueden ser elementos de convertidores de voltaje. Sin embargo, por lo general, cuando escuchamos hablar de un "inversor" o "convertidor de frecuencia", estamos ante un dispositivo que se utiliza para controlar el motor.
Cómo funciona el inversor
El voltaje de la red eléctrica de la UE es de 50 Hz. El convertidor de frecuencia le permite cambiar la frecuencia del voltaje de salida en el rango de 0 a 50 Hz, lo que le permite ajustar la velocidad de rotación del motor asíncrono desde la parada hasta el máximo. Los inversores más avanzados permiten un rango de ajuste más amplio, por ejemplo de 0 a 87 Hz, lo que permite una mayor velocidad de rotación que con la red eléctrica.
Tipos de inversores
La división básica de los inversores tiene en cuenta el número de fases de la tensión de entrada y salida. Los más sencillos tienen 1 fase de potencia y 1 fase de salida. Se utilizan para regular la velocidad de rotación de motores monofásicos. También hay inversores monofásicos con salida trifásica. Permiten controlar el funcionamiento de motores trifásicos con alimentación monofásica. En aplicaciones industriales, es común encontrar variadores de CA trifásicos con salida trifásica.
Además de la división que tiene en cuenta el número de fases de voltaje, los inversores también se dividen según la fuente de alimentación en inversores de voltaje (alimentados por una fuente de voltaje; hay un condensador con una gran capacidad en la entrada) e inversores de corriente (alimentados por una fuente de corriente; hay una prensaestopa en la entrada).
Para qué se utiliza el inversor
Gracias al inversor, es posible controlar el funcionamiento del motor eléctrico de CA. El par y la velocidad de rotación ajustables permiten una aceleración o un frenado suaves del motor, ajustando su velocidad de rotación y par a los requisitos del accionamiento. Debido a estas propiedades, el inversor tiene muchas posibilidades de aplicación. Se usa comúnmente para regular la eficiencia de bombas y compresores, la velocidad de rotación de ventiladores, lavadoras, centrifugadoras y mezcladoras. También se puede encontrar en maquinaria agrícola, accionamientos de portones (para cierre y apertura suaves), cintas transportadoras, etc.
División según el método de control
Un inversor escalar tiene una característica lineal U/f = const. o una cuadratura U/f2= const. Los inversores escalares se utilizan en sistemas de accionamiento de par variable. Funcionan suministrando una cantidad mínima de energía al motor para que la frecuencia de salida no caiga aún por debajo del valor establecido.
Los inversores vectoriales (DTC) funcionan bien en variadores que requieren un par constante a velocidad variable. Para fines de regulación, utilizan la frecuencia y el relleno de las formas de onda de salida.
Selección del inversor para la aplicación
Al elegir un inversor para la aplicación, debe prestar atención no solo a los parámetros eléctricos, sino también a la funcionalidad requerida de la interfaz de usuario y al método de control del motor. Primero, debe determinar cómo se alimenta el inversor y la potencia del motor. El inversor debe tener una potencia igual o superior a la potencia del motor. Si varios motores son controlados por un convertidor de frecuencia, se debe sumar la potencia nominal de todos los motores y agregarles un margen de seguridad de aproximadamente 15… 20%.
Luego determine cómo se va a revisar el motor. En muchas aplicaciones, el control mediante un algoritmo integrado en el inversor es suficiente. Por ejemplo, si el inversor controla un motor de bomba de desplazamiento fijo o variable, es probable que el arranque suave automático y el control de velocidad del potenciómetro sean suficientes. Sin embargo, si la bomba va a ser controlada por el panel HMI, PLC o computadora, debe asegurarse que el inversor tenga la interfaz digital apropiada.
Algunos inversores de alta tecnología también tienen salidas de estado para alcanzar la velocidad objetivo, falla del motor o de energía, etc. Muchos también tienen una pantalla para configurar ajustes y parámetros operativos.
Un criterio importante también será el método de montaje del inversor en un armario de control u otro lugar de la aplicación de destino. La mayoría de los inversores populares están diseñados para montarse en un riel DIN, pero este no es necesariamente el caso.
El progreso tecnológico ha hecho posible reducir los precios de los inversores al tiempo que aumenta la potencia de salida y la funcionalidad. El precio del inversor depende en gran medida del fabricante, la potencia de carga, el número de fases, la calidad de los componentes, el tipo de interfaz de usuario, la protección incorporada, etc.
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