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¿variadores de frecuencia para motores monofasicos?

jean carlos
Ingeniería mecánica universidad indus...
Escrito por Jean Carlos Sandoval Perez el 26/05/2009 | Nivel Avanzado

Hola compañeros.. Tengo el siguiente problema ; compre un variador de fecuencia y peque por mi ignorancia en estos dispositivos.. Compre un variador y como el proveedor me dijo que era monofasico pense que seria idela para mi motor monofasico.. Resulta que elk variador es monofasico en la entrada ,pero su salida es trifasica( algo que no me aclaro el proveedor) ¡¿Sera porque todos los variadores de frecuencia son de salida trifasica?
de todas formas quisiera que alguien me dijera si existe alguna conexion especial o alguna malicia para hacer funcionar este variador con el motor monofasico?
la finalidad de la compra del variador fue disminuirle la velocidad a un blower..

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Jean Carlos Sandoval Perez
Ingeniería mecánica universidad indus...
Escrito por Jean Carlos Sandoval Perez el 28/05/2009 | Nivel Avanzado

Uhmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmm? Quien sabe please


Rodrigo Romero
Distrito Federal, Mé...
Escrito por Rodrigo Romero el 03/08/2009 | Nivel Avanzado

Hola, quisiera saber si solucionaste tu problema, yo tambien necesito un inversor pequeño de entrada monofasica y de salida monofasica. O entrada trifasica y salida monofasica.
agradecere tu comentario

rodrigo. Romero@minalum.com.mx

saludos


Jean Carlos Sandoval Perez
Ingeniería mecánica universidad indus...
Escrito por Jean Carlos Sandoval Perez el 10/08/2009 | Nivel Avanzado

No la verdad no he podido ,,creo que peque por mi primacia acerca de esto...


Eri Amanau
Tecnico superior en electricidad mensi...
Escrito por Eri Amanau el 15/08/2009 | Nivel Avanzado

Pues amigo jean carlos creo que tu error fue caro, no se que variador es el que compraste pero independientemente de esto uno no se debe confiar en vendedores ya que ellos solo saben vender...... No creo que puedas usar ese variador ya que en la actualidad los variadores te dan alarmas de falla y debes conectarlo trifasico sino te dara falla de fase y no arrancara...


Jean Carlos Sandoval Perez
Ingeniería mecánica universidad indus...
Escrito por Jean Carlos Sandoval Perez el 18/08/2009 | Nivel Avanzado

Com pañero eri, gracias por su aportte , ahora te pregunto ¿O sea que no existe variador de frecuencia para motores monofasicos?


Hector Antonio Ortiz
Tecnico electromecanico escuela nacion...
Escrito por Hector Antonio Ortiz el 20/08/2009 | Nivel Avanzado

Estimado Jean Carlos , variadores de velocidad para motores monofasicos de corriente alterna no conosco , pero si quieres bajar la velocidad de un ventilador puede ser por medio de un autotransformador para bajar el voltaje o en forma electronica con triacs comandados por potenciometro , tambien puede ser con un varicap o un reostato , todo depende de la potencia del motor , espero que mis experiencias te amplien el panorama del tema , mucha suerte


Eri Amanau
Tecnico superior en electricidad mensi...
Escrito por Eri Amanau el 21/08/2009 | Nivel Avanzado

Cierto Jean Carlos, y tal como comenta el amigo Hector yo tampoco y visto un variador de frecuencia monofasico, en mi experiencia estos motores son de muy baja potencia y he usado reostato o electronica (tiristores).


Juan Martinez Ramirez
Tamaulipas, México
Escrito por Juan Martinez Ramirez el 22/08/2009 | Nivel Avanzado

Solo consulta con tu proovedor todo es cuestion de programar

Y reducir los ciclos por debajo de 60ciclos

Y la solucion e s solo conectate en dos fases a,b y deja una libre no pasa nada



Pedro Osa Oyarzabal
Guipúzcoa, España
Escrito por Pedro Osa Oyarzabal el 26/08/2009 | Nivel Avanzado

Dos opciones,cambialo por un variador de salida monofasica o transforma el motor en trifasico. Supongo que el motor es un motor industrial y al conectarlo como monofasico le adaptaron un condensador. Eliminas el condensador y conectas bien las feses y listo


Jose Lopez
Mantenimiento mecanico astillero escuela
Escrito por Jose Lopez el 01/09/2009 | Nivel Avanzado

A un convertidor con prestaciones basicas, se le puede programar una sola velocidad con rampa de aceleracion y rampa de desaceleracion. Tambien se pueden conseguir varias velocidades en un convertidor con prestaciones basicas, basta disponer de varios potenciometros, tantos como velocidades se quieran obtener, conectarlosa otros reles y exitar estos en funcion de la velocidad deseada.

Cada potenciometro debera ser desplazado a un valor adecuado de resistencia de manera tal que cuando se conecte por primera vez, se tendra que realizar un tanteo hasta conseguir las velocidades que se requieren.


Rodolfo Fernando Carrillo Almeida
Electronica industrial conalep y tec
Escrito por Rodolfo Fernando Carrillo Almeida el 24/12/2009 | Nivel Avanzado

Saludos jean, ay alguna forma de que tu provedor te cambie el dispositivo es decir si el que necesitas es trifasico, lo mas seguro que en precio es superior al que te vendio y a el le conviene refacturartelo.
si no se puede estoy deacuerdo con los colegas tienes que inprovisar un sistema similar.
saludo....................


Darwin Campoverde
Ecuador, Ecuador
Escrito por Darwin Campoverde el 30/12/2009 | Nivel Avanzado

hola saludos a todos quisiera que me ayuden con una inquietud.. El funcionamiento original del motor es la siguiente: esta conectado a un inverter (regulador de frecuencia) y a una red trifasica de 440v, arranca con 60hz durante 120 minutos luego, sube la frecuencia a 90 hz paulatinamente a razon de 2 hz por sugundo y se mantiene durante 40 minutos luego, sube a 147 hz de la misma forma (paulatinamente) durante 10 minutos luego se apaga y listo para empezar otro ciclo. Mecanicamente tiene un sistema de poleas para reducir la fuerza 4 veces menos asi que la desventaja es que la velosidad tambien reduce 4 veces menos, es por eso que usa frecuencias tan altas. Yo estoy haciendo una copia de esa maquina en menores dimenciones, me consegui un motor de 1/4 de hp, 4 polos(1700 rpm), 60 hz, 440v (trifasicos), quemado, asi que me toca rebobinarle, tengo la idea de rebobinarle esta vez a dos polos (3600 rpm ), ¡Que les parece!. El problema radica en que no cuento con una red trifasica y la unica fuente de alimentacion que tengo es la que hay en mi casa ( 120 monofasicos, 60 hz ) asi que antes de rebobinarle debo contar primero con el regulador de frecuencia por que:.... Si consigo un regulador de entrada obiamente monofasica y de salida monofasica entonces yo le rebobinaria a mi motor a monofasico, y si consigo un regulador como el que mencionaban uno de ustedes, con entrada monofasica y salida trifasica entonces a mi motor le rebobinaria a trifasica que es mucho mas sensillo y tendria mas ventajas que un monofasico. Otro punto es que seria ideal hacer uno mismo un regulador y para ello debo contar con un circuito electonico.. Conocen alguno para que me lo hagan saber... Como ven necesito mucha ayuda, cualquier aporte tecnico, comentarios y sugerencias, a buena hora, de antemano MIL GRACIAS.


Crispulo Mancilla Farias
Antofagasta, Chile
Escrito por Crispulo Mancilla Farias el 19/05/2010 | Nivel Avanzado

.


Aleuzenev Rengifo Mustiola
Electronica mencion mantenimiento iut ...
Escrito por Aleuzenev Rengifo Mustiola el 07/07/2010 | Nivel Avanzado

Buenos dias; disculpe las molestia realmente necesito tu apoyo y orientacion soy est. Unv. De t.s.u en la especialidad electronica mencion mantenimiento y trabajo con chillers agua helada y aire acondicionado de espancion direnta en una torre con 15 pisos y en cada pisos tiene una uma con un motor trifasico y my idea o my deseo es elaborar y colocar una targeta electronico en la parte de control de un variador electronico de frecuencia para motores trifasicos y no se como empesar es para my informe o tesis de grado por favor dame una orientacion......

atte: aleuzenev rengifo mustiola

e-mail : aleuzenev_98@hotmail. Com

observacion : gracias por su apoyo y confianza my pana......


Isaac Farfan Quiroga
Ing.electronico uagrm.....utepsa
Escrito por Isaac Farfan Quiroga el 14/07/2010 | Nivel Avanzado

Don Juan Carlos Sandoval:
El variador de frecuencia.... Esta diseñado para operar motores trifasicos.
sin envargo si su motor es monifasico ,,,,,y si es universal lo puedes variar con un reostato variable o con un dimer segun la capacidad del motor.
Por otra parte si tu motor es de arranque y operacion por capacitor ,,vale decir que no tiene interruptor centrifugo,,,pero si tiene bobinado de arranque y de trabajo ,,entonces lo puede variar la velocidad con dimer para para cargas inductivas (dimer para motor mono) eso hay en los comercios.
si tu motor tiene interruptor cintrifugo y arranca con capacitor (bobina de arranque y bobina de trabajo) tambien se puede variar la velocidad electronocamente a base de triacs o scr ,,,,,,,,pero es mas complejo. ,,,,,,,,,,,,,,en este caso te recomiendo variar mecanicamente con poleas.


Renato Noriega Flores
Ingenieria electronica y control escue...
Escrito por Renato Noriega Flores el 16/07/2010 | Nivel Avanzado

Hola soy Renato yo he conectado algunos variadores trifasicos solo con dos fases opera normalmente los he ocupado para vibradores que son basicamante bobinas pero si quieres un variador monofasico monofasico weg tiene uno para potencias maximo de 2 hp para bombas y ventiladores


Renato Noriega Flores
Ingenieria electronica y control escue...
Escrito por Renato Noriega Flores el 27/07/2010 | Nivel Avanzado

Yo pienso que mejorarias si tienes mayor velocidad ya que el driver trabajaria a frecuencias menores si es posible chequea la velocidad de operacion para cada caso por que es posible que reañlices un ajuste mecanico primero y el driver podria operar en mejores condiciones de voltaje sin superar los 60 hz que son propios del diseño del motor en lo posible emviame los datos exactos del motor y velodidades de operacion para ponerte en contacto con undistribuidor que tendria una solucion atte Renato


Renato Noriega Flores
Ingenieria electronica y control escue...
Escrito por Renato Noriega Flores el 27/07/2010 | Nivel Avanzado

Puedes ocupar un sensor de temperatura para realimentar el driver para que este sea tu set point de velocidad delmotor algo similar a lo que se usa en un compresor la diferencia es que hay se utiliza un sensor de presion te recomiendo utilizar un weg de la serie 8 que tiene esta opcion incorporada podrias utilizar un transductor de temperatura que te entrege una señal de 0 a 20 mA el que ingresaria al driver directamente, con esto ahorraras mucha energia electrica espero te sirva Atte. Renato


Roldanbernardo@yahoo.es Roldan Agudelo
Tecnologia en mantenimiento electrico ...
Escrito por Roldanbernardo@yahoo.es Roldan Agudelo el 27/07/2010 | Nivel Avanzado

IMFORME DE INVESTIGACION (VARIADORES NDE MOTORES ELECTRICOS , FRECUENCIA)

Ing. Miller Rodriguez

Instructor

SENA , Complejo Sur, C.E.E.T. 46MEI-N

BERNARDO ANTONIO ROLDAN AGUDELO

E-mail: roldanbernardo@yahoo. Es

baroldan@misena.edu.co



Resumen: Los variadores de frecuencia se utilizan en motores trifásicos asíncronos con rotor en cortocircuito. Dicha variación de frecuencia se realiza mediante sistema electrónico (rectificación y conversión) . Además se conceptualiza los tipos de variadores que se emplean para las aplicaciones industriales.


Palabras claves: variador, velocidad , frecuencia, controlador , rectificador, variador mecanice , eléctrico, e hidráulico.

Un variador de frecuencia (siglas VFD, del inglés : Variable Frequency Drive o bien AFD Adjustable Frequency Drive Y VSD (VARIABLE SPEED 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. Un variador de frecuencia es una caso especial de un variador de velocidad . Los variadores de frecuencia. Son también conocidos como drivers de frecuencia ajustable (AFD), drivers de CA, microdrivers o inversores. Dado que el voltaje es variado a la vez que la frecuencia, a veces son llamados drivers VVVF (variador de voltaje variador de frecuencia).

Principio de funcionamiento

Los dispositivos variadores de frecuencia operan bajo el principio de que la velocidad síncrona de un motor de corriente alterna (CA) esta determinada por la frecuencia de CA suministrada y el número de polos en el estátor , de acuerdo con la relación:

Donde

RPM = Revoluciones por minuto

f = frecuencia de suministro CA ( Hercio )

p = Número de polos (adimensional)

Las cantidades de polos mas frecuentemente utilizadas en motores síncronos o en Motor asíncrono son 2, 4, 6 y 8 polos que, siguiendo la ecuación citada resultarían en 3000 RPM, 1500 RPM, 1000 RPM y 750 RPM respectivamente para motores sincrónicos únicamente. Dependiendo de la ubicación funciona en 50Hz o 60Hz.

Controlador del VFD

El controlador de dispositivo de variación de frecuencia esta 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. El rectificador es usualmente un puente trifásico de diodos , pero también se usan rectificadores controlados . Debido a que la energía es convertida en continua, muchas unidades aceptan entradas tanto monofásicas como trifásicas (actuando como un convertidor de fase , un variador de velocidad ).

Diagrama de Variador de frecuencia con Modulación de Ancho de Pulso ( PWM )

PRINCIPALES FUNCIONES DE LOS VARIADORES DE VELOCIDAD ELECTRÓNICOS

Aceleración controlada

La aceleración del motor se controla mediante una rampa de aceleración lineal o en «S».

Generalmente, esta rampa es controlable y permite por tanto elegir el tiempo de aceleración adecuado para la aplicación.

COMPOSICIÓN DE UN VARIADOR DE FRECUENCIA

Los variadores de frecuencia están compuestos por:

• Etapa Rectificadora. Convierte la tensión alterna en continua mediante rectificadores de diodos, tiristores, etc.

• Etapa intermedia. Filtro para suavizar la tensión rectificada y reducir la emisión de armónicos.

• Inversor o "Inverter". Convierte la tensión continua en otra de tensión y frecuencia variable mediante la generación de pulsos.

• Etapa de control. Esta etapa controla los IGBT para generar los pulsos variables de tensión y frecuencia. Y además controla los parámetros externos en general, etc. Los variadores mas utilizados utilizan modulación PWM (Modulación de Ancho de Pulsos) y usan en la etapa rectificadora puente de diodos rectificadores. En la etapa intermedia se usan condensadores y bobinas para disminuir las armónicas y mejorar el factor de potencia

El Inversor o Inverter convierte la tensión continua de la etapa intermedia en una tensión de frecuencia y tensión variables. Los IGBT envían pulsos de duración variable y se obtiene una corriente casi senoidal en el motor.

La frecuencia portadora de los IGBT se encuentra entre 2 a 16kHz. Una portadora con alta frecuencia reduce el ruido acústico del motor pero disminuye el rendimiento del motor y la longitud permisible del cable hacia el motor. Por otra parte, los IGBT´s generan mayor calor.

Las señales de control para arranque, parada y variación de velocidad (potenciómetro o señales externas de referencia) estén aisladas galvánicamente para evitar daños en sensores o controles y evitar ruidos en la etapa de control.

PRINCIPALES TIPOS DE VARIADORES

En términos generales, puede decirse que existen tres tipos básicos de variadores de velocidad: mecánicos, hidráulicos y eléctrico-electrónicos.

Cabe aclarar que los variadores más antiguos fueron los mecánicos, que se emplearon originalmente para controlar la velocidad de las ruedas hidráulicas de molinos, así como la velocidad de las máquinas de vapores. Los variadores de velocidad mecánicos e hidráulicos generalmente son conocidos como transmisiones cuando se emplean en vehículos, equipo agroindustrial o algunos otros tipos de maquinaria.

Variadores mecánicos

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

las cuales el diámetro de una o más poleas puede ser modificado.

Variadores de tracción: transmiten potencia a través de rodillos metálicos. La

relación de velocidades de entrada/salida se ajusta moviendo los rodillos para cambiar las áreas de contacto entre ellos y así la relación de transmisión.

Variadores hidráulicos

Variador hidrostático: consta de una bomba hidráulica y un motor hidráulico (ambos de desplazamiento positivo). Una revolución 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 regulación de una

válvula de control, o bien, cambiando el desplazamiento de la bomba o el motor.

Variador hidrodinámico: emplea aceite hidráulico para transmitir par mecánico

entre un impulsor de entrada (sobre un eje de velocidad constante) y un rotor de salida (sobre un eje de velocidad ajustable). También llamado acoplador hidráulico de llenado variable.

Variadores eléctrico-electrónicos

Existen cuatro categorías de variadores de velocidad eléctrico-electrónicos (véase el

resto del artículo): variadores para motores de CC variadores de velocidad por corrientes de Eddy Variadores de deslizamiento variadores para motores de CA conocidos como variadores de frecuencia.

Variadores para motores de CA

Los variadores de frecuencia (siglas AFD, del inglés Adjustable Frecuency Drive; o bien VFD Variable Frecuency Drive) permiten controlar la velocidad tanto de motores de inducción (asíncronos de jaula de ardilla o de rotor devanado), como de los motores síncronos mediante el ajuste de la frecuencia de alimentación al motor.

Para el caso de un motor síncrono, la velocidad se determina mediante lasiguiente expresión:

Ns = 120 * f / P (4)

Cuando se trata de motores de inducción, se tiene:

Nm = 120 * f * (1 − s) / P (5)

donde:

Ns = velocidad síncrona (rpm)

Nm = velocidad mecánica (rpm)

f = frecuencia de alimentación ( Hz )

s = deslizamiento (adimensional)

P = número de polos.

Como puede verse en las expresiones, la frecuencia y la velocidad son directamente proporcionales, de tal manera que al aumentar la frecuencia de alimentación al motor, se incrementará la velocidad de la flecha, y al reducir el valor de la frecuencia disminuirá la velocidad del eje. Por ello es que este tipo de variadores manipula la frecuencia de alimentación al motor a fin de obtener el control de la velocidad de la máquina.

Estos variadores mantienen la razón Voltaje/ Frecuencia (V/Hz) constante entre los valores mínimo y máximos de la frecuencia de operación, con la finalidad de evitar la saturación magnética del núcleo del motor y además porque el hecho de operar el motor a un voltaje constante por encima de una frecuencia dada (reduciendo la relación V/Hz) disminuye el par del motor y la capacidad del mismo para proporcionar potencia constante de salida.

Rectificador controlado motor de corriente continúa

Proporciona, a partir de una red de corriente alterna monofásica o trifásica, una corriente continua con control del valor medio de la tensión.

Los semiconductores de potencia constituyen un puente de Graëtz, monofásico o trifásico. El puente puede ser mixto (diodos/tiristores) o completo (sólo tiristores). Esta última solución es la más frecuente porque permite un mejor factor de forma de la corriente suministrada.

El motor de corriente continua más utilizado tiene la excitación separada, salvo para pequeñas potencias, en las que suelen usarse frecuentemente motores de imán permanente.

La utilización de este tipo de variadores de velocidad se adapta bien a todas las aplicaciones. Los únicos límites vienen impuestos por el propio motor de corriente continua, en especial por la dificultad de conseguir velocidades elevadas y la necesidad de mantenimiento (sustitución de las escobillas).

Los motores de corriente continua y sus variadores asociados han sido las primeras soluciones industriales. Después de más de una década, su uso va en constante disminución en beneficio de los convertidores de frecuencia. En efecto, el motor asíncrono es a la vez más robusto y más económico que un motor de corriente continua. Contrariamente a los motores de corriente continua, los asíncronos se han estandarizado con envolvente IP55, siendo por tanto prácticamente insensibles al entorno (goteo, polvo y ambientes peligrosos).

APLICACIONES DE LOS VARIADORES DE FRECUENCIA

Los variadores de frecuencia tienen sus principales aplicaciones en los siguientes tipos de máquinas:

• Transportadoras. Controlan y sincronizan la velocidad de producción de acuerdo al tipo de producto que se transporta, para dosificar, para evitar ruidos y golpes en transporte de botellas y envases, para arrancar suavemente y evitar la caída del producto que se transporta, etc.

• Bombas y ventiladores centrífugos. Controlan el caudal, uso en sistemas de presión constante y volumen variable. En este caso se obtiene un gran ahorro de energía porque el consumo varía con el cubo de la velocidad, o sea que para la mitad de la velocidad, el consumo es la octava parte de la nominal.

• Bombas de desplazamiento positivo. Control de caudal y dosificación con precisión, controlando la velocidad. Por ejemplo en bombas de tornillo, bombas de engranajes. Para transporte de pulpa de fruta, pasta, concentrados mineros, aditivos químicos, chocolates, miel, barro, etc.

• Ascensores y elevadores. Para arranque y parada suaves manteniendo la cupla del motor constante, y diferentes velocidades para aplicaciones distintas.

• Extrusoras. Se obtiene una gran variación de velocidades y control total de de la cupla del motor.

• Centrífugas. Se consigue un arranque suave evitando picos de corriente y velocidades de resonancia.

• Prensas mecánicas y balancines. Se consiguen arranques suaves y mediante velocidades bajas en el inicio de la tarea, se evitan los desperdicios de materiales.

• Máquinas textiles. Para distintos tipos de materiales, inclusive para telas que no tienen un tejido simétrico se pueden obtener velocidades del tipo random para conseguir telas especiales.

• Compresores de aire. Se obtienen arranques suaves con máxima cupla y menor consumo de energía en el arranque.

Referencias.

Fuentes virtuales:

http://es.wikipedia.org/wiki/Variador_de_velocidad

http://es.wikipedia.org/wiki/Variador_de_velocidad




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