Control de velocidad para motores de AC. Automatismo con variadores de frecuencia en el esquema de fuerza para un motor de AC Síncrono o Asíncrono

1. VARIADORES DE FRECUENCIA
Facilitador: Javier Alberto Mestanza Pinasco

2. TEMA:
• ARRANQUE CON VARIADOR DE FRECUENCIA.

3. OBJETIVOS
GENERAL
• Obtener conocimientos de cómo realizar un arranque sencillo de un
motor trifásico asíncrono mediante variador de frecuencia.
ESPECIFICOS
• Conocer los equipos involucrados en el proceso del arranque.
• Tomar en cuenta las ventajas ante los otros tipos de arranque.
• Tener una base acerca de la programación de un variador de
frecuencia.

4. INTRODUCCIÓN
• El motor trifásico asíncrono es el motor más
usado en el mundo de las instalaciones
industriales y grandes edificaciones por su
sencillez en diseño y manejos.
Lo que caracteriza al motor trifásico es el alto
consumo de intensidad cuando es alimentado
con carga a través de un arranque directo que
puede causar caídas de tensión en la red y
problemas en los sistemas mecánicos.

5. • Dentro de las amplias opciones de arranque de
motores asíncronos, las cuales suelen ser
soluciones electromecánicas tradicionales,
destaca el arranque mediante variador de
frecuencia que ha permitido variar la velocidad
de estos motores, de una forma rápida, robusta y
fiable, debido a que sus comandos y protección
electrónica provee un mayor desempeño para la
máquina además de ofrecer una significativa
diferencia ante el ahorro de energía.

6. MARCO TEÓRICO
Variadores de velocidad. - Los variadores de
velocidad son dispositivos electrónicos que
permiten variar la velocidad y la cupla (par de
fuerzas) de los motores asincrónicos trifásicos,
convirtiendo las magnitudes fijas de frecuencia y
tensión de red en magnitudes variables. Se
utilizan estos equipos cuando las necesidades de
la aplicación sean:

7. Dominio de
par y la
velocidad
Regulación
sin golpes
mecánicos
Movimientos
complejos
Mecánica delicada

8. • El motor. - Los variadores de velocidad están
preparados para trabajar con motores
trifásicos asincrónicos de rotor jaula. La
tensión de alimentación del motor no podrá
ser mayor que la tensión de red. la tensión y
frecuencia de placa del motor se comporta de
acuerdo al gráfico siguiente:

9. CURVA CARACTERISTICA DE UN MOTOR

10. ARRANQUE POR
VARIADOR DE
FRECUENCIA

11. ESQUEMA BASICO

12. • ④convertidor de frecuencia (T1), Arranque
controlado y continuo del motor con par
nominal de la carga. Dependiendo de las
características, también podemos controlar el
posicionamiento del motor usando un
generador de pulsos (B1)

13. ANÁLISIS
• El convertidor de frecuencia es la mejor
solución para un arranque continuo y sin
escalones de motor asíncrono trifásico. La
limitación de corriente ajustable evita los
picos de corriente en el suministro de red
eléctrica y repentinas cargas en las partes
mecánicas de la máquina y en los sistemas.

14. • Por la adecuación de la velocidad de rotación
del proceso de producción y la compensación
de interferencias externas, el convertidor de
frecuencia garantiza una vida útil más larga y
una mejor seguridad funcional

15. VENTAJAS DE USAR UN ARRANQUE
CON VARIADORES DE FRECUENCIA
PROTECCION
PARA EL
MOTOR
ARRANQUE
CONTINUO Y
SIN
ESCALONES
EVITA PICOS
DE
CORRIENTE

18. PASOS PARA PROGRAMAR UN VARIADOR DE
FRECUENCIA PARA ARRANQUE DEL MOTOR
1. Antes de conectar se verifica si el voltaje
de la alimentación y el de todos los equipos
involucrados coinciden.
2. Si se requiere torque constante es
necesario sobredimensionar la capacidad del
drive a la potencia inmediata superior del motor
para optimizar su desempeño.

19. 3. Se coloca el drive dentro de un gabinete para
que el polvo o la humedad no afecten al
dispositivo.
4. Se conecta un interruptor magnético-térmico
a la red de trabajo.
5. Se suele colocar un contactor de línea
luego del interruptor

20. 6. A la salida del interruptor o el contactor de
línea (si es usado) se conecta el drive
7. Como observación se suelen utilizar
inductancias de línea y filtro de radio
perturbaciones para mejorar la protección contra
sobretensiones en la red y limitar los armónicos
que genera el variador por conducción
respectivamente.
8. Del drive se procede a alimentar el motor.

22. 9. Es necesario desacoplar el motor a la carga
para antes verificar el sentido de giro.
10. Una vez desacoplada la carga y si el giro no
es el correcto se procede a intercambiar las
fases del motor o a su vez se aplica inversión de
giro en el variador si dispone de esta
característica.

23. 11.Para programar el arranque a 60hz se oprime
en el botón reset, luego con las flechas se
ajusta el valor a 60hz, luego se presiona el
botón Enter para guardar la configuración.
12. Se presiona el botón Run y el motor
empezará a girar desde la frecuencia más baja
hasta los 60hz.

25. • 13.Además de esto el variador posee otros
parámetros que permiten regular las
velocidades de acuerdo a aplicaciones
especiales.

26. CONCLUSIONES
La implementación de variadores de frecuencia
para el arranque de motores nos ha llevado a la
conclusión que:
• Reducción del consumo energético de manera
significativa.
• Ofrece un alto par a baja corriente.
• Ofrece características de arranque ajustables.

27. • La limitación de corriente ajustable evita los
picos de corriente en el suministro de red
eléctrica.
• Mejor control operativo, mejorando la
rentabilidad y la productividad de los procesos
productivos.
• Minimizan las pérdidas en las instalaciones.

28. • Ahorro en mantenimiento (el motor trabaja
siempre en las condiciones óptimas de
funcionamiento).
• Mayor costo de adquisición e instalación en
comparación a otros tipos de arranque, pero
en operación a largo plazo muestra más
beneficios económicos

29. Tarea de Investigación:
- Averiguar cuales son las especificaciones
técnicas para elegir un variador de frecuencia
y un arrancador de estado solido?
- Cuales son las especificaciones técnicas mas
importantes para elegir un motor trifásico
para estos usos en la industria?

30. WEB-BIBLIOGRAFIA
• CONTAVAL. (s.d.). www.contaval.es. Récupéré sur www.contaval.es:
http://www.contaval.es/diferencias-basicas-entre-arrancador-y-
variador/
• schneider-electric. (s.d.). www.schneider-electric.com.ar. Récupéré
sur www.schneider-electric.com.ar: http://www.schneider-
electric.com.ar/documents/recursos/myce/capitulo04_1907.pdf
• www.fra.utn.edu.a. (s.d.). www.fra.utn.edu.a. Récupéré sur
www.fra.utn.edu.a:
http://www.fra.utn.edu.ar/download/carreras/ingenierias/electrica
/materias/planestudio/quintonivel/electronicaII/apuntes/variadore
s_de_frecuencia.pdf