Diseño y Construcción de un Módulo de Laboratorio con Variador de Frecuencia para el Control del Arranque, Aceleración, Frenado, Inversión de Giro y Protección Integrada de Motores Eléctricos de Corriente Alterna
123
0
0
Texto completo
(2) D E R E C H O S D E A U T O R ÍA. E l tra b ajo d e g ra d o q u e p re se nta m o s, es o rigin a l y b a sa d o e n e l pro c e so d e in v estiga c ió n y /o a d a p ta c ió n. te c n o ló gic a. P o lité c nic a. de. r e s u lt a d o s. son. e sta b le cid o. C h im b o raz o . de. e x c lusiv a. En. en. ta l. la. F a c u lt a d. v irtu d , lo s. r e s p o n s a b i li d a d. de. de. M e c á nic a. fu n d a m e n to s los. a u tore s.. de. te óric o s El. f). E sc u e la -. L e it e r V i n i c i o C h im b a y V a ll e j o. S u p erio r. c ie n t íf i c o s. p a tr i m o n i o. p e r t e n e c e a l a E s c u e l a S u p e ri o r P o li t é c n i c a d e C h i m b o r a z o .. f) D ie g o R a m ó n S e g o via S e g o v ia. la. y. i n t e le c t u a l. lo s le.
(3) A G R A D E C IM IE N T O. M i p ri n c i p a l a g r a d e c i m i e n t o e s a m i s p a d r e s q u e s i e m p r e m e h a n a p o y a d o e n t o d a s l a s m e t a s q u e m e h e tr a z a d o . G r a c i a s a e l l o s h e p o d i d o s u p e r a r t o d o s l o s g r a n d e s r e t o s q u e m e h e i m p u e s t o s ie n d o u n g r a n a p o y o e n m i v i d a .. A m i e s p o s a e h i j a p o r a l e n t a rm e a q u e si g a a d e l a n t e e n e l d e sa r r o l l o d e e s t e p ro y e c t o .. D ie g o R a m ó n S e g o v ia S e g o v ia. M i p ri n c i p a l a g r a d e c i m i e n t o e s a m i s p a d r e s q u e s i e m p r e m e h a n a p o y a d o e n t o d a s l a s m e t a s q u e m e h e tr a z a d o . G r a c i a s a e l l o s h e p o d i d o s u p e r a r t o d o s l o s g r a n d e s r e t o s q u e m e h e im p u e s t o y p o r e ll o s ie m p re .. A. m i. c o m p a ñ ero ,. que. no. solo. ha. sid o. la. perso n a. con. la. c u al. h em os. tr a b a j a d o. a r d u a m e n t e , s i n o q u e s e h a c o n v e r ti d o e n u n g r a n a m i g o e n e l c u a l h e p o d i d o a p o y a r m e .. L e ite r V in icio C h im b a y V a llejo.
(4) D E D IC A T O R IA. E l r e s u lt a d o a u n g r a n e s f u e r z o y d e d i c a c i ó n h a p e r m it i d o q u e c o n s i g a a l c a n z a r l a m e t a q u e m e h e i m p u e s t o . E s t e tr a b a j o l o d e d i c o a m i s p a d r e s p o r s u c o n s t a n t e a p o y o , a m o r y c o m p re n sió n ,. por. h a b erm e. e n se ñ a d o. a. s e g u ir. a d e la n t e. con. su. eje m plo. y. su. deseo. in c o n d icio n a l d e q u e c u lm in e m is estu d ios.. D ie g o R a m ó n S e g o v ia S e g o v ia. E s t e r e s u lt a d o e s e l c u m p li m i e n t o a u n a p r o m e s a q u e h i c e h a c e a ñ o s a t r á s , p o r e s o e s t e p r o y e c t o l o d e d i c o a u n a p e r s o n a m u y e s p e c i a l p a r a m í: m i m a d r e q u e s i e m p r e f u e m i a p o y o in c o n d icio n a l e n to d o m om e n to .. L e ite r V in icio C h im b a y V a llejo.
(5) T A B L A D E C O N T E N ID O S. C A P ÍT U L O P Á G IN A. 1.. G E N E R A L ID A D E S. 1 .1. In tro d u c c ió n … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … ....... 1. 1 .2. J u s tific a c ió n … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … ... 2. 1 .3. O b je tiv o s … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … .... 3. 1 .3 .1. O b je tiv o G e n e r a l… … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … ... 3. 1 .3 .2. O b je tiv o s E s p e c ífic o s … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … .... 3. 2.. M A R C O T E Ó R IC O. 2 .1. C o n tro la d o re s d e fre c u e n c i a v a ria b le … … … … … … … … … … … … … … … … … .... 4. 2 .2. V a ria d o r d e v e lo c i d a d p o r v a ria d o r d e fre c u e n c ia … … … … … … … … … … … … …. 6. 2 .3. P rin c ip a le s fu n c io n e s d e lo s v a ria d o re s d e fre c u e n c ia … … … … … … … … … … … .. 8. 2 .4. T i p o s d e v a ri a d o r e s d e v e l o c i d a d … … … … … … … … … … … … … ................ 9. 2 .5. A p lic a c io n e s d e lo s v a ria d o re s d e fre c u e n c ia … … … … … … … … … … … … … … ... 14. 2 .6. V e n ta ja s y d e s v e n t a ja s d e l u s o d e v a ria d o r e s d e fre c u e n c ia … … … … … … … … …. 17. 2 .6 .1. V e n ta ja s … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … …. 17. 2 .6 .2. D e s v e n ta ja s … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … .... 18. 2 .7. V a ria d o r d e v e lo c i d a d S ie m e n s S IN A M IC S G 1 1 0 … … … … … … … … … … … … ... 18. 2 .7 .1. P u n to s c la v e p a ra s e le c c io n a r c o rre c ta m e n t e u n v a ria d o r S in a m ic s G 1 1 0 … … … .... 18. 2 .7 .2. A ju s te s d e fá b ric a … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … .. 19. 2 .7 .3. C o m u n ic a c ió n … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … .... 20. 2 .8. E l m ó d u lo ló g ic o u n iv e rs a l (L O G O )… … … … … … … … … … … … … … … … … …. 21. 2 .8 .1. P re s e n ta c ió n d e L O G O … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … .. 21. 2 .8 .2. Id e n tific a c i ó n d e L O G O … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … .... 22. 2 .8 .3. F u n c io n e s d e L O G O … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … .. 22. 2 .8 .4. S o ftw a re d e L O G O … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … .... 28. 2 .8 .5. A p lic a c io n e s p o s ib le s d e L O G O … … … … … … … … … … … … … … … … … … … ... 30. 2 .8 .6. V e n ta ja s a l u tiliz a r L O G O … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … …. 30. 2 .9. M o to r e lé c tric o C A … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … .... 31. 2 .9 .1. P rin c ip io d e fu n c io n a m ie n to … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … .. 31. 2 .9 .2. M o to re s d e in d u c c i ó n … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … …. 32. 2 .9 .3. P rin c ip io d e fu n c io n a m ie n to d e l m o to r a s ín c ro n o … … … … … … … … … … … … …. 32.
(6) 3.. D IS E Ñ O Y C O N S T R U C C IÓ N D E L M Ó D U L O D E L A B O R A T O R IO C O N V A R IA D O R D E F R E C U E N C I A. 3 .1. D is e ñ o y c o n s tru c c ió n … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … .... 34. 3 .1 .2. E le m e n to s c o n s titu tiv o s … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … …. 36. 3 .1 .3. P la n e a c ió n d e l e n s a m b le d e l m ó d u lo d e la b o ra to ri o … … … … … … … … … … … …. 55. 3 .1 .4. P ro g ra m a c i ó n d e l v a ria d o r d e fre c u e n c ia … … … … … … … … … … … … … … … …. 58. 3 .2. F u n c io n e s … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … .. 60. 3 .2 .1. A rra n q u e … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … ... 60. 3 .2 .2. A c e le ra c ió n … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … ... 60. 3 .2 .3. F re n a d o … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … .. 60. 3 .2 .4. In v e rs ió n d e g iro … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … .... 61. 3 .2 .5. P ro te c c ió n in te g ra d a … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … .. 61. 3 .3. M e d ic io n e s c o n e l v a ria d o r d e fre c u e n c ia … … … … … … … … … … … … … … … …. 62. 3 .4. P ru e b a s d e fu n c io n a m ie n to … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … ... 63. 3 .4 .1. P ru e b a s re a liz a d a s … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … …. 63. 4.. G U IA S D E P R Á C T IC A S D E L A B O R A T O R I O. 4 .1. E la b o ra c ió n d e u n m a n u a l d e p rá c tic a s … … … … … … … … … … … … … … … … …. 65. 4 .1 .1. P rá c tic a d e la b o ra t o rio 1 … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … .... 65. 4 .1 .2. P rá c tic a d e la b o ra t o rio 2 … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … ... 68. 4 .1 .3. P rá c tic a d e la b o ra t o rio 3 … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … ... 73. 4 .1 .4. P rá c tic a d e la b o ra t o rio 4 … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … ... 83. 4 .2. E la b o ra c ió n d e u n m a n u a l d e m a n te n i m ie n to … … … … … … … … … … … … … … ... 86. 4 .2 .1. P u n to s a re v is a r d ia ria y p e rió d ic a m e n te … … … … … … … … … … … … … … … … ... 86. 4 .2 .2. C ó d ig o s d e fa llo … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … …. 89. 4 .2 .3. C ó d ig o s d e a la rm a … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … …. 95. 5.. C O N C L U S IO N E S Y R E C O M E N D A C IO N E S. 5 .1. C o n c lu s io n e s … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … .. 99. 5 .2. R e c o m e n d a c io n e s … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … .. 100.
(7) R E F E R E N C IA S B IB L IO G R Á F IC A S B IB L IO G R A F ÍA L IN K O G R A F ÍA. A N EX O S PLA N O S.
(8) L IST A D E T A B L A S. T A B L A P Á G IN A. 2 .1. L IS T A D E F U N C I O N E S G F … .… … … … … … … … … … … … … … … .… … .. 25. 2 .2. P R O G R A M A C IÓ N D E T E X T O D E A V I S O … … … … … … … … … … … … ... 28. 3 .1. E S T A D O S D E O P E R A C I Ó N D E L O G O ...… … … … … … … … … … … … … .. 43. 3 .2. ID E N T IF I C A C IÓ N E N T R A D A S Y S A L ID A S L O G O … … … … … … … .… .. 44. 3 .3. M E D ID A S P A R A E L M O N T A JE … … … … … … … … … … … … … … … … .... 48. 3 .4. D A T O S T É C N IC O S V F D S IN A M IC S G 1 1 0 … … … … … … … … … … … … ... 49. 3 .5. B O R N ER A D EL V FD … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … .. 51. 3 .6. C O N E X IO N E S D E L A V A R I A N T E A N A L Ó G I C A … … … … … … … … … .. 53. 3 .7. F U N C IO N E S D E L B O P … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … ... 54. 3 .8. IN D IC A D O R E S D E E S T A D O L E D … … … … … … … … … … … … … … … …. 55. 3 .9. F A L L O S V F D … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … ... 55. 3 .1 0. A L A R M A S V F D … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … ... 56. 4 .1. E JE M P L O D E M O D IF IC A C IÓ N D E P A R Á M E T R O S … … … … … … … … ... 68. 4 .2. T A R E A S D E M A N T E N I M IE N T O D E L M Ó D U L O … … … … … … … … … ... 88.
(9) L IST A D E F IG U R A S. F IG U R A P Á G IN A. 2 .1. E s q u e m a b á s ic o d e u n v a ria d o r d e fre c u e n c ia … … … … … … … … … … … … ..…. 6. 2 .2. E ta p a s d e l re c tific a d o r … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … ...…. 6. 2 .3. R e c tific a d o r trifá s ic o d e m e d ia o n d a … … … … … … .… … … … … … … … … … …. 7. 2 .4. R e c t i f i c a d o r t r i f á s i c o d e o n d a c o m p l e t a o p u e n t e d e G r a e t z … … … … … . . . . . .. .. . .. .. 7. 2 .5. B a n d a tra n s p o r ta d o ra . … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … …. 14. 2 .6. B o m b a c e n trif u g a … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … ...… .... 14. 2 .7. B o m b a d e d e s p la z a m ie n to p o s itiv o … … … … … … … … … … … … … … … ...… …. 15. 2 .8. A sc e n so r … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … ...… … … .. 15. 2 .9. P re n s a m e c á n ic a … … … … … … … … … … … … … … … … … ... … … … … … ...… ... 16. 2 .1 0. M á q u in a te x til … … … ...… … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … .. 16. 2 .1 1. C o n e x io n e s d e la v a ria n te U S S .… … … … … … … … … … … … … … … … … … …. 19. 2 .1 2. E je m p lo d e b u s U S S ..… … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … …. 19. 2 .1 3. In te rru p to r D IP p a r a fre c u e n c ia n o m in a l d e l m o to r y te rm i n a c ió n d e b u s … … …. 20. 2 .1 4. C o m u n ic a c ió n G 1 1 0 S ta rt e r … … … … ...… … … … … … … … … … … … … … … .... 20. 2 .1 5. L o g o v e rs ió n e s tá n d a r… … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … .... 21. 2 .1 6. P a n ta lla d e p re s e n t a c ió n L O G O S o ftC o m fo rt … … … … … … … … … … … … … .... 29. 2 .1 7. P a n ta lla d e p ro g ra m a c ió n d e L O G O S o ftC o m fo rt … … … … … … … … … … … …. 29. 2 .1 8. E s q u e m a d e i n s t a l a c i ó n d e l m o t o r … … … … … … … … … … … … … … … … . . . .. . .. .. 33. 2 .1 9. P rin c ip io d e fu n c io n a m ie n to d e u n m o to r d e in d u c c ió n … … … … … … … … … …. 34. 3 .1. V F D S ie m e n s S in a m ic s G 1 1 0 … … … … … … … … … … … … … … … … … … … ... 35. 3 .2. F u e n te d e a lim e n ta c ió n , la b o ra to ri o d e C o n tro l In d u s t ria l… … … … … … … … …. 36. 3 .3. D ia g ra m a d e l b re a k e r… … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … …. 36. 3 .4. S e l e c t o r d e d o s p o s i c i o n e s … … … … … … … … … … … … … … … … … … … . . . . . .. ... 37. 3 .5. L u z p ilo to … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … ... 37. 3 .6. P u l s a d o r … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … . . . . .. .. .. 38. 3 .7. P u ls a d o r d e e m e rg e n c ia … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … .. 38. 3 .8. U b ic a c ió n d e l p o te n c ió m e t ro e n la s b o rn e ra s d e l c o n v e rtid o r … … … … … … … ... 39. 3 .9. P o te n c ió m e tro d e p re c is ió n … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … .... 39. 3 .1 0. R e lé 2 4 V c d … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … …. 40. 3 .1 1. G u a rd a m o t o r… … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … ... 41. 3 .1 2. D e s m o n ta j e d e L O G O … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … .... 42. 3 .1 3. C o n e x ió n d e L O G O a la re d … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … .. 43.
(10) 3 .1 4. C o n e x ió n d e la s e n tra d a s d e L O G O ..… … … … … … … … … … … … … … … ..… ... 43. 3 .1 5. C o n e x ió n d e s a lid a s p o r re lé … … … … … … … … … … … … … … … … … … ...… ... 44. 3 .1 6. Id e n tific a c i ó n d e b o rn e s d e L O G O … … … … … … … … … … … … … … … ...… …. 45. 3 .1 7. D is ta n c ia s p a ra e l m o n ta je … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … .. 49. 3 .1 8. B o rn e s d e re d y d e l m o to r … … … … … … … … … … … … … … … … … … ...… … ... 51. 3 .1 9. E s q u e m a d e b lo q u e s S IN A M I C S G 1 1 0 … … … … … … … … … … … … … … ...… .. 52. 3 .2 0. C o n e x io n e s d e la v a ria n te a n a ló g ic a … … … … … … … … … … … … … … … … ...... 53. 3 .2 1. D is e ñ o d e l ta b le ro … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … ... 57. 3 .2 2. M o n ta je e le m e n to s d e m a n d o … … … … … … … … … … … … … … … … … … … …. 57. 3 .2 3. M ó d u lo te rm in a d o … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … .. 58. 3 .2 4. N u m e ro d e b its … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … ... 63. 3 .2 5. C o n e x ió n e n tre e l m o t o r C A y e l V F D … … … … … … … … … … … … … … … … .. 64. 3 .2 6. D is e ñ o d e l p ro g ra m a L O G O S o ftC o m f o rt … … … … … … … … … … … … … … …. 65. 4 .1. B o rn e ro d e re d y m o to r … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … .. 67. 4 .2. C o n fig u ra c ió n d e a rra n q u e d e l m o t o r … … … … … … … … … … … … … … … … …. 68. 4 .3. E je m p lo d e u n a p la c a d e c a ra c t e rís tic a s d e u n m o t o r… … … … … … … … … … …. 70. 4 .4. C irc u ito d e c o n e x i ó n d e l V F D y e l m o to r … … … … … … … … … … … … … … … .. 71. 4 .5. P rin c ip io d e fu n c io n a m ie n to d e la re g u la c ió n d e v e lo c id a d … … … … … … … … .. 77. 4 .6. M o n ta je d e L O G O … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … .. 80. 4 .7. Id e n tific a c i ó n d e e n tra d a s y s a lid a s … … … … … … … … … … … … … … … … … .... 80. 4 .8. T e c la s d e o p e ra c ió n … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … .... 80. 4 .9. C o n e x ió n d e la a lim e n t a c ió n d e l L O G O … … … … … … … … … … … … … … … .... 81. 4 .1 0. T e rm in a le s d e l b o r n e ro d e c o n tro l … … … … … … … … … … … … … … … … … … .. 81. 4 .1 1. C o n e x ió n d e s a lid a s d e l L O G O a e n tra d a s d e l V F D … … … … … … … … … … … .. 81. 4 .1 2. C o n e x ió n d e e n tra d a s a l L O G O … … … … … … … … … … … … … … … … … … …. 82. 4 .1 3. In g re s o a p ro g ra m a c ió n … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … .. 82. 4 .1 4. P r o g r a m a v i s u a l i z a d o d e s d e L O G O S o f t C o m f o r t . . . . .. .. . .. .. .. . .. .. . .. .. .. . .. .. .. . .. .. . .. .. .. . ... 83.
(11) L IS T A D E A B R E V IA C IO N E S. A C. C o rrie n te a lte r n a. A D C. C o n v e rtid o r a n a ló g ic o - d ig ita l. A D R. D ire c c ió n. A FM. M o d ific a c i ó n d e la fre c u e n c ia. A IN. E n tra d a a n a ló g ic a. A O P. U n id a d d e m a n e jo c o n v is u a liz a c ió n e n te x to c la ro /M e m o ria d e lo s p a rá m e tr o s. A O U T. S a lid a a n a ló g ic a. A SP. V a lo r n o m in a l a n a l ó g ic o. A SV M. M o d u la c ió n d e a g u ja e s p a c ia l a s im é tric a. B O P. U n id a d d e m a n e jo c o n in d i c a c ió n n u m é ric a. C. P u e s ta e n s e rv ic io. C C W. A la iz q u ie rd a , e n s e n tid o a n tih o ra rio. C D S. R e c o rd d e d a to s d e c o m a n d o. C I. E n tra d a d e l c o n e c t o r. C M. G e s tió n d e c o n fig u ra c ió n. C M D. C om ando. C M M. M a e s tro c o m b i n a d o. C O. S a lid a d e l c o n e c to r. C O /B O. S a lid a d e l c o n e c to r /S a lid a d e l b in e c to r. C O M. L in k in te rfa c e d e c o m u n ic a c ió n. C T. P u e s ta e n s e rv ic io , lis to p a ra e l s e rv ic i o. C T. P a r d e g iro c o n s ta n te. C W A. la d e re c h a , e n s e n tid o h o ra rio. D C. C o rrie n te c o n ti n u a. D IN. E n tra d a d ig ita l. D IP. In te rru p to r. D O U T. S a lid a d ig ita l. D S. E s ta d o d e a c c io n a m ie n to. EEPR O M. C irc u ito in te g r a d o (p ro g ra m a b le y b o rra b l e e lé c tric a m e n te ). TEM. T o le ra n c ia e le c tro m a g n é tic a. FEM. F u e rz a e le c tro m a g n é tic a. FC L. L im ita c ió n rá p i d a d e la c o rrie n te. FF. F re c u e n c ia fija. FFB. B lo q u e fu n c io n a l lib re.
(12) FSA. T a m a ñ o d e c o n s tru c c ió n A. I/O. E n tra d a /S a l id a. IG B T. T ra n s is to r b ip o la r c o n c o m p u e rta a is la d a. JO G. Im p u ls o r d e a v a n c e. LC D. D is p la y d e c ris ta l líq u i d o. LED. D io d o lu m in o s o.
(13) L IS T A D E A N E X O S. A N E X O A :. M e d ic io n e s c o n e l v a ria d o r d e fre c u e n c ia. A N E X O B :. L is t a d e p a r á m e t r o s S I N A M IC S G 1 1 0. A N E X O C :. C o n tro l d e p re s ió n. A N E X O D :. B a n d a tra n s p o r ta d o ra. A N E X O E :. C o n tro l d e l s is te m a m e z c la d o r d e líq u i d o s.
(14) R E SU M E N. L a i n v e s ti g a c i ó n e s D is e ñ o y C o n s t r u c c i ó n d e u n M ó d u l o c o n V a r i a d o r d e F r e c u e n c i a p a ra e l C o n tro l. del. A rra n q u e , a c ele ra ció n , fre n a d o , in v ersió n. de. g iro. y. p ro te c c ió n. i n t e g ra d a. de. m o t o r e s d e c o rr i e n t e a lt e r n a , b r i n d a a l e s t u d i a n t e u n a g u í a d e p r á c t ic a s a c e r c a d e l m a n e j o d e l V a ria d o r de V e lo cid a d SIE M E N S S IN A M IC S G 1 1 0 y. el LO G O. 230R C. q u e h o y e n día so n. d i s p o s it i v o s m u y u ti li z a d o s e n l a i n d u s t ri a .. E l c o n v e rtid or d e fre c u e n cia S IN A M IC S. G 110. p e r m i t e o p e r a r m e d i a n t e v a ri a n t e s : d i g it a l ,. U S S y a n a l ó g i c a , p e r m i ti é n d o n o s e l c o n t r o l d e la v e l o c i d a d y e l v o l t a j e d e u n m o t o r e l é c tr i c o C A , p o r m e d i o d e l a r e g u la c i ó n d e la f r e c u e n c i a d e a l i m e n t a c i ó n s u m i n i s t r a d a a l m o t o r . E s t e e s e l m é t o d o m á s e f ic i e n t e e n e l m a n e j o d e l a v e l o c i d a d e n p r o c e s o s i n d u s t ri a l e s , p e rm it i e n d o e l a h o r r o e n e r g é t i c o , s o n l a s p r i n c i p a l e s r a z o n e s p a r a e l e m p l e o d e v a ri a d o r e s d e v e l o c i d a d .. D e n tro. de. e s ta. g u ía. se. ha. d e s a rr o ll a d o. una. serie. de. paso s. que. a y u d ará n. al. e stu dia n te. a i m p le m e n t a r d e f o r m a ó p t i m a l o s p r o c e s o s i n d u s t ri a l e s , e n q u e s e u t i l i z a n l o s d is p o s it i v o s a n te s. m e n c io na d o s. (V F D. y. LO G O ). p ara. c o n t r o la r m o t o re s. a sin c ró nic o s , y. c o n se g uir. un. ó p tim o m a n ejo d e l L O G O y V F D , se lo s h a e stu dia d o c uid a d o sam e n tee n tem a s c om o : P arte s f u n d a m e n t a l e s , f o rm a s d e o p e r a c i ó n y m a n e j o y p a r á m e t r o s a m o d i f ic a r .. L o q u e s e d e s e a a l c a n z a r c o n e s t e p r o y e c t o e s q u e l o s e s t u d i a n t e s te n g a n u n a m e j o r v i s i ó n a c e r c a d e l a s a p li c a c i o n e s i n d u s t r i a l e s q u e h o y e n d í a s e m a n e j a n ; y d e e s t a m a n e r a p u e d a n e l l o s d e s e n v o l v e r s e e fi c a z m e n t e e n e l c a m p o l a b o r a l ..
(15) C A P ÍT U L O I. 1. G E N E R A L ID A D E S. 1 .1. In tr o d u c c ió n. En. la. a c t u a li d a d. la s. gran d es. e m p resa s. está n. d e ja n d o. a. un. la d o. lo s. c o ntrole s. que. u t i li z a n l ó g i c a d e r e l é s y c o n t a c t o r e s p a r a r e c u rr i r a s is t e m a s c o n t r o l a d o r e s e l e c t r ó n i c o s , y a q u e d i s m i n u y e n e l m a n te n i m i e n t o y o p t im i z a n l o s p r o c e s o s p a r a l o s c u a l e s f u e r o n d i s e ñ a d o s .. L a c a p a c i d a d y v e rs a ti li d a d q u e p o s e e n e s t o s s i s t e m a s h a c e q u e l o s g a s t o s d i s m i n u y a n p r o p o r c i o n a l y p r o g re s i v a m e n te , a d e m á s d e q u e e l re s u lt a d o d e p r o c e s o s e s e l a b o r a d o c o n m a y o r p r e c i s i ó n o e l s e r v i c i o p r e s t a d o e s d e m a y o r c a li d a d . P o r l o t a n t o e s t o s s is t e m a s s o n t a n i m p o rt a n t e s. e n la. i n d u s tr i a. e c u a t o ri a n a a c t u a l q u e s e. r e q u i e r e p e r s o n a l c a p a c it a d o. p a ra. la. o p e r a c i ó n y p r o g r a m a c i ó n d e m a n e r a q u e s e le s p u e d a s a c a r e l m a y o r p r o v e c h o .. L o s v a ria d o re s d e v elo c id a d s o n p arte d e e sto s e q u ip o s , el lo s s e b a sa n e n e l p rin cip io d e m o d i fi c a c i ó n d e v e l o c i d a d a t ra v é s d e l a v a ri a c i ó n d e fr e c u e n c i a . P u e d e n s e r p r o g ra m a d o s p a r a c a m b i a r l a v e l o c i d a d e n u n p r o c e s o d e m a n e ra c o n tr o l a d a s i n c a u s a r d is t u r b i o s e n l a r e d d e a l im e n t a c i ó n , a d e m á s , d e a l a r g a r l a v i d a ú ti l d e l m o t o r y d e l a s p i e z a s m e c á n i c a s y a q u e e sto s. d i s p o s it i v o s. pueden. a c ele rar. y. d e s a c e l e ra r. la. v e lo cid a d. p ro gre siva m e nte. sin. causar. e sfu e rz os, n i fatig a m e c á nic a .. A l s e r u n o d e l o s d is p o s it i v o s m á s u ti li z a d o s h o y e n d í a p o r l a i n d u s t ri a i n t e r n a c i o n a l y q u e e n la in d u strial n a c io na l s e e stá intro d u cie n d o c o n g ra n a c o gid a , s e h a v isto la n e ce s id a d de. que. lo s. alu m n o s. M a n t e n im i e n t o. en. de. la. p a r ti c u l a r. F a c ulta d. de. a d q u ie ra n. M e c á nic a. y. c o n o cim ie n to s. de. la. E sc u ela. de. t e ó r ic o - p r á c t ic o s. In g e n iería acerca. de. de lo s. v a r i a d o re s d e v e l o c i d a d .. 1 .2. J u s t i fi c a c i ó n. S a b ie n d o. q u e la. e v olu c ió n. d e la. te c n o l o g í a. a v a n za. a. u n a v e lo cid a d. v e r ti g i n o s a , e l. C o n t r o l A u t o m á t i c o d e p r o c e s o s e s u n a d e l a s d i s c i p li n a s q u e m á s s e h a d e s a rr o ll a d o , d a n d o b a s e s a u n a s e g u n d a r e v o l u c i ó n i n d u s t r ia l . M u c h o s d e e s t o s e q u i p o s t i e n e n u n c o s t o e l e v a d o.
(16) s i e n d o p o r e s t a r a z ó n m u y d i f íc i le s d e s e r a d q u i ri d o s ; c o n e s t a d if i c u l t a d e n c u a n to a c o s t o e s n e c e s a ri o c o n s e g u i r e q u i p o s u o t r o s i n s u m o s q u e t e n g a n e s t a s c a r a c t e rí st i c a s y q u e c u m p l a n c o n n u e s t r a s e x p e c ta t i v a s a u n m e n o r c o s t o .. La. id e a. p r i n c i p a l d e l p r e s e n te. c o s t o s , p o d e r c o n tr o l a r l a f r e c u e n c i a y. p ro y e c to. e s tá. c e n tra d a. en. la. p o s i b i li d a d. de. re d u c ir. l a t e n s i ó n d e a li m e n t a c i ó n d e u n m o t o r e l é c t r ic o a. v o l u n t a d d e l o p e r a d o r; a d e m á s d e ir r e n o v a n d o l o s d i f e r e n t e s e q u i p o s y m a t e r ia l e s u t i li z a d o s e n e l l a b o r a t o r i o d e C o n tr o l I n d u s t ri a l .. A l. m o m e n to. de. e m p e z ar. a. r e a li z a r. el. d is e ñ o. y. la. c o n stru c ció n. del. m ó d ulo. de. l a b o r a t o r i o c o n v a r ia d o r d e fr e c u e n c i a l a i d e a s e r á e l a b o r a r u n e q u i p o q u e c u m p l a c o n l a s s ig u ie nte s c ara c terística s :. . F á c il c o n stru c ció n. . B a j o c o s t o d e f a b r ic a c i ó n. . T i e m p o d e f a b r i c a c i ó n m í n im o. . Q u e n o d e p e n d a d e e q u i p o e x te r n o p a r a s u f a b r i c a c i ó n y f u n c i o n a m i e n t o. . Q u e e l c o s t o d e m a n t e n i m i e n t o s e a m í n im o. . E l t i e m p o d e m a n t e n im i e n t o s e a r e d u c i d o. C on g ran d es. to d a s. e sta s. re c u r s o s p a r a. c a ra c t e r í st i c a s. la. id e a. es. p o d e r l o g r a r c u m p l ir c o n. p o d er d e m o stra r n u e stras. m eta s. que. y de. no. se. n e c e s i ta n. de. e sta m a n e ra d a r u n a. s o lu c ió n e fe ctiv a , rá p ida y c o nfia ble a pro b lem a s re a les q u e se e n c u e ntra n e n d istinto s tip o s d e i n d u s tr i a s y e m p r e s a s .. Los. c o n trola d o re s. de. c o n o c i d o s p o r s u s s i g la s V F D. fr e c u e n c i a. v a ri a b le. ( V a ri a b l e. Freq u en cy. D ri v e s ) ,. m ás. s o n d is p o s it i v o s c o m p l e j o s . S i n e m b a r g o , t r a b a j a n c o n m o t o r e s. e s t á n d a r p o r l o t a n t o a d m it e n s u f á c il a d i c i ó n a u n i d a d e s m o t r ic e s e x i s t e n te s .L o s s i s t e m a s d e v a r i a c i ó n d e v e l o c i d a d a lt e ra n l a v e l o c id a d d e l m o t o r c a m b ia n d o e l v o lt a j e y l a fr e c u e n c ia d e l a e l e c tr i c i d a d s u m i n i s t r a d a a e s t e e n b a s e a l o s r e q u e ri m i e n t o s d e l s i s t e m a . M e d i a n te e s t a s c a ra c terística s. se. p e r m it ir á. a. lo s. e stu d ia nte s. una. form a ció n. t e ó ri c o - p r á c ti c a. con. g u ía s. de. l a b o r a t o r i o q u e s e r á n u ti li z a d a s p a r a r e a l i z a r d i f e r e n t e s p r u e b a s y m o n i t o r e o d e l o s p a r á m e t r o s de. fu n c io n a m ie n to. de. este. d is p o s it i v o. e l e c tr ó n i c o , e l. cual. form a. p a rt e. a ctiv a. d u ra nte. la.
(17) d e sa rrollo. de. lo s. e s t u d i a n te s ,. lo gra n d o. un. m e jora m ie n to. c o n ti n u o. y. f o m e n ta n d o. la. i n v e s ti g a c i ó n .. 1 .3. O b j e ti v o s. 1 .3 .1. O b j e ti v o g e n e r a l. D ise ñ a r. y. c o n struir. un. m ó d ulo. de. la b o rato rio. con. v a ri a d o r. de. fre c u e nc ia. p ara. el. c o n t r o l d e l a rr a n q u e , a c e l e r a c i ó n , fr e n a d o , i n v e r si ó n d e g i r o y p r o t e c c i ó n i n t e g ra d a d e m o t o r e s e l é c tr i c o s d e c o r ri e n te a lt e r n a .. 1 .3 .2. O b j e ti v o s e s p e c í fi c o s. C o n o c e r l a e st r u c t u r a y c a r a c t e r í st i c a s d e l o s v a ri a d o r e s d e f r e c u e n c i a . A n a l i z a r l a s v e n t a j a s y d e s v e n ta j a s d e s u u s o . R e a l i z a r e l m o n t a je y p r u e b a s d e b u e n f u n c i o n a m i e n t o d e l m ó d u l o . E l a b o r a r g u í a s d e l a b o r a t o r i o p a r a e l m a n e j o y p r o g ra m a c i ó n d e l v a r i a d o r d e fr e c u e n c ia . E l a b o r a r u n p l a n d e m a n t e n i m ie n t o d e l m ó d u l o ..
(18) C A P ÍT U L O II. 2.. M A R C O T E Ó R IC O. 2 .1. C o n tr o la d o r e s d e F r e c u e n c ia V a ria b le. U na. g ran. v e lo c id a d es. p a rte. v a ria ble s,. de. lo s. com o. e q uip o s por. u ti li z a d o s. e je m p l o. lo s. en. la. tre n es. i n d u s tr i a. m o d ern a. la m in a d o res,. lo s. fu n c io n a n. m e c a nism os. a de. e l e v a c i ó n , l a s m á q u i n a s - h e rr a m i e n t a s , e t c .. En adecuada. e sto s. e q u ip o s. p ro d u ctivid a d ,. se g u rid a d. de. p erso n a s. se. re q uie re. una. buena. y. b ie n e s .. un. c o n tr o l. t e rm i n a c i ó n. El. c o ntro l. de. p re ciso del. de. la. pro d u c to. v elo c ida d. v elo c id a d e l a b o ra d o ,. puede. p a ra o. re aliz arse. lo g rar. una. g a ra ntiz ar por. la. m é to d o s. m e c á n i c o s , m e d i a n t e l a u ti li z a c i ó n d e p o l e a s , e n g r a n a j e s re d u c t o r e s , o p o r m e d i o s e l é c t ri c o s .. L a m á q u i n a d e i n d u c c i ó n a li m e n t a d a c o n c o r r ie n t e C .A ., p a r t i c u la r m e n t e l a q u e u t il i z a u n r o t o r e n j a u l a d e a r d i ll a , e s e l m o t o r e l é c t r ic o m á s c o m ú n e n t o d o ti p o d e a p l i c a c i o n e s i n d u s t ri a le s y e l q u e a b a r c a u n m a r g e n d e p o t e n c i a s m a y o r . P e r o n o b a s t a c o n e c t a r u n m o t o r a l a r e d p a r a u ti li z a rl o c o r r e c t a m e n t e , s i n o q u e e x is t e n d i v e r s o s e l e m e n t o s q u e c o n t ri b u y e n a g a r a n t iz a r u n f u n c i o n a m i e n t o s e g u r o .. L a f a s e d e a r r a n q u e m e r e c e u n a e s p e c i a l a te n c i ó n . E l p a r d e b e s e r e l n e c e s a r i o p a r a m over. la. c arg a. con. una. a c e le r a c i ó n. adecuada. h a s ta. que. se. a lc a nz a. la. v e lo cid a d. de. f u n c i o n a m i e n t o e n ré g i m e n p e rm a n e n te , p r o c u r a n d o q u e n o a p a r e z c a n p r o b l e m a s e l é c t ri c o s o m e c á n i c o s c a p a c e s d e p e rj u d i c a r a l m o t o r , a l a i n s t a l a c i ó n e l é c t r ic a o a l o s e l e m e n t o s q u e h a y q u e m o v er.. E l m o t o r d e c o rr i e n t e a lt e r n a , a p e s a r d e s e r u n m o t o r r o b u s t o , d e p o c o m a n t e n i m i e n t o , l i v í a n o e i d e a l p a r a l a m a y o rí a d e l a s a p l i c a c i o n e s i n d u s t r ia l e s , ti e n e e l i n c o n v e n i e n t e d e s e r u n m o to r rígid o e n c u a n to a su v e lo c id a d . L a v e lo cid a d d e l m oto r a sin cró n ic o d e p e n d e d e la fo rm a. c o n stru ctiv a. a lim e n ta ció n. d el m oto r y. de. la. fr e c u e n c i a. q u e e n tr e g a n l a s c o m p a ñ í a s. de. a li m e n t a c i ó n . C o m o l a. d e e l e c t ri c i d a d. fre c u e n c ia. e s c o n s ta n t e , l a v e l o c i d a d. de. d e lo s. m o to res a sin cró n ic o s es c o n sta nte , sa lv o q u e se v aríe el n ú m e ro d e p o los, e l re sba lam ie nto o la frec u e n c ia ..
(19) E l m é t o d o m á s e fi c i e n t e d e c o n tr o l a r l a v e l o c i d a d d e u n m o t o r e lé c t ri c o e s p o r m e d i o d e u n v a ri a d o r e l e c t r ó n i c o d e fr e c u e n c ia . N o s e r e q u i e r e n m o t o r e s e s p e c i a l e s , s o n m u c h o m á s e f i c ie n t e s y t i e n e n p r e c i o s c a d a v e z m á s c o m p e ti ti v o s .. E l v a r i a d o r d e f r e c u e n c i a r e g u l a l a f r e c u e n c i a d e l v o lt a j e a p li c a d o a l m o t o r , l o g r a n d o m o d i fi c a r s u v e l o c i d a d . S i n e m b a r g o , s im u lt á n e a m e n t e c o n e l c a m b i o d e f r e c u e n c ia , d e b e v a r i a rs e e l v o lt a je a p li c a d o a l m o t o r p a r a e v it a r la s a t u r a c i ó n d e l f l u j o m a g n é t i c o c o n u n a e l e v a c i ó n d e l a c o r r ie n t e q u e d a ñ a r í a e l m o t o r .. V e lo c id a d A n g u la r. S e d e f i n e c o m o e l á n g u l o g i ra d o e n u n a u n i d a d d e t i e m p o ; e l sí m b o l o d e l a v e l o c i d a d a n g u l a r e s [ ω ] , n o o b s t a n t e , e n l a i n d u s tr i a s e u ti li z a ta m b ié n p a r a r e f e r ir s e , la l e t r a : “ n ” p a r a e l m o v im i e n t o d e r o t a c i ó n d e u n s ó li d o rí g i d o .. (1 ). (2 ). D onde:. ω : v e lo c ida d a n g u lar π : C o n s t a n t e [ 3 .1 4 1 6 ] f: F re c u e nc ia T : P e rio d o. Las. u n id a d e s. de. la. v e lo cid a d. son. lo s. ra d ia n e s. por. v e lo c id a d ta m bié n s e m id e e n m etr o s p o r se g u n d o (m /s ).. R e v o l u c i o n e s p o r m i n u t o ( R .P .M .). P a r a c a l c u l a r l a s r p m d e u n m o t o r s e u t il i z a l a e c u a c i ó n .. segundo. (ra d/s) , sin. em b a rg o.
(20) (3 ). D onde: rp m : R e v o luc io n e s p or m in u to f: F re c u e nc ia. 2 .2. V a r ia d o r d e v e lo c id a d p o r v a ria d o r d e fr e c u e n cia. U n v a r i a d o r o c o n v e rt i d o r d e f r e c u e n c i a t r a n s f o r m a l a t e n s i ó n d e a l im e n t a c i ó n tr i f á s i c a o m o n o f á s ic a c o n f r e c u e n c i a fi j a ( 6 0 H z ) , e n t e n s i ó n t ri f á s i c a d e f re c u e n c ia v a r i a b l e . E s t a tra n sform ac ió n. se. r e a li z a. p ara. m a n ip ula r la. v e loc id a d. de. m o t o re s. t ri f á s i c o s. de. c o r ri e n t e. 1. a l t e r n a . E l c o n v e rt i d o r d e fr e c u e n c ia s e p u e d e d i v i d i r e n c u a t r o p a r t e s d i f e r e n c i a d a s :. R e c t if i c a d o r. C ir c u it o in t e r m e d io. In v e rso r. P la c a d e c o n t r o l. F i g u r a 2 .1 : E s q u e m a b á s i c o d e u n v a r i a d o r d e fr e c u e n c i a. R e c t i f ic a d o r ; C o n v i e rt e l a e n tr a d a d e t e n s i ó n a lt e r n a m o n o f á s i c a o t r if á s i c a , e n v o l t a j e d ir e c t o p u l s a n t e . E x is t e n d e d o s ti p o s c o n tr o l a d o f o r m a d o p o r S C R ’ s q u e p e r m i te n r e g u l a r e l v o lt a j e D C , y n o c o n t r o l a d o c o m p u e s t o p o r d i o d o s e n l o s q u e e l n i v e l d e D C o b t e n i d o e s f ij o .. F i g u r a 2 .2 : E t a p a s d e l r e c t if i c a d o r.
(21) R e c t i f ic a d o r e s n o c o n t r o l a d o s d e t e n s i ó n fi j a ; E l fe n ó m e n o d e l a r e c t i fi c a c i ó n s e d a p o r q u e lo s. d io d o s. van. c o nm u ta n d o. c í c li c a m e n t e. a l circ uito. de. C C. so b re. la s. fa s e s. de. A C . Es. la. te n s ió n de e sta re d la q ue v a forz a n d o el p a s o a c o n d u c ció n o blo q u e o d e lo s dio d o s , a e s ta c o n m u t a c i ó n s e l e ll a m a f o r z a d a .. En e x h ib e. lo s. c i e rt o. conducen. en. r e c t if i c a d o r e s g rad o. de. de. riz a d o. m e dia u. c a d a m om e n to so n. o n d a la. o s c il a c i ó n a q ue llos. en. te n sió n to rn o. no a. su. es. p u ram e n te. v a lo r. e n lo s q u e la te n sió n. c o n ti n u a , y a. m e dio . L o s d e la fa se. que. d io d o s. que. e n la q u e. van. c o n e c t a d o s s u p e r a a l a d e l a s o t ra s d o s .. F i g u r a 2 .3 : R e c t if i c a d o r tr i fá s i c o d e m e d ia o n d a. E l r e c t i fi c a d o r tr if á s i c o d e. o n d a c o m ple ta o p u e n te d e G rae tz , e stá form a d o p o r se is. d i o d o s y t i e n e l a v e n ta j a d e l m e n o r r i z a d o . E s t e p u e n t e e s e l m á s e m p le a d o e n l a s a p l i c a c i o n e s i n d u s t ri a le s d e p o te n c i a .. F i g u r a 2 .4 : R e c t if i c a d o r tr i fá s i c o d e o n d a c o m p l e t a o p u e n t e d e G r a e t z.
(22) R e c t i f ic a d o r e s. c o ntr o la d o s. a n te riore s, c am b ia n d o lo s. de. d io d os. te n s i ó n. v ar ia b le;. Los. e sq u em a s. son. p o r sem ic o n d u cto re s c o n trola b les, q u e. si m i l a re s. a. lo s. n o r m a lm e n t e. son. t i ri s t o r e s , a sí s e l o g r a q u e l a t e n s i ó n d e sa l i d a s e a v a ri a b l e y c o n p r e st a c i o n e s m á s i n t e r e sa n t e s . E l p u e n t e tr i fá s i c o d e o n d a c o m p l e t a o d e G r a e t z e s e l m á s e m p le a d o d e s d e e l p u n t o d e v i s t a i n d u s t ri a l , y a q u e ti e n e l a s s i g u i e n te s v e n t a j a s :. S e c a r g a s im é tr i c a m e n te l a l í n e a t ri f á s i c a . S e a b s o r b e n m e n o s a rm ó n i c o s d e i n te n s i d a d e n l a lí n e a t r if á s i c a . L a t e n s i ó n c o n t i n u a e s d e r i z a d o c o n m e n o r a m p li t u d y p o r t a n t o l o s fi lt r o s p a ra a li s a d o s o n m en o res. L a s p r e st a c i o n e s d i n á m i c a s s o n m a y o r e s , y a q u e c o n s e i s p u l s o s s e p u e d e v a ri a r e l á n g u l o d e e n c e n d i d o s e i s v e c e s p o r p e ri o d o .. C ir c u ito. in te r m e d io ;. F u n c io n a. com o. a c u m ula d o r. de. e n e rgía. que. será. s u m in istra da. al. i n v e r s o r . D e p e n d i e n d o d e l a a p l ic a c i ó n c u m p l e c o n p r o p o r c i o n a r c o r r ie n t e c o n t i n u a v a ri a b l e m e d i a n t e u n i n d u c t o r , e s t a b i l iz a r o s u a v i z a r e l v o lt a je D C. p u ls a n te u sa n d o u n c a p a cito r, u. o b t e n e r v o lt a j e D C v a r i a b l e p o r m e d i o d e u n t r a n s i s t o r q u e tr o c e a e l v o l t a j e y l u e g o s e fi j a p o r e l c a p a cito r c o ne c ta d o al b u s D C .. I n v e r s o r ; T r a n s f o rm a e l v o l t a j e D C d e l a e t a p a a n te r i o r , e n v o l ta j e A C d e f r e c u e n c i a v a ri a b l e . E s t á c o m p u e s t o p o r s e m i -c o n d u c t o re s c o n tr o l a d o s , u n p a r p o r f a s e , e n l a a c t u a l i d a d s e u t il i z a n IG B T ’s. ( tr a n s is t o r b i p o l a r d e. c o m p u e rt a. aisla d a ) p o r s u s. c a r a c t e rí s ti c a s f a v o ra b l e s d e. alto. m a n e j o d e c o r ri e n t e , a i s la m i e n t o d e c o m p u e rt a y a lt a v e l o c i d a d d e c o n m u ta c i ó n .. C o n tr o la d o r ;. C u m ple. con. la s. sig uie nte s. fu n c io n e s:. c o ntrola r. lo s. se m i -c o n d u cto re s. del. v a r i a d o r d e f r e c u e n c i a , i n t e r c a m b i a r d a t o s e n tr e e l v a r i a d o r y l o s p e r i f é r i c o s , a l m a c e n a r y r e p o r t a r f a l l o s , m a n e ja r la s f u n c i o n e s d e o p e r a c i ó n .. 2 .3. P r i n c i p a l e s f u n c i o n e s d e l o s v a r i a d o r e s d e fr e c u e n c i a. A c e le r a c ió n c o n tr ola d a ; L a a c e le ra ció n d e l m oto r se c o n trola p o r m e dio d e u n a ra m p a d e a c e le rac ió n. lin ea l o. e n f o rm a. d e S . G e n e ra l m e n t e , l a r a m p a. p e r m it e v a ri a r e l ti e m p o d e a c e l e r a c i ó n. p u e d e re g ula rse. y , p o r ta n to ,.
(23) V a r i a c i ó n d e v e l o c i d a d ; L a r e g u la c i ó n p e rm it e q u e l a v e l o c i d a d s e a p r á c t i c a m e n t e i n s e n s i b l e a l a s p e r m u t a c i o n e s , g e n e r a lm e n t e , l a p r e c i s i ó n d e u n r e g u l a d o r s e e x p r e s a e n %. d e l va lo r. n o m i n a l d e l a m a g n it u d r e g u l a d a. D e c e l e r a c i ó n c o n t r o l a d a ; C u a n d o s e c o rt a l a a l im e n ta c i ó n d e u n m o t o r , s u d e c e l e r a c i ó n s e debe. ú n ic am e n te. c o n tro lar la. a l p a r r e s is t e n t e. d ec e lera c ió n. de. p or m e dio. la. de. m á q u in a . L o s un a. ram p a. v a ri a d o re s. li n e a l o e n. de. f o rm a. fre c u e nc ia. pe rm ite n. de. su ele. S , que. ser. i n d e p e n d i e n t e d e l a r a m p a d e a c e l e r a c i ó n .E s p o s i b l e r e g u l a r l a r a m p a p a r a q u e e l t ie m p o d e t r a n s i c i ó n e n t r e l a v e l o c i d a d e n r é g im e n e s ta b l e y u n a v e l o c id a d i n t e r m e d i a o n u l a s e a :. I n f e r i o r a l t i e m p o d e d e c e l e r a c i ó n n a t u r a l . E l m o t o r d e b e d e s a r r o ll a r u n p a r r e s i s t e n t e q u e s e a ñ a d e a l pa r res iste n te de la m á q u in a . S u p e r i o r a l t ie m p o d e d e c e l e r a c i ó n n a t u r a l . E l m o t o r d e b e d e s a rr o ll a r u n p a r i n fe r i o r. al. p a r re sis te nte d e la m á q uin a .. In v e r sió n. d el. d e c e le rac ió n. se ntid o. de. sin fre n a d o. m archa;. e l é c tr i c o , o. Puede con. c o n t r o la r s e. f re n a d o. a. v e lo c i d a d. e l é c t ri c o , p a r a. que. n u la la. desp u és. d e c e l e ra c i ó n. de. la. y. la. i n v e r si ó n s e a n rá p i d a s .. P r o t e c c i ó n i n t e g r a d a ; S e g a r a n ti z a t a n t o l a p r o t e c c i ó n t é r m i c a d e l o s m o t o re s c o m o l a s u y a p r o p i a . E n c a s o d e r e c a l e n t a m i e n t o e x c e s i v o , g e n e r a u n a s e ñ a l d e a l a r m a o d e f a ll o . P o r o t r a p a r t e , l o s v a ri a d o r e s , e s p e c i a l m e n t e l o s c o n v e rt i d o r e s d e f r e c u e n c i a , s u e l e n i n c l u i r p r o t e c c i ó n c o n tra :. c o r t o c ir c u it o s e n t r e fa s e s y e n t r e f a s e y ti e rr a s o b re te n sio n e s y ca íd a s d e te n sió n d e s e q u i li b ri o s d e f a s e s fu n c io n am ie nto m o n o fásic o. 2 .4. T ip o s d e v a r ia d o r e s d e v elo c id a d. E n t é r m i n o s g e n e r a l e s , p u e d e d e c ir s e q u e e x is t e n tr e s ti p o s b á s i c o s d e v a ri a d o r e s d e v e lo c id a d:. m ec á n ic o s,. h id rá ulic os. y. e lé c t ri c o -e l e c t r ó n ic o s .. D e n tro. de. cada. tip o. pueden.
(24) e n c o n t r a r s e m á s s u b t i p o s , q u e s e d e t a ll a r á n a c o n ti n u a c i ó n . C a b e a c l a r a r q u e l o s v a r i a d o r e s m ás. a ntig u o s. fu ero n. lo s. m e cá n ic o s,. que. se. e m ple a ro n. o r i g i n a lm e n te. p ara. c o n tr o l a r. la. v e l o c i d a d d e l a s r u e d a s h i d rá u l ic a s d e m o l i n o s , a s í c o m o l a v e l o c i d a d d e l a s m á q u i n a s d e v a p o r . L o s v a r i a d o r e s d e v e l o c i d a d m e c á n i c o s e h i d r á u li c o s g e n e r a lm e n t e s o n c o n o c i d o s c o m o t r a n s m i s i o n e s c u a n d o s e e m p l e a n e n v e h íc u l o s , e q u i p o a g r o i n d u s t ri a l o a l g u n o s o t r o s ti p o s d e m a q u in aria .. 2 .4 .1. V a r i a d o r e s m e c á n ic o s. V a r i a d o r e s d e p a s o a j u s t a b l e : e s t o s d is p o s it i v o s e m p l e a n p o l e a s y b a n d a s e n l a s c u a l e s e l d i á m e t r o d e u n a o m á s p o le a s p u e d e s e r m o d i fi c a d o . V a ria d o re s. de. trac c ió n:. tran sm ite n. p o t e n c ia a. t ra v é s. de. r o d i ll o s. m e tálic o s. L a. re lac ió n. v e l o c i d a d e s d e e n t r a d a / s a l i d a s e a j u s t a m o v i e n d o l o s r o d il l o s p a ra c a m b ia r l a s á r e a s d e c o n t a c t o e n t r e e l l o s y a s í l a r e l a c i ó n d e t ra n s m i s i ó n .. 2 .4 .2. V a r i a d o r e s h i d r á u li c o s. V a r i a d o r h i d r o s t á t i c o : C o n s t a d e u n a b o m b a h i d r á u li c a y u n m o t o r h i d r á u li c o ( a m b o s d e d e sp la z am ie nto. p o sitiv o). U n a. re v olu c ió n. de. la. bom ba. o. e l m o tor. corresp o n d e. a. una. c a n t i d a d b i e n d e fi n i d a d e v o l u m e n d e l fl u i d o m a n e j a d o . D e e s t a f o rm a la v e l o c i d a d p u e d e se r c o ntro la da. m e d i a n te. la re g ula c ió n d e. una. v á l v u la. de. c o ntrol, o. bie n , c am b ia n d o e l. 2. d e sp la z am ie nto d e la b om b a o el m o tor .. V a r i a d o r h i d r o d i n á m i c o : E m p l e a a c e it e h i d r á u l i c o p a r a t r a n s m it i r p a r m e c á n i c o e n t re u n i m p u ls o r d e e n tr a d a ( s o b re u n e j e d e v e l o c i d a d c o n s ta n t e ) y u n r o t o r d e s a li d a ( s o b r e u n e j e d e v e l o c i d a d a j u s t a b l e ) . T a m b i é n ll a m a d o a c o p l a d o r h i d r á u l i c o d e l le n a d o v a ri a b l e .. V a r ia d o r h id r o v isc o so: c o n sta d e u n o o m ás d isc o s c o ne c ta d o s c o n u n eje d e e n tra da lo s c u a l e s e s t a r á e n c o n t a c t o fí s i c o ( p e r o n o c o n e c t a d o s m e c á n i c a m e n t e ) c o n u n o o m á s d i s c o s c o n e c t a d o s a l e j e d e s a li d a . E l p a r m e c á n i c o (t o r q u e ) s e t ra s m i t e d e s d e e l e j e d e e n tr a d a a ld e. s a li d a. a. t ra v é s. de. la. p elíc ula. de. a c e it e. e n tr e. lo s. d is c o s . D e. e sta. form a,. el. par. t r a n s m i ti d o e s p r o p o r c i o n a l a la p r e s i ó n e j e r c i d a p o r e l c il i n d r o h i d r á u li c o q u e p r e s i o n a l o s d isc o s..
(25) 2 .4 .3. V a r ia d o r e s e lé ctr ic o-e lec tr ó n ic os. Los e l é c tr i c o ,. v a r i a d o re s sin. e lé c tr i c o -e l e c t r ó n ic o s. em b arg o. es. p r á c ti c a. com ú n. in clu y e n. ta n to. em p le ar. el. el. c o n tr o l a d o r. té r m i n o. v a ri a d o r. com o. e l m o to r. ú n i c a m e n te. al. de lo s tu b o s. de. c o n tro lad o r.. Los. p r im e r o s v a ri a d o r e s. d e e s ta. c a t e g o rí a. em p le aro n la te c n o lo gía. v a c í o . C o n l o s a ñ o s d e s p u é s s e h a n i d o i n c o r p o ra n d o d is p o s it i v o s d e e s t a d o s ó l i d o , l o c u a l h a r e d u c i d o s i g n i fi c a t i v a m e n t e e l v o l u m e n y c o s t o , m e j o r a n d o l a e f i c i e n c i a y c o n f i a b i li d a d d e l o s d i s p o s it i v o s . E x i s t e n c u a tr o c a t e g o r í a s d e v a ri a d o r e s d e v e l o c i d a d e lé c t ri c o - e l e c t r ó n ic o s. v a r i a d o re s p a r a m o t o r e s d e C C v a r i a d o re s d e v e l o c i d a d p o r c o r ri e n t e s d e E d d y v a r i a d o re s d e d e sl i z a m i e n t o p a r a m o t o r e s d e C A c o n o c i d o s c o m o v a r i a d o re s d e fr e c u e n c i a .. 2 .4 .4. V a r ia d o r e s p a r a m o to r es d e C C. E sto s. v a ri a d o r e s. p e rm it e n. se rie , d eriv a ció n , c om p u e sto. y. de. c o n tr o l a r l a v e l o c i d a d im a n e s. d e m o tore s. d e C o rrie nte. p e rm a n e n t e s . P a r a e l c a s o d e. c o ntin ú a. c u a lq uie ra. de. la s. m á q u i n a s a n t e ri o r e s s e c u m p l e l a s i g u i e n t e e x p r e si ó n :. (4 ). D onde:. V t : V o l t a je t e r m i n a l ( V ) . K : C o n sta n te d e la m á q uin a . F M : F l u j o m a g n é ti c o p r o d u c i d o p o r e l c a m p o ( W b ) N m : V e l o c i d a d m e c á n i c a (r p m ) . D e sp e ja n d o la v elo c id a d m e c á nic a , se o btie ne.
(26) (5 ). E n t o n c e s , d e l a e c u a c i ó n 5 p u e d e o b se r v a rs e q u e l a v e l o c i d a d m e c á n i c a d e u n m o t o r de C C. e s d i r e c t a m e n t e p r o p o rc i o n a l a l v o lt a j e t e rm i n a l. f l u j o m a g n é ti c o. (F M ),. (V t ). e i n v e r s a m e n t e p ro p o r c i o n a l a l. e l c u a l a s u v e z d e p e n d e d e l a c o rr i e n t e d e c a m p o. A p ro v ech an d o. e sta. situa c ió n. es. que. e ste. ti p o. de. (IF ).. v a ri a d o r e s. puede. c o n tr o l a r. la. v e l o c i d a d d e u n m o t o r d e C C : c o n t r o l a n d o s u v o lt a je te r m i n a l , o b i e n , m a n i p u l a n d o e l v a l o r d e l a c o rr i e n t e d e c a m p o .. (6 ). K. es. la. c o n s t a n te. de. FC EM. d el. m oto r. y. se. e x p re s a. en. V o lt i o s. / rp m . N d. es. la. 3. V e l o c i d a d d e g ir o d e l m o t o r e n r p m , V b e s F C E M. 2 .4 .5. d e b id o a l giro d el m o tor (v oltios) .. V a r ia d o r e s p o r c o r r ie nte s d e E d d y. U n v a r i a d o r d e v e l o c i d a d p o r c o r ri e n te s d e E d d y c o n s t a d e u n m o t o r d e v e l o c i d a d fi j a y. un. e m b ra g u e. de. c o r ri e n t e s. de. E d d y . E l e m b ra g u e. c o ntie n e. un. roto r. de. ve lo cid a d. fi j a. (a c o p la d o a l m o tor) y un roto r d e v e lo cid a d v aria ble , se pa ra d o s p o r u n p e q u e ñ o e ntre hie rro . Se. c u e n ta , a de m á s, c o n. p ro d u ce. un. cam po. una. b o bin a. m a g n é ti c o. que. de cam po, cuya d ete rm in a rá. el. c o rr i e n t e. p u e d e s e r r e g u la d a , l a c u a l. p a r m e c á nic o. tr a n s m i ti d o. d e l ro to r. de. e n t r a d a a l r o t o r d e s a l i d a . D e e s t a f o rm a , a m a y o r i n te n s i d a d d e c a m p o m a g n é t ic o , m a y o r p a r y v e l o c i d a d tr a n s m i ti d o s , y a m e n o r c a m p o m a g n é t i c o m e n o r e s s e r á n e l p a r y la v e l o c i d a d e n e l r o t o r d e s a l i d a . E l c o n t r o l d e l a v e l o c i d a d d e s a li d a d e e s t e t i p o d e v a ri a d o r e s g e n e r a lm e n t e se. re aliza. p o r m e dio. de. laz o. c e r r a d o , u t il i z a n d o. com o. ele m e nto. de. r e t r o a l im e n t a c i ó n. un. ta c ó m etro d e C A .. 2 .4 .6. V a r i a d o r e s d e d e s li z a m i e n t o. E s t e t i p o d e v a ri a d o r e s s e a p l i c a ú n i c a m e n t e p a r a l o s m o t o r e s d e i n d u c c i ó n d e r o t o r devanado.. En. c u a lq uie r. un. m oto r. de. in d u c ció n ,. d e t e r m i n a rs e m e d i a n t e l a si g u i e n t e e x p r e s i ó n :. la. v e lo cid a d. m e c á n ica. (N m ). puede.
(27) (7 ). D o n d e “ s ” e s e l d e s li z a m i e n t o d e l m o t o r , c u y o v a l o r o s c il a e n t r e 0 y 1 . D e e s t a f o r m a , a. m ayor. d e sliz am ie nto ,. m enor. v elo c ida d. m e c á nic a. del. m o to r.. El. d e s li z a m i e n t o. puede. i n c r e m e n t a r s e a l a u m e n t a r l a r e s i s t e n c i a d e l d e v a n a d o d e l r o t o r , o b i e n , a l r e d u c ir e l v o lt a j e e n e l d e v a n a d o d e l r o t o r . D e e s t a f o rm a e s q u e p u e d e c o n s e g u ir s e e l c o n t r o l d e l a v e l o c i d a d e n l o s m o t o r e s d e i n d u c c i ó n d e r o t o r d e v a n a d o . S i n e m b a r g o , e s te t i p o d e v a ri a d o r e s e s d e m e n o r e f i c ie n c i a q u e o t r o s , r a z ó n p o r l a c u a l e n l a a c t u a l i d a d t i e n e m u y p o c a a p l i c a c i ó n .. 2 .4 .7. V a r ia d o r e s p a r a m o to r es d e C A. Los. v a ria d o re s. de. frec u e n c ia. p e rm it e n. c o n trola r la. v elo c id a d. ta nto. de. m o to res. de. i n d u c c i ó n ( a s í n c r o n o s d e j a u l a d e a r d il l a o d e r o t o r d e v a n a d o ) , c o m o l a v e l o c i d a d d e m o t o r e s s í n c r o n o s m e d i a n t e e l a j u s te d e l a f r e c u e n c i a d e a l im e n t a c i ó n a l m o t o r . P a r a e l c a s o d e u n m o to r sín c ro n o , la v elo c id a d se d e term in a m e dia n te la sig u ie nte e x p res ió n .. (8 ). C u a n d o s e t r a t a d e m o t o r e s d e i n d u c c i ó n , s e ti e n e :. (9 ). D onde:. N s: v e lo c ida d sín cro n a (rpm ) N m : v e lo cid a d m e cá n ic a (rp m ) f : f re c u e n c ia d e a li m e n t a c i ó n ( H z ) s : d e s li z a m i e n t o ( a d i m e n s i o n a l). C om o. puede. v e rse. en. la s. e x p resio n e s. a n t e ri o r e s , l a. fre c ue n c ia. y. la. v elo c id a d. son. d i r e c ta m e n t e p r o p o r c i o n a l e s , d e t a l m a n e r a q u e a l a u m e n t a r la fr e c u e n c i a d e a li m e n t a c i ó n a l m o to r, se. in cre m e nta rá. la. v elo c id a d. de. la. fl e c h a , y. al. re d u cir. el. v a lor. de. la. frec u e n c ia.
(28) d i s m i n u i r á l a v e l o c i d a d d e l e j e . P o r e ll o e s q u e e s t e t i p o d e v a ri a d o r e s m a n i p u l a l a f r e c u e n c i a d e a l im e n t a c i ó n a l m o t o r a fi n d e o b t e n e r e l c o n t r o l d e l a v e l o c i d a d d e l a m á q u i n a E s t o s v a ri a d o r e s m a n ti e n e n la r a z ó n V o lt a j e / F r e c u e n c i a ( V / H z ) c o n s t a n t e e n tr e l o s v a lo re s. m í n im o. y. m á x im o. de. la. fr e c u e n c i a. de. o p e ra ció n ,. con. la. fi n a li d a d. de. e v it a r. la. s a t u r a c i ó n m a g n é ti c a d e l n ú c le o d e l m o t o r y a d e m á s p o r q u e e l h e c h o d e o p e r a r e l m o t o r a u n v o l t a je c o n s ta n t e p o r e n c im a d e u n a fr e c u e n c i a d a d a (r e d u c i e n d o l a re l a c i ó n V / H z ). d ism in u y e 4. e l p a r d e l m o t o r y l a c a p a c i d a d d e l m i s m o p a r a p r o p o r c i o n a r p o te n c i a c o n s t a n t e d e s a l i d a .. 2 .5. A p lic a c io n e s d e lo s v a ria d o r e s d e fre c u e n c ia. L o s v a r i a d o r e s d e f re c u e n c i a t i e n e n s u s p ri n c i p a l e s a p li c a c i o n e s e n l o s s i g u i e n t e s t i p o s d e m á q u in as. T ra n sp o rta d o ra s;. c o n tr o l a n. y sin cro n iz a n la. v elo c id a d. de. p ro d u ct o. de. a c u erd o. a l tip o. de. p r o d u c t o q u e s e tr a n s p o rt a , p a r a d o s i fi c a r , p a ra e v i t a r r u i d o s y g o l p e s e n tr a n s p o rt e d e b o t e l l a s y e n v a s e s , p a r a a r r a n c a r s u a v e m e n te y e v it a r l a c a í d a d e l p r o d u c t o q u e s e t r a n s p o r ta .. F i g u r a 2 .5 : B a n d a t r a n s p o r ta d o r a. B o m b a s y v e n t i l a d o r e s c e n t r íf u g o s ; c o n t r o l a n e l c a u d a l , u s o e n s i s t e m a s d e p r e s i ó n c o n s t a n t e y v o l u m e n v a ri a b l e . E n e s t e c a s o s e o b ti e n e u n g r a n a h o r r o d e e n e r g í a p o r q u e e l c o n s u m o v a ría c o n el c u b o d e la v elo c id a d , o se a q u e p a ra la m ita d d e la v elo c id a d , e l c o n s um o e s la o c t a v a p a rt e d e la n o m i n a l ..
(29) F i g u r a 2 .6 : B o m b a c e n t r if u g a Bom bas. de. d e sp la za m ie n to. p o s i ti v o ; c o n t r o l. de. caudal. y. d o s i fi c a c i ó n. con. p re cisió n ,. c o n t r o l a n d o l a v e l o c i d a d . P o r e j e m p l o e n b o m b a s d e t o r n i ll o , b o m b a s d e e n g r a n a j e s . P a r a t r a n s p o rt e d e p u l p a d e f r u t a , p a s ta , c o n c e n t ra d o s m i n e r o s , a d it i v o s q u í m i c o s , c h o c o l a t e s , m i e l , b a r r o , e tc .. F i g u r a 2 .7 : B o m b a d e d e s p l a z a m i e n t o p o s it i v o. A scensores. y. ele v a d o re s;p a ra. a rr a n q u e. y. p arada. suaves. m a n te nie n d o. c o n s t a n te , y d i f e r e n t e s v e l o c i d a d e s p a r a a p l i c a c i o n e s d i s ti n t a s .. la. c u pla. d e l m o to r.
(30) F i g u r a 2 .8 : A s c e n s o r. E x t r u s o r a s ; s e o b t i e n e u n a g r a n v a r ia c i ó n d e v e l o c id a d e s y c o n t r o l t o t a l d e d e l a c u p l a d e l m o to r. C e n trifu g as ;S e. c o n sig u e. un. arran q ue. suave. e v ita n d o. p ic o s. de. c o rrie nte. y. v e lo c id a d es. de. r e s o n a n c ia .. P rensas. m e c á n ic a s. y. b a la n c in e s;. Se. c o n sig u e n. arran q u es. su a v es. b a j a s e n e l i n i c i o d e l a t a r e a , s e e v i t a n l o s d e s p e r d ic i o s d e m a te r i a l e s .. F i g u r a 2 .9 : P r e n s a m e c á n i c a. y. m e d ia n te. v e lo cid a d e s.
Documento similar
Debido al riesgo de producir malformaciones congénitas graves, en la Unión Europea se han establecido una serie de requisitos para su prescripción y dispensación con un Plan
Como medida de precaución, puesto que talidomida se encuentra en el semen, todos los pacientes varones deben usar preservativos durante el tratamiento, durante la interrupción
Abstract: This paper reviews the dialogue and controversies between the paratexts of a corpus of collections of short novels –and romances– publi- shed from 1624 to 1637:
E Clamades andaua sienpre sobre el caua- 11o de madera, y en poco tienpo fue tan lexos, que el no sabia en donde estaña; pero el tomo muy gran esfuergo en si, y pensó yendo assi
SVP, EXECUTIVE CREATIVE DIRECTOR JACK MORTON
Social Media, Email Marketing, Workflows, Smart CTA’s, Video Marketing. Blog, Social Media, SEO, SEM, Mobile Marketing,
Por lo tanto, en base a su perfil de eficacia y seguridad, ofatumumab debe considerarse una alternativa de tratamiento para pacientes con EMRR o EMSP con enfermedad activa
The part I assessment is coordinated involving all MSCs and led by the RMS who prepares a draft assessment report, sends the request for information (RFI) with considerations,
