FALLA DE RODAMIENTOS
Algunas instalaciones nuevas experimentan
un desgaste prematuro de rodamientos
después de algunos meses de funcionamiento
La falla puede ser ocasionada por corrientes
de alta frecuencia que circulan por los
rodamientos
Los variadores de frecuencia ocasionan
corrientes pulsantes en los rodamientos que
gradualmente van erosionando sus pistas
CORRIENTE EN
RODAMIENTOS
Para prevenir el daño es necesario formar una ruta a tierra para
que la corriente de alta frecuencia vuelva al variador sin pasar por los rodamientos
La magnitud de la corriente se puede reducir empleando cables
simétricos al motor y filtros senoidales
Si la energía de esta corriente pulsante de alta frecuencia es lo
suficientemente alta se produce transferencia de material entre los rodajes y las pistas hacia la grasa lubricante
La alta frecuencia de la corriente ocasiona una erosión
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CONSIDERACIONES DE
CARGA PARA LA SELECCIÒN
DE VARIADORES
CONSIDERACIONES DE CARGA
En el proceso deselección de un variador la carga es una
consideración primaria.
Se deben considerar las
características de
velocidad , torque y los requerimientos de
potencia del tipo de carga.
Fig. Molino (altos
requerimientos de velocidad y torque)
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CONSIDERACIONES DE CARGA
Las características de carga, a evaluar: El tipo de carga asociada a la
aplicación.
Cambios bruscos de la magnitud de la carga.
Tamaño de la carga.
Consideración de las cargas inerciales pesadas.
Características del motor .
Rango de velocidad de las cargas pesadas.
Ventiladores, Secadoras, extractores
Aire acondicionado Embalaje/envas e Precintadoras Paletizadoras Depaletizadoras Etiquetadoras
TIPOS DE CARGAS
TIPOS DE CARGAS :Torque constante. Potencia constante. Torque variable.
TIPOS DE CARGA
TORQUE CONSTANTE.
Torque constante es típico de manejos fijos de volumen Transportadores, tornillos transportadores, compresores son ejemplos de torque constante. El torque es constante y la potencia proporcional a la velocidad
CARGAS DE TORQUE CONSTANTE
Fig.Prensa de impresión
Es una de las más frecuentes.
El torque demandado por la
carga es constante a través de todo el rango de velocidad.
La carga requiere la misma
cantidad de torque a bajas y altas velocidades.
Esencialmente son cargas de
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CARGAS DE TORQUE CONSTANTE
Las características de torque constante son necesarias
para superar la fricción.
Considerar: HP = Torque x Velocidad
5 252
Ejemplos: Los transportadores, extrusores, etc.
Fig. Carga de torque constante
• Torque = lb – pie • Velocidad = RPM
• 5 252 = constante de
CARGAS DE POTENCIA CONSTANTE
Fig. Esmeriladora (carga de potencia constante)
La potencia demandada por la
carga es constante dentro del rango de velocidad.
La carga requiere alto torque a
baja velocidad.
De la ecuación anterior se ve
que si la potencia se mantiene constante, el torque disminuirá si la velocidad se incrementa.
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CARGAS DE POTENCIA CONSTANTE
La velocidad y el torque son inversamente proporcionales. Ejemplos : Los bobinadores con accionamiento central ,
mandriles de máquinas – herramientas, un torno que
requiere baja velocidad para corte grueso y alta velocidad para corte fino,
Usualmente se requieren torques de arranque muy altos para
una rápida aceleración.
CARGAS DE TORQUE VARIABLE
El torque es directamente
proporcional al cuadrado de la velocidad.
La potencia típicamente es
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CARGAS DE TORQUE VARIABLE
Ejemplos de cargas con torque variable son los ventiladores
centrífugos, bombas y sopladores.
Este tipo de carga requiere mucho menos torque a baja
velocidad que a altas velocidades.
TORQUE CUADRATICO.
El torque cuadràtico es el tipo de carga más común. Aplicaciones típicas son las bombas y ventiladores
centrífugos.
El torque es cuadrático y
la potencia es proporcional al cubo de la velocidad
POTENCIA CONSTANTE.
Una carga de potencia constante es típica en el bobinado con cambio en el de diámetro del material.
La potencia es constante y
el torque es inversamente proporcional a la velocidad
TIPOS DE CARGA
Características de potencia y torque Ejemplos de aplicación Potencia constante. El torque varía inversamente
con la velocidad. Herramientas de corte de metal que operan en un amplio rango de velocidades. Algunas extrusoras, mezcladoras, máquinas especiales donde la operación de baja velocidad puede ser continuada.
Torque constante. La potencia varia con la
velocidad Maquinaria en general, montacarga, transportadores, prensas de impresión, etc. Representan el 90% de las aplicaciones.
Con exponente al
cuadrado. La potencia varía como la velocidad al cuadrado. El torque varía con la velocidad.
Bombas de desplazamiento positivo, algunas mezcladoras y extrusoras.
Con exponente al cubo. La potencia varía como la velocidad al cubo.
El torque varía como la velocidad al cuadrado.
Todas las bombas centrífugas y algunos ventiladores (la potencia en los ventiladores puede variar como la quinta potencia de la velocidad).
Cargas de alta inercia. Típicamente asociadas con máquinas que usan volantes para proveer energía a la mayoría de aplicaciones (levantar, prensar, etc.).
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Cuando se selecciona un variador primero se determina el tipo (AC o DC) en función a las consideraciones de carga que se tendría, la tensión, corriente y potencia requerida; en función a esto debe seleccionar el variador adecuado previamente se deben conocer de cada marca las capacidades nominales (rango de potencia) y las especificaciones de entrada y de salida, para determinar si cumplen con los requerimientos.
TORQUE ALTO DE ARRANQUE.
En ciertas aplicaciones es necesario un
alto torque a baja velocidad
Aplicaciones típicas son extrusoras y
TORQUE DISPONIBLE
Para dimensionar el variador se debe considerar el
torque disponible en el motor considerando su capacidad térmica
El motor es autoventilado. Al bajar la velocidad baja
la capacidad de ventilación del motor
Este tipo de comportamiento limita el torque
disponible del motor a bajas velocidades
Si el motor cuenta con ventilación independiente es
FACTORES IMPORTANTES
Entradas y salidas digitales y/o analógicas Función de reversa
Rampas de aceleración y deceleración Ajustes de la relación V/f
Torque de arranque Frecuencias de by pass
Compensación de deslizamiento Arranque en giro
Protección térmica electrónica
Protección contra cortocircuito y falla a tierra Controlador PID
FACTORES IMPORTANTES
Frecuencia de conmutación regulable
Entrada y salida de pulsos/frecuencia
Bobinas contra armónicos
Filtro RFI
Protocolos de comunicación
APLICACIONES
Presión positiva de ambientes
Presurización de Escaleras de escape Ventilación de estacionamientos
Presión constante en sistemas de bombeo
Volumen variable en sistemas de bombeo de agua helada Torres de enfriamiento Bombas dosificadoras Centrífugas Lavadoras Transportadores Extrusoras Bobinadoras
