Un inversor es un dispositivo bien conocido cuya función es convertir una corriente alterna de una frecuencia determinada en una corriente continua con una frecuencia ajustable. ¿Qué significa esto en la práctica? ¿Cómo utilizar el inversor? ¿Qué es el diagrama de flujo, cómo se puede utilizar e instalar? A continuación, proporcionamos parte de la información más importante sobre los convertidores de frecuencia.
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Inversor - información básica
¿Qué es un inversor?
Un inversor, o en otras palabras, un convertidor de frecuencia, se utiliza para convertir la tensión CA (con una frecuencia constante) en una corriente CC con una frecuencia ajustable. Podemos utilizar la propiedad alterna de un inversor para impulsar varios tipos de motores eléctricos. La frecuencia ajustable de la tensión procedente del inversor permitirá el control del par. Como resultado, el motor funcionará a una velocidad mayor o menor.
Por ejemplo, queremos instalar un motor eléctrico y queremos regular su velocidad. En este caso, basta con instalar un convertidor de frecuencia, es decir, un inversor en el motor. El mecanismo permitirá un control suave de la velocidad de rotación del motor, asegurando amplias posibilidades operativas.
También vale la pena recordar que un inversor es un término coloquial, usado indistintamente con el término "convertidores de frecuencia". Profesionalmente, un inversor es un dispositivo diseñado para convertir corriente continua en corriente alterna con frecuencia ajustable. Entonces será cualquier tipo de convertidor de voltaje. Si está interesado en instalaciones eléctricas, consulte también artículos sobre instalación eléctrica recogidos aquí.
En la práctica, a menudo se hace referencia a un inversor como convertidor de frecuencia. Como ya hemos mencionado, es un dispositivo que convierte corriente alterna de una determinada frecuencia en corriente continua de frecuencia regulada. El rango de control de frecuencia depende de los parámetros y el propósito del variador. Gracias a esto, podemos utilizar el mecanismo para regular la velocidad de rotación de los motores.
El concepto de inversor y convertidor de frecuencia se utiliza alternativamente. Esto es tan común que incluso los fabricantes de unidades utilizan los dos términos indistintamente. Por tanto, en este artículo nos ceñiremos a esta terminología, considerando que un inversor es, en otras palabras, un convertidor de frecuencia.
Diagrama de funcionamiento del inversor
Las instalaciones eléctricas domésticas proporcionan electricidad con una frecuencia de aproximadamente 50 Hz. Gracias a esta frecuencia podemos poner en marcha el motor eléctrico a una determinada cantidad de revoluciones por minuto (para motores asíncronos será de unas 1500 revoluciones por minuto).
El esquema de funcionamiento es el siguiente. El variador podrá cambiar el número de revoluciones del motor. Esto permitirá convertir una corriente alterna de frecuencia constante en una corriente continua de frecuencia variable. Un inversor monofásico o un inversor trifásico típico permitirá que la frecuencia varíe de 0 a 50 Hz. Sin embargo, un convertidor de frecuencia más avanzado también podrá aumentar la frecuencia a más de 80 Hz.
Gracias a la posibilidad de ajustar el régimen del motor, obtenemos un mayor control sobre su funcionamiento. Reducir la frecuencia mediante el inversor reducirá la velocidad del motor. A medida que aumenta la frecuencia, también aumentará la velocidad de rotación. Un dato interesante es cuando un inversor monofásico o un inversor trifásico aumentan la frecuencia a más de 50 u 87 Hz. En esta situación, el motor comienza a funcionar a mayor velocidad, pero su par disminuye. Si está interesado en este tema, Lea también el artículo sobre los costos de instalación de instalaciones eléctricas..
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¿Para qué utilizar el convertidor de frecuencia?
El convertidor de frecuencia tiene muchas posibilidades de aplicación. Se usa comúnmente para regular la velocidad de rotación de motores en bombas y compresores. También se puede utilizar un inversor monofásico o un inversor bifásico para regular la rotación de motores en ventiladores, centrifugadoras en mezcladores y en hogares incluso en lavadoras.
En casa, el inversor puede formar parte del sistema de puerta automática. Controlar el inversor no es difícil, por lo que el dispositivo se puede utilizar para abrir o cerrar puertas sin problemas.
El inversor para el motor también se usa ampliamente en varias industrias. El convertidor de frecuencia se puede utilizar para controlar el funcionamiento del accionamiento de las correas de producción o varios tipos de transportadores, que son necesarios para regular la velocidad de funcionamiento. Consulte también este artículo, ¿Cómo se ve el diagrama de cableado?.
Tipos populares de inversores
Clasificación según el método de suministro: inversor monofásico e inversor trifásico
Al elegir un inversor, debemos prestar especial atención al tipo de fuente de alimentación. Las ofertas a la venta incluyen un inversor monofásico y un inversor trifásico.
Inversor monofásico: es decir, como su nombre indica, es un dispositivo alimentado por una fase. Sin embargo, vale la pena recordar que un inversor monofásico tiene una salida trifásica 3 veces 230V.
Inversor trifásico: un dispositivo alimentado por tres fases. El inversor trifásico también tiene una salida trifásica de 3 veces 230V.
Al realizar una división según el método de suministro, también se debe distinguir un inversor de voltaje y un inversor de corriente.
El inversor de voltaje es alimentado por una fuente de voltaje, que puede ser un banco de capacitores. El inversor de corriente, a su vez, es alimentado por la fuente de corriente. Hay un estrangulador especial en su entrada. Si está interesado en este tema, lea también este artículo sobre el disyuntor en miniatura.
Clasificación por control del inversor
El inversor puede tener dos tipos de fuente de alimentación. Las ofertas de venta incluyen:
Inversor escalar: se utiliza en accionamientos variables. Suministran al motor la menor cantidad posible de energía eléctrica para no bajar el valor de salida por debajo del valor establecido. Estos son mecanismos que se utilizan en ventiladores y varios tipos de bombas.
Inversor vectorial: goza de un poco más de popularidad. El inversor vectorial es adecuado para sistemas de accionamiento de par constante. Se utiliza para un ajuste suave de la velocidad de rotación de los motores y garantiza una alta eficiencia de funcionamiento. El inversor vectorial se convierte en un DTC. Su rasgo característico es el control mecánicamente avanzado de los motores de CA. Esto, a su vez, permite un control conveniente de la regulación de la velocidad del motor.
Tanto el inversor vectorial como el escalar se pueden ofrecer en un rango de costos bastante amplio. El precio de compra final dependerá de los parámetros técnicos del dispositivo.
Costos de compra y reglas de montaje
¿A cuánto asciende el inversor?
Al elegir un inversor para un motor, vale la pena prestar atención al fabricante. Entre las marcas líderes, distinguimos a Siemens, ABB y Lenze. El precio de compra dependerá estrictamente de las especificaciones técnicas del dispositivo. Por lo tanto, a continuación indicaremos las tarifas de compra para algunos modelos seleccionados.
Convertidor ABB ACS310 - Convertidor trifásico de 17.2 A El dispositivo regula la frecuencia de funcionamiento del motor en el rango de 0 a 500 Hz. Dispone de un avanzado sistema de control que aumenta las posibilidades de su aplicación. El inversor ACS310 de ABB puede ser bastante caro de comprar. El precio de compra aproximado del nuevo modelo es de aproximadamente 5.000 PLN.
El convertidor de frecuencia ACS150 de ABB es otro inversor trifásico fabricado por ABB. El dispositivo funciona con una corriente nominal de 3,3 A. La potencia nominal del convertidor es en este caso 1,1 kW y la frecuencia de salida máxima es 500 Hz. El inversor ACS150 de ABB es significativamente más económico que su homólogo descrito anteriormente. El precio de compra de este modelo es inferior a 950 PLN.
Inversor Siemens V20: un inversor monofásico con una corriente nominal de 13,6 A. La potencia nominal del dispositivo es de 3,0 kW. El inversor Siemens V20 es adecuado para su uso con bombas y ventiladores centrífugos. Su gran ventaja es el atractivo costo de compra. El precio de un dispositivo nuevo es de aproximadamente 1400 PLN.
Inversor Lenze I510: un convertidor de frecuencia que funciona con una potencia nominal de 0,55 kW. El inversor trifásico Lenze I510 tiene una corriente nominal de 1,8 A y una tensión de alimentación de 3 veces 400. Es adecuado para su uso en bombas, ventiladores, transportadores y cintas transportadoras. El precio de compra del modelo Lenze I510 es de aproximadamente 1250 PLN.
Por tanto, podemos ver que el precio de los inversores puede variar desde varios cientos de zlotys hasta varios, y en ocasiones incluso varios miles. Al elegir un modelo producido por un fabricante de renombre, nos aseguramos de que cualquier reparación de los inversores se realice en un centro de servicio autorizado. Además, la reparación de los inversores durante el período de garantía debería ser gratuita.
¿Cómo montar el inversor en el motor?
El primer paso será seleccionar la unidad correcta. El inversor del motor debe tener una potencia igual o mayor que la potencia del motor eléctrico accionado. Si varios motores son impulsados por un convertidor, sume la potencia nominal de todos los motores y agregue aproximadamente el 20% de la reserva a ellos.
Después de seleccionar el convertidor, podemos iniciar la etapa de montaje. En esta etapa, el diagrama de conexión y el análisis de la placa de identificación del dispositivo serán útiles. En la placa de características podemos leer la potencia nominal, y en el manual de instrucciones del relé encontramos el diagrama de conexión del devanado.
La conexión de los devanados al inversor trifásico se puede realizar en forma de asterisco o delta. La selección dependerá de los parámetros nominales de los dispositivos. Después de conectar los devanados, comprobamos nuevamente si la corriente nominal del motor será adecuada para el método de conexión de los devanados elegido por nosotros.
En el siguiente paso, controlamos la velocidad nominal del motor y la frecuencia nominal de la tensión de alimentación. Configuramos los parámetros analizados en el programa inversor, que finaliza nuestro trabajo de montaje.
