ELECTRONICA de POTENCIA 2_acionadores y Convertidores de Frecuencia
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ELECTRONICA DE POTENCIA 2 UNIVERSIDAD TECNOLGICA DEL PER
DOCENTE: ING. JORGE PALMA LARA
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Accionadores
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Utilizamos accionador elctrico o no?
Si
No no pueden modificarse las curvas de capacidad de carga; el motor producir un par especfico a una velocidad determinada y no podr
excederse el par mximo
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Utilizamos accionador elctrico o no? Si
Invertir la rotacin del motor.
Aceleracin/deceleracin de tiempos de rampa.
valores V/Hz del par variable para obtener un refuerzo de par
Eliminacin de vibraciones mecnicas al evitar las velocidades crticas del motor.
Funcionamiento con cortes de la red ac.
Funcin de bloqueo.
Compensacin de deslizamiento, para que ante el aumento del par la velocidad no disminuya.
otras caractersticas del accionamiento de CA que permiten la
mejora del proceso que controlan:
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Accionadores para motores de Corriente Alterna
1. Regulacin de la velocidad
2. Elevadas cadencias de maniobra
3. Ahorro de energa
las soluciones electrnicas aportan posibilidades y ventajas
suplementarias tales como
soluciones electromecnicas:
1. Motores de devanados estatricos separados
2. Regulacin de velocidad por resistencia rotrica
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Convertidores Directos
Cambiadores de frecuencia estticos o Cicloconvertidores
Reguladores del voltaje variable ac
Convertidores Indirectos
Rectificadores Inversor autnomo
Rectificador controlado-ondulador de tensin (inversor)
Rectificador controlado-ondulador de corriente (conmutador)
Rectificador-Inversor PWM (Modulacin de Ancho de Impulso)
Rectificador-Troceador
Cascada hiposncrona
Accionadores electrnicos para motores de Corriente Alterna
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Convertidores Directos
Cambiadores de frecuencia estticos o Cicloconvertidores
controlan la velocidad y el par variando la frecuencia de la tensin
aplicada. Se utilizan para convertidores en la gama de MW y a bajas
frecuencias (decenas de Hercios).
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Motor asncrono de
jaula alimentado por
un cicloconvertidor
trifsico
Cicloconvertidores
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Configuracin de un
cicloconvertidor trifsico
alimentando a un motor
sncrono
Cicloconvertidores
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VARIADORES DE FRECUENCIA Y PARTIDORES SUAVES
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INTRODUCCIN
Conceptos Bsicos de la Mquina de Induccin.
Partidor Suave.
Variador de Frecuencia.
Aplicaciones.
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MQUINA DE INDUCCIN
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MQUINA DE INDUCCIN CONECTADA A LA RED TRIFSICA
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CIRCUITO EQUIVALENTE POR FASE Estator
Con Rotor Girando
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CIRCUITO EQUIVALENTE POR FASE Con Rotor
Detenido
Referido al Estator
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DESLIZAMIENTO (S)
Resistencia Equivalente: R2=R2+R2(1-S)
S S
Deslizamiento: S = ( Wcg Wr ) Wcg
Velocidad Campo Giratorio: Wcg
Velocidad Rotor: Wr
-Rotor detenido ( Wr=0 ):
=> S=1 => (R2)/S=R2
-Rotor a Veloc. del Campo Giratorio ( Wr=Wcg):
=> S=0 => (R2)/S=Grande!
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PROBLEMA!
Con S=1 ( Wr = 0 ) => R2 = R2
S
Iarranque = 5*Inominal
=> Hay que tomar medidas especiales para las
sobrecorrientes
Solucin: Partidores Suaves
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CARACTERSTICA TORQUE VELOCIDAD
Wcg=2*Pi*f
p
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VARIACIN DE VELOCIDAD
La velocidad
vara, variando la
velocidad del
campo giratorio
=>
Variar la frecuencia
de tensiones y
corrientes en
el estator
Tel = K * W2 * ( V1 / W1 )^2
Con:
W1 = 2*Pi*f = Frecuencia angular estator
W2 = W1 Wr = Frecuencia deslizamiento
o de las corrientes en el rotor
Con Flujo Constante:
g = V1 / W1 = cnte.
=> Tel = K * W2
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PARTIDOR SUAVE
Soluciona las Sobrecorrientes, alimentando al motor al momento de partir, con tensin reducida
Para lo anterior usualmente se utilizan diversos semiconductores: tiristores, transistores, etc.
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PARTIDOR SUAVE
Variacin de la tensin en la carga mediante semiconductores.
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PARTIDOR SUAVE
Partidor Suave Trifsico
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VARIADOR DE FRECUENCIA
Entrega al motor un voltaje alterno de amplitud y frecuencia variable.
Lo anterior implica el uso de un inversor
Rectificador Inversor
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VARIADOR DE FRECUENCIA
Cmo se logra V y f variables?
Inversor con Modulacin PWM.
Inversor con Control por Histresis.
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VARIADOR DE FRECUENCIA
1.-Inversor Monofsico con Modulacin PWM.
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VARIADOR DE FRECUENCIA
2.-Inversor Monofsico con Control por Histresis.
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VARIADOR DE FRECUENCIA
Inversor Trifsico
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VARIADOR DE FRECUENCIA
Generacin de tensin y Frecuencia Variables
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CONTROL DE VELOCIDAD
T=K* W2
W1=2*Pi*f
W2=W1 - Wr
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OBSERVACIN
En general podran usarse slo variadores de frecuencia para solucionar el problema de la
partida (sobrecorriente) de los motores.
Lo anterior, no se hace en la prctica dado el costo mayor de un variador de frecuencia con
respecto al partidor suave.
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APLICACIONES
Minera, Molienda de Cobre.
Laminadoras, prensas.
Bombas.
Transporte:
- Ascensores, Escaleras Mecnicas.
- Trenes, Camiones.
- Autos.