Los convertidores de frecuencia se utilizan para conectar diversos motores eléctricos y permiten controlar características como la velocidad del rotor, el par del eje y proteger contra la sobrecarga y el sobrecalentamiento. También permiten conectar máquinas trifásicas a un sistema monofásico sin perder potencia ni sobrecalentar los bobinados del motor.
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Variedades de convertidores de frecuencia
Moderno convertidores de frecuencia difieren en una variedad de esquemas, que pueden agruparse en varias categorías:
- Transformador doble de alta tensión
El principio de funcionamiento de este aparato es la conversión de la tensión en serie mediante un transformador reductor y elevador, la conversión de la frecuencia mediante un convertidor de baja tensión y el suavizado de los picos de sobretensión en la salida mediante un filtro sinusoidal. El esquema básico es el siguiente: la tensión de alimentación de 6000 V se alimenta al transformador reductor y la tensión de salida de 400 (660) V, luego se alimenta al convertidor de baja tensión y después de cambiar la frecuencia se alimenta al transformador elevador para aumentar el valor de la tensión a su valor inicial.
- Convertidores de tiristores
Los convertidores de frecuencia basados en tiristores son convertidores multinivel. Como estructuralmente están formados por un transformador (que reduce la tensión de alimentación), diodos (para la rectificación) y los condensadores (para alisar). Los circuitos multipulso también se utilizan para reducir el nivel de los armónicos más altos.
Los convertidores de tiristores tienen un alto rendimiento de hasta el 98% y una amplia gama de frecuencias de salida de 0 a 300 Hz, lo que constituye una característica positiva y deseable para los equipos modernos.
- Convertidores de frecuencia de transistores
Estos convertidores de frecuencia son dispositivos de alta tecnología que se ensamblan con diferentes tipos de transistores. Estructuralmente tienen una célula inversora de transistores y un transformador de tipo seco multibobinado especialmente diseñado. Este inversor está controlado por un microprocesador, que permite el ajuste fino y la supervisión del funcionamiento de los distintos motores. Los convertidores de frecuencia de transistores, así como los convertidores de tiristores, tienen un alto rendimiento y una amplia gama de regulación de frecuencia.
Cómo conectar un convertidor de frecuencia
Para conectar el convertidor de frecuencia al equipo, es necesario comprobar primero que las características del convertidor de frecuencia son adecuadas para el motor eléctrico en cuestión. También es importante que la tensión de red sea adecuada para el uso del convertidor de frecuencia.
Al instalar y cablear el convertidor de frecuencia, debe instalarse de acuerdo con las condiciones de protección contra la humedad y el polvo, y deben mantenerse las distancias con respecto a las partes móviles de las máquinas y mecanismos, los pasos de personas y los equipos y aparatos eléctricos.
diagrama de cableado del convertidor de frecuencia
Los convertidores de frecuencia están disponibles tanto para redes trifásicas como para redes monofásicas. También pueden conectarse a un sistema monofásico como conexión en triángulo, pero además puede utilizarse un convertidor de frecuencia trifásico con una batería de condensadores especial (el sistema bifásico también puede conectarse en triángulo con una batería de condensadores (). El inversor trifásico, por su parte, se conecta en configuración de estrella en la red correspondiente.
El convertidor de frecuencia se puede controlar mediante contactoresEl variador de frecuencia puede controlarse mediante contactores integrados en diversos circuitos de relés, controladores de microprocesador y equipos informáticos, así como manualmente. Por lo tanto, para la conexión de los sistemas de automatización es necesaria la intervención de distribuidores especializados.
Tenga en cuenta. El convertidor de frecuencia puede tener ajustes adicionales realizados a través de los interruptores DIP, así como por medio del firmware.
El principio de conexión de los convertidores de frecuencia es generalmente el mismo, pero puede diferir ligeramente de un modelo a otro. Por lo tanto, es conveniente estudiar el manual antes de la conexión, comparar las características de las unidades y asegurarse de que la unidad se conecta de acuerdo con el diagrama de cableado sugerido por el fabricante.
Para un motor eléctrico trifásico
Para un motor eléctrico trifásico, el principio de conexión es el siguiente: los conductores de fase se conectan a los bloques de terminales a la salida del convertidor de frecuencia trifásico a cada terminal y las fases de la tensión de alimentación se conectan a la entrada. En este caso, siempre se realiza una conexión en estrella en el motor. Cuando un motor trifásico se conecta mediante un convertidor de frecuencia a una red monofásica, se aplica un circuito en triángulo.
Para motores monofásicos
Para Motor monofásico Es necesario conectar los conductores de fase y neutro al convertidor de frecuencia, y los devanados del motor se conectan a los terminales correspondientes en la salida del convertidor de frecuencia. Por ejemplo, el devanado L1 se conectará al terminal A del inversor, el devanado L2 al terminal B y el cable común al terminal C. Si un motor de condensadorSi el convertidor de frecuencia está conectado al motor, una fase está conectada al motor y un condensador proporciona el cambio de fase.
En todos los casos, al conectar los convertidores de frecuencia y los motores, utilice siempre dispositivos de protección: disyuntores y RCD diseñados para altas corrientes de entrada, y asegúrese de conectar un conductor de tierra a los recintos de los dispositivos. También es importante prestar atención a la sección del cable eléctrico que se utilizará para la conexión: la sección debe coincidir con los parámetros del convertidor de frecuencia conectado y la carga.
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