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Cómo funciona un convertidor de frecuencia
Un convertidor de frecuencia cambia la frecuencia y la magnitud de la tensión de salida para variar la velocidad, la potencia y el par de un motor de inducción conectado para satisfacer las condiciones de carga. Un convertidor de frecuencia típico consta de tres secciones principales:
La figura se parece sospechosamente a la de un SAI de doble conversión. De hecho, la principal diferencia entre ambos es que los controles de la sección del convertidor en un SAI intentan mantener una tensión y una frecuencia constantes, independientemente de la salida de corriente, en lugar de variar la tensión y la frecuencia con una salida de corriente generalmente constante para acelerar o ralentizar la carga de un motor. En consecuencia, los convertidores de frecuencia suelen estar clasificados en términos de salida de corriente máxima, mientras que los SAI están clasificados en términos de salida de potencia.
Aunque la configuración exacta de cada sección del convertidor de frecuencia puede variar de un fabricante a otro, la estructura básica sigue siendo la misma. La sección del rectificador consiste en un conjunto de interruptores de acción rápida que convierten una fuente de tensión de CA entrante en una tensión de CC pulsante. El circuito intermedio consiste en un bus de corriente continua y los circuitos asociados para estabilizar y suavizar la salida del rectificador pulsante. La tensión del bus de CC es aproximadamente 1,414 veces mayor que la tensión de alimentación de CA entrante, dependiendo del tipo de diseño. Esta tensión del bus de CC se pone a disposición de la sección del inversor, que sintetiza una salida de tensión sinusoidal de CA a partir de la tensión del bus de CC.
Explicación de los convertidores de frecuencia
Un variador de frecuencia (VFD) es un tipo de accionamiento de motor utilizado en los sistemas de accionamiento electromecánico para controlar la velocidad y el par del motor de CA mediante la variación de la frecuencia de entrada del motor y, dependiendo de la topología, para controlar la variación de tensión o corriente asociada. [1] [2] [3] [4] [5] Los VFD también pueden denominarse “AFD” (accionamientos de frecuencia ajustable), “ASD” (accionamientos de velocidad ajustable), “VSD” (accionamientos de velocidad variable), “accionamientos de CA”, “microaccionamientos”, “accionamientos de inversor” o, simplemente, “accionamientos”.
Los VFD se utilizan en aplicaciones que van desde pequeños electrodomésticos hasta grandes compresores. Cada vez son más los usuarios finales que muestran un mayor interés por los sistemas de accionamiento eléctrico debido a las normas de emisión más estrictas y a la demanda de mayor fiabilidad y disponibilidad[6] Los sistemas que utilizan VFD pueden ser más eficientes que los que utilizan el control de estrangulamiento del flujo de fluidos, como en los sistemas con bombas y el control de compuertas para los ventiladores[7]. Sin embargo, la penetración en el mercado mundial de todas las aplicaciones de los VFD es relativamente pequeña.
En las últimas cuatro décadas, la tecnología de la electrónica de potencia ha reducido el coste y el tamaño de los VFD y ha mejorado su rendimiento gracias a los avances en los dispositivos de conmutación de semiconductores, las topologías de accionamiento, las técnicas de simulación y control, y el hardware y software de control.
Convertidor de frecuencia
Un convertidor de frecuencia es un dispositivo electrónico que permite la conversión de una variable eléctrica “corriente”. En este caso, el convertidor de frecuencia transforma una corriente alterna con una frecuencia determinada (fija) en una tensión con amplitud y frecuencia variables. En definitiva, se trata de una conversión de tensión. Los convertidores de frecuencia pueden alimentar una gran variedad de equipos, como: motores trifásicos, bombas y acondicionadores de aire. En los motores trifásicos, la velocidad y el par del motor de CA pueden controlarse variando la frecuencia. Este control no limita el rendimiento de un motor trifásico, sino que mejora su eficiencia. Este tipo de motores se utilizan a menudo en entornos industriales, y son especialmente comunes en el campo de la tecnología de accionamiento.
Un convertidor de frecuencia electrónico se compone de un rectificador, que suministra la llamada “corriente continua intermedia”, y un convertidor que actúa sobre ella. Esto permite convertir la corriente suministrada en una tensión determinada.
Este es técnicamente el tipo más sencillo de convertidor de frecuencia. En este caso, la tensión y el control de la frecuencia siguen una relación lineal. Si se utiliza un convertidor de frecuencia Volt-Herz para el control del motor, existen ciertas dependencias. La carga del motor afecta directamente a la velocidad útil resultante. Cuando el rango de variación de la velocidad no es grande, o si no hay una carga de arranque directa, se puede utilizar un convertidor de frecuencia Volt-Herz para el control del motor.
Convertidor de frecuencia vs vfd
Los convertidores e inversores son dispositivos eléctricos que convierten la corriente. Los convertidores convierten la tensión de un aparato eléctrico, normalmente corriente alterna (CA), en corriente continua (CC). Por otro lado, los inversores convierten la corriente continua (CC) en corriente alterna (CA). Véase también AC vs DC.
Convierten la electricidad de CC de los paneles solares, las baterías o las pilas de combustible en CA; microinversores para convertir la energía de CC de los paneles solares en CA para la red eléctrica; el SAI utiliza el inversor para suministrar energía de CA cuando la red principal no está disponible; calefacción por inducción.
Los convertidores se utilizan para convertir la corriente alterna en corriente continua. Prácticamente todos los dispositivos electrónicos requieren convertidores. También se utilizan para detectar señales de radio de amplitud modulada. También se utilizan para suministrar tensión polarizada para la soldadura. Los convertidores pueden utilizarse para la conversión CC-CC. En este caso, el inversor convierte la CC en CA y luego se utiliza un transformador para volver a convertirla en CC.
Los inversores se utilizan para convertir la electricidad de CC procedente de fuentes como paneles solares, baterías o pilas de combustible en electricidad de CA. Los microinversores se utilizan para convertir la corriente continua de los paneles solares en corriente alterna para la red eléctrica. El SAI o servicio de alimentación ininterrumpida utiliza el inversor para suministrar energía de CA cuando la red eléctrica no está disponible. También se utiliza para la calefacción por inducción.