Aplicaciones de conversor conversor de frecuencia La función de un conversor tensión – frecuencia es la de convertir una señal analógica a una serie de pulsos. La principal aplicación de este dispositivo es la implementación en una manera muy sencilla de una conversión analógica a digital. La razón para realizar este tipo de conversión es que es mucho m ucho más fácil transmitir y decodificar con precisión una serie de pulsos que una señal analógica, más que todo, si la distancia a la que se debe transmitir la señal es larga y llena de ruido. En estos casos se colocará al final de la línea de transmisión, un conversor frecuencia – tensión para obtener nuevamente una señal analógica. La aplicación común de los conversores frecuencia – tensión está dada en la medición de velocidad de motores donde una serie de pulsos, proporcional a la velocidad del motor, es transformada en una señal analógica para ser medida y realizar re alizar un control de la velocidad. Las especificaciones necesarias para una buena conversión son:
a) Un rango dinámico amplio (cuatro décadas o más). b) Bajo error de linealidad (desviación de la recta de proporcionalidad V = k F), en general menor al 0.1 %. c) Precisión y sobre todo estabilidad (con la temperatura y var iaciones de la tensión de alimentación) en el factor de escala k de la conversión. Los convertidores de Frecuencia a Voltaje, transforman un voltaje y frecuencia de magnitud fija, en un voltaje y frecuencia de magnitud variable. Otra aplicación es su uso en los variadores de velocidad, muy aplicados en la industria moderna. También conocido como variador de Frecuencia, pues permite m odificar el valor de la frecuencia de salida para poder controlar la velocidad del motor AC. Estos variadores de frecuencia, permiten el ahorro de energía, reducen los choques mecánicos, y el desgaste de la maquina a controlar. También permiten al usuario controlar continuamente la velocidad, agilizando así los procesos. Los mismos tienen las siguientes caracteristicas:
Aprovechan de incorporar funciones de protección y control.
Constituyen el único método eficiente para el control de velocidad de motores de inducción.
Se elimina la saturación a baja frecuencia.
Se obtiene buen rendimiento al no aumentar e l deslizamiento.
Conforme a la carga, se emplean distintas formas de relación voltaje-frecuencia.
Lo más típico es una relación lineal o cuadrática.
Ejemplos físicos de variadores de velocidad. Ventajas de sistemas con velocidad variable:
Ahorro de Energía
Ahorro de Espacio.
Fácil ajuste de la presión.
Menor costo de mantención.
Monitoreo y control de sus parámetros.
Beneficios del uso de Variador de frecuencia en la industria:
Manejo de la velocidad en motores de inducción.
Reemplaza otros sistemas más caros y menos e ficientes.
Ahorro de energía y potencia.
Protección del motor.
Control de movimiento.
Ejemplo: Arranque de refrigeración de resistencias, quien, al tener el variador de fr ecuencia, aumenta la velocidad de motor en progresión lineal, hasta llegar a su estado estacionario, que comparado con e l método antiguo de someterlo a cor riente directa, existía una gran ineficiencia y desgaste en el equipo.
Motor de agua quien progresivamente
Variador de velocidad que controla el
Aumenta su velocidad, hasta alcanzar
el arranque del motor.
Referencias:
Curso Variadores de Velocidad para motores de AC 01 Introducción: https://www.youtube.com/watch?v=vSKauQIK8uc Variadores de Frecuencia: http://www.fra.utn.edu.ar/download/carreras/ingenierias/electrica/materias/planestudio/quint onivel/electronicaII/apuntes/variadores_de_frecuencia.pdf Conversores de Frecuencia a Voltaje: http://control-utb.blogspot.com/2010/09/convertidoresde-frecuencia-voltaje.html
Conclusiones: El variador de frecuencia convierte la alimentación de la red a otra frecue ncia basándose en la rectificación y posterior conmutación a alta frecuencia. La implementación de variadores de frecuencias para e l arranque de motores nos ha llevado a la conclusión, de que se reduce el consumo energético de manera significativa. Ofrece un alto par a baja corriente. Ofrece características de arranque ajustable. La limitación de corriente ajustable evita los picos de corriente en el consumo de red eléctrica. Mejor control operativo, mejorando la rentabilidad y la productividad de los procesos productivos. Minimizan las perdidas en las instalaciones. Se consigue un ahorro en el mantenimiento, ya que el motor trabaja siempre en las condiciones mas optimas. Mayor costo de adquisición e instalación en comparación a otros tipos de arranque, pero en operación a largo plazo muestran mas beneficios económicos.
