Seleccione
el modo de control apropiado
La elección del modo de control VFD depende
en gran medida de la aplicación. Los tres modos de control de VFD son voltios
por Hertz (V/Hz), vector sin sensor (a veces llamado vector de lazo abierto) y
lazo cerrado.
Los VFD de tipo V / Hz usan la relación entre
voltaje y frecuencia para desarrollar el flujo operativo para suministrar el
par operativo al motor. Los VFD de vector sin sensor tienen un control de par
preciso en un amplio rango de velocidad sin tener que utilizar la
realimentación del codificador. Los VFD de bucle cerrado utilizan la
realimentación del codificador para obtener información sobre la velocidad y el
deslizamiento del motor.
El control de V/Hz es adecuado para muchas
aplicaciones, como ventiladores y bombas. Sin embargo, para aplicaciones que
requieren mayores grados de regulación de velocidad, pueden ser necesarios
vectores sin sensor o tipos de control de bucle cerrado. Las aplicaciones tales
como las fábricas de papel, las prensas de impresión en la web o la conversión
de materiales requieren la regulación de velocidad adicional que proporciona el
control de circuito cerrado.
Comprenda
sus requisitos de perfil de control
La selección de los perfiles de control de
VFD adecuados es fundamental y depende en gran medida de la aplicación. Los
perfiles de control a considerar incluyen aceleración, desaceleración, linealidad
de rampa, control de torque, frenado y PID. La mayoría de estos parámetros
están disponibles en casi todos los tipos de VFD en el mercado, pero el PID
puede no ofrecerse en modelos muy básicos.
Estos parámetros son programables y pueden
seleccionarse usando el teclado del operador o mediante comunicaciones
digitales. Comprender estos parámetros (y cómo afectan la integración del VFD
en el proceso) es imperativo; Con este fin, los manuales de usuario de VFD
suelen proporcionar la información necesaria para seleccionar y programar los
perfiles de control correctos.
Conozca
sus opciones de comunicación
Muchos VFD tienen una o más interfaces de
comunicación digital integradas. Incluso los modelos más económicos suelen
incluir una interfaz en serie, como una conexión Modbus RS-232/RS-485. Las
comunicaciones Ethernet y de bus de campo son opciones que se ofrecen con
muchos VFD.
Se puede usar una interfaz de comunicación
digital para conectar el VFD a otros dispositivos que pueden funcionar como un
dispositivo maestro, como un controlador basado en PLC o PC. El dispositivo
maestro puede controlar el VFD con esta interfaz en lugar de usar la E/S
discreta y analógica. El maestro también puede usar esta interfaz para
monitorear el estado de varios parámetros de VFD, como la velocidad, la
corriente y el estado de falla.
No
pase por alto los requisitos de instalación y funcionamiento
Los VFD generan una cantidad significativa
de calor. Este calor puede causar que la temperatura interna de un gabinete
exceda la clasificación térmica del VFD. La ventilación o enfriamiento del
gabinete puede ser necesaria para mantener la temperatura del recinto dentro de
los límites especificados. Las mediciones de temperatura ambiente y los
cálculos también deben hacerse para determinar la temperatura máxima esperada.
Las precauciones de operación también deben
ser consideradas. Se debe evitar el funcionamiento de un motor de inducción
estándar a baja velocidad durante un período de tiempo prolongado, ya que esto
puede causar que la temperatura del motor exceda su clasificación debido al
flujo de aire limitado producido por el ventilador del motor.
Cuando un motor estándar opera a baja
velocidad, la carga de salida debe disminuirse. Si se desea un torque de salida
del 100% a baja velocidad, puede ser necesario utilizar un motor de rango
pesado.
Cuidado
con los armónicos
Cualquier carga no lineal, que incluye
cualquier cosa con rectificadores, genera armónicos, incluidos los VFD. Si es
excesivo, los armónicos pueden sobrecalentarse y dañar el equipo, los
transformadores e incluso el cableado de distribución de energía.
Dos tipos de filtros pueden mitigar los
armónicos asociados con los VFD. Los filtros pasivos de armónicos incluyen
reactores de línea de AC. Los reactores y los estranguladores reducen los
armónicos y la muesca de línea relacionados con VFD, y se recomiendan para
todas las instalaciones. También protegen el VFD de las sobretensiones transitorias,
generalmente causadas por la conmutación de capacitores de utilidad. Los
filtros de armónicos activos toman muestras de la forma de onda de la corriente
armónica, la invierten y alimentan la forma de onda invertida a la línea para
contrarrestar los armónicos. Algunos filtros activos también tienen circuitos
de frenado dinámico que permiten la desaceleración del motor para volver a
colocar la corriente regenerativa en la línea de suministro de AC.
Los reactores de salida o de carga protegen
el aislamiento del motor y del cable de los cortocircuitos de VFD y del daño de
la onda reflectante del transistor bipolar de puerta aislada (IGBT). También
permiten que el motor funcione en modo frío al alisar la forma de onda actual.
Los reactores de línea de salida se recomiendan para operar motores de servicio
sin inversor y para donde el cableado de VFD a motor excede los 75 pies.
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